Способы закрепления заготовок на токарном станке: оснастка и оправка

Закрепление заготовки в токарном станке

Перед поворотом деталь необходимо закрепить. В этот день существует несколько приемов и приспособлений: фиксация в центре обеих бабок и фиксация заготовки на внешней или внутренней поверхности, фиксация в оправках и так далее (рис. 29).

Рис. 29. Способы крепления деревянных заготовок: 1 — задняя бабка гусиная; 2 — совок

Для этого используются различные устройства, показанные на рис.30 и 31.

Рис. 30. Устройства для фиксации и обработки деталей на станке: а — трезубец; б — патрон спиральный самоцентрирующийся; в — лицевая панель; г — стакан патрон; г — корпус с центральной вилкой; а — цилиндрический патрон; г — специальный патрон с зубьями; 1 — зубы; 2 — центральный зуб; 3 — защита зубов; 4 — патронный конус

Для фиксации заготовки в центрах используется трезубец, имеющий форму вилки трезубца. При фиксации заготовки один ее конец с обозначенной канавкой и центром вставляется в трезубец, а другой прижимается центром пиноли задней бабки.

Заготовку можно прикрепить к внешней поверхности с помощью чашки, тисков и кулачковых шпинделей или лицевой панели.

Рис. 31. Зажимные патроны для токарной обработки дерева: а — патрон с тисками (1 — заготовки; 2 — губки тисков; 3 — крепежный винт); б — патрон трубчатый (1 — металлическое стекло; 2 — отверстие для защелки); в — патрон четырехкулачковый; г — чашечный патрон (1 — металлическое стекло; 2 — крепежные винты); а — патрон-трезубец (1 — металлический стакан с проволокой; 2 — подставки для гребня и цилиндрических тисков); а — планшайба (1 — опора резьбовая; 2 — крепежные отверстия); г — патрон с коническим винтом

Оправка чашки имеет цилиндрическую или коническую полость с одной стороны и конический хвостовик с другой для установки в оправке лопатки. Чтобы закрепить ее в шпинделе чашки, заднюю часть заготовки закругляют или выпиливают по конусу. Затем, поместив патрон на деревянный брусок, заготовку забивают молотком.

Тисовая оправка применяется в тех случаях, когда часть изделия имеет форму четырехугольника. В этом случае заготовка вставляется в тиски шпинделя и фиксируется винтом.

Самоцентрирующиеся патроны с тремя кулачками используются для крепления заготовок к внешней поверхности, которые являются наиболее универсальными. Они обеспечивают быстрый и надежный зажим и центрирование заготовки благодаря одновременному радиальному перемещению губок. Детали большого диаметра устанавливаются в кулачки заднего хода. Каждый трехкулачковый патрон можно использовать для закрепления заготовки как на внешней, так и на внутренней поверхности.

Детали сложной формы с несколькими осями вращения зажимаются и обрабатываются на торцевых пластинах. Лицевые панели дисков состоят из металлической пластины толщиной 10-15 мм. К пластине приваривается (или жестко соединяется) фланец, который фиксируется в прямых губках шпинделя. Для фиксации заготовки диск может иметь несколько вариантов сквозных отверстий: радиальные канавки и отверстия, расположенные радиально или перпендикулярно. Крепежные болты продеваются через эти отверстия и затягиваются гайками. Для упрощения процесса крепления заготовки к планшайбе в отверстиях нарезается резьба. Далее заготовки фиксируются L-образными струбцинами или планками, которые удерживаются двумя болтами или шпильками. На передней панели обрабатываются большие плоские детали (точеные декоративные пластины).

Способ фиксации заготовки в оправке зависит от твердости древесины. Если древесина заготовки твердая, подвергается небольшой деформации, то надежно удерживается в трехкулачковом патроне. Мягкое дерево детали затрудняет фиксацию.

Когда деталь малого диаметра прижимается к вращающемуся центру задней бабки, ее конус может глубоко проникнуть и расколоть древесину. Чтобы избежать раскола, используйте металлическую центрирующую вставку.

Установка и закрепление заготовок на токарных станках

Способ крепления и фиксации деталей на токарных станках зависит от формы и размеров детали. По этим причинам мы разделим заготовки на три характерные группы: заготовки по типу валов, заготовки по типу гильз и полых валов, заготовки по типу втулок и дисков. Для каждой обозначенной группы мы рассмотрим используемые методы защиты.

Заготовки валкового типа на токарные станки могут быть установлены следующими способами:

1. В центрах с водителем

(рис. 9.2). Это наиболее распространенный метод установки валов диаметром до 150 мм в мелкосерийных и разовых производственных условиях. Приводное устройство предназначено для передачи вращения от шпинделя к заготовке, установленной в центрах.

Рис. 9.2. Установка вала по центру с отверткой: a

—
схема установки; Б
—
фрагмент обточки вала: 1
—
передняя панель; 2
—
передний центр;
3

—
зажим привода токарного станка; 4
—
задний центр
В качестве приводного устройства могут использоваться различные устройства: от самых простых (токарные тиски) до самых сложных — патрон без ключа или приводной патрон. Точность установки 0,03 мм.

2. В шпинделе с задним центральным предварительным натягом

(рис. 9.3). Такая схема установки обеспечивает большую жесткость детали, чем предыдущая. Крутящий момент передается от шпинделя к заготовке шпинделем токарного станка. В зависимости от требуемой точности обработки и формы заготовки используются кулачковые шпиндели или цанги.

Рис. 9.3. Установка вала в шпиндель с задним центральным предварительным натягом

По количеству кулачков различают двух-, трех- и четырехкулачковые патроны. Наиболее распространены в производственной практике трехкулачковые патроны (рисунок 9.4, а)

как наиболее удобный и надежный для крепления цилиндрических деталей; обеспечивают ошибку центрирования до 0,2 мм. Двух- и четырехкулачковые патроны используются для фиксации деталей сложной конфигурации: фасонных, асимметричных или эксцентричных (отливки, поковки, арматура и т.д.), А четырехкулачковые патроны обеспечивают большую точность установки (до 0,05 мм). Патроны кулачков могут быть самоцентрирующимися и с независимым перемещением кулачков. Двух- и трехкулачковые патроны обычно самоцентрируются, а четырехкулачковые патроны имеют независимое движение кулачков. По типу привода патроны могут быть ручные и механизированные, а по конструкции — клиновые, рычажные, рычажно-клиновые, винтовые, спирально-реечные.

Если вам необходимо обеспечить более точную обработку, используйте цанговые патроны (рисунок 9.4, б)

с погрешностью установки до 0,05 мм.

Рис. 9.5. Установка вала в шпиндель и неподвижный люнет

Рис. 9.4. Шпиндели токарные: а

—
плоскогубцы; Б
—
с тремя кулачками
3. В шпинделе, а не под лицевой панелью

(рис. 9.5) s> Готический метод применяется при обрезке торца, сверлении, центрировании, развёртывании или других видах работ, выполняемых с правой торцевой стороны детали. Погрешность настройки составляет 0,03 мм.

Люнеты также используются для увеличения жесткости заготовки при обработке длинных валов, например, в центрах. Люнеты могут быть передвижными или стационарными. Люнет установлен на направляющих станка. На момент обработки деталь неподвижна. Люнет закреплен на каретке и во время обработки перемещается вместе с кареткой, увеличивая жесткость детали вблизи зоны резания. На рисунке 9.6 показаны подвижные и неподвижные люнеты.

Рис. 9.6. Фиксированные и мобильные лицевые панели

• 4. В центре передней чашечки с компрессией из заднего центра
  (рис. 9.7,
  а).
  Этот способ монтажа применяется для валов диаметром до 60 мм при серийном производстве. В зависимости от точности обработки используются разные центры чашек. При закреплении по центру гофрированного стакана производится грубое точение. Точность позиционирования составляет 0,3 мм. Завершить точение — в центре гладкой чашки. Для этого на торце детали предварительно снимается фаска под углом 45 °. Точность позиционирования в этом случае составляет 0,05 мм.
• 5. Без траверсы, за счет выемки в центре переднего привода
  (рис. 9.7,
  б).
  Применяется в серийном производстве для получистовой и чистовой обработки валов диаметром до 60-70 мм. Точность настройки составляет 0,1 мм. Обработка выполняется за один шаг без переустановки.
• 6. В обратном центре
  (Рисунок 9.8). Применяется для валов малого диаметра — до 15 мм. Для установки на

Общее описание и конструкция

Типовая конструкция лицевой панели одинакова для металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков. В общем случае это диск, на котором выполнены точки крепления детали. Материал для изготовления — чугун или сталь. Реже используются другие материалы.

Крепление к шпинделю осуществляется с помощью резьбовых отверстий или конических ступиц. Их параметры подобраны под конкретные размеры выходного конца вала. Если приспособление оснащено цилиндрической ступицей, оно фиксируется непосредственно в шпинделе станка.

Зажим заготовки осуществляется с помощью хомутов, костылей, хомутов или других зажимных приспособлений. Часто для этой цели используется токарный патрон. Его можно установить на планшайбе по оси вращения или со смещением.

При использовании лицевых панелей больше внимания уделяется безопасности труда. Большие размеры, нестандартный крепеж, нецилиндрическая форма обрабатываемых поверхностей представляют большую опасность для токаря и других лиц. Перед началом работ все конструктивные элементы оборудования необходимо закрепить и уравновесить, чтобы избежать разрушения конструкции и расширения отдельных узлов.

Базирование деталей цилиндрической формы

Цилиндрическая фигура имеет 2 плоскости симметрии. При пересечении они образуют ось, используемую в процедуре обработки данных. При размещении цилиндрической детали плоские поверхности используются для образования вместе с осью ряда исходных точек. Они состоят из двойной направляющей и опорных плоскостей. Они несут 4 точки опоры. Благодаря такой конструкции мастер сможет определять направление прокатки заготовки в 2-х системах координат.

Чтобы указать правильное положение цилиндрической детали в пространстве, необходимо найти 5 координатных точек. Они лишают продукт 5 степеней свободы. Последняя степень вычитается следующими способами:

1. Ориентация на шпоночную канавку, если этот элемент присутствует на детали.
2. Создание трения между базовыми поверхностями путем приложения силы.

При установке цилиндрической детали в обоих случаях рекомендуется использовать 1 единую контрольную плоскость, чтобы избежать смещения продукта.

При размещении деталей по центрам используются короткие цилиндрические отверстия. Одна из них действует как прочная базовая поверхность, вторая — как центрирующая. Каждая базовая поверхность лишает деталь 3 степеней свободы.

Режущие инструменты

На токарных станках используется много разных режущих инструментов:

• фасонный инструмент;
• резьбонарезные головки;
• умирает;
• краны;
• подметать;
• зенковки;
• дрель;
• резцы.

Токарные инструменты — самые популярные инструменты. Применяются для нарезания резьбы, обработки фасонных, цилиндрических поверхностей, плоских деталей (рис. 2).

Рис. 2. Виды фрез для обработки различных поверхностей: а — наружное сверление гнутой фрезой; б — внешнее сверление сквозной фрезой; в — сверление с подрезкой выступа под углом 90º; г — вырезать паз по сечению вала; г — расточка галтеля по радиусу; а — расточка; geh — нарезание внешней и внутренней резьбы.

Нередко на токарных станках просверливаются различные отверстия. Это один из самых распространенных методов обработки. Используется для первичной обработки отверстий. Для грубого просверливания отверстия в твердой детали можно использовать только дрель. Дрель

есть:

• эжектор;
• центрирование;
• глубокая перфорация;
• перья;
• спираль.

Спиральные сверла — самые популярные

.

Крепление режущих инструментов, их перемещение при работе токарно-винторезного станка осуществляется различными узлами или сборочными единицами станка. Диаграммы работы некоторых основных рабочих узлов описаны ниже.

Рис. 3. Опора: 1 — нижние направляющие продольной опоры; 2-х тактный шнек; 3 — поперечные направляющие опоры; 4 — поворотный стол; 5 — направляющие; 6 — держатель резака; 7 — головка вращения держателя резца: 8 — винт крепления резца; 9 — ручка для поворота держателя резака; 10 — орех грецкий; 11 — верхние направляющие продольной опоры; 12 — направляющие; 13 и 14 — ручки; 15 — ручка для перемещения опоры по станку.

На рис. 3 показан держатель машины. Его конструкция и принцип действия: нижние направляющие 7 перемещаются по направляющим станины за ручку 75, и резак перемещается в желаемом направлении. На салазках, расположенных внизу, поперечные салазки 3 перемещаются по направляющим 12. Заставляет резак двигаться в направлении, перпендикулярном оси вращения детали.

Ручка 13 по направляющим 5 вращающегося стенда подает верхний суппорт 77. Вместе со станиной 4 они вращаются в горизонтальной плоскости относительно поперечного суппорта 3 и заставляют резак двигаться под наклоном относительно оси вращения заготовка.

Держатель резака, или, другими словами, режущая головка в четырех положениях, прижимается ручкой 9 к верхнему суппорту 77. Благодаря этому универсальному механизму резак мгновенно запускается в работу за минимальное время.

Рис. 4. Держатель инструмента: 1 — шайба упорная; 2 — поворотная головка; 3 — шпиндель с конусом; 4 — ручка; 5 — верхний затвор; 6 — четырехгранная головка с резцами; 7 — болт.

Как устроен резцедержатель, можно увидеть на рис. 4. Центровочное отверстие верхнего суппорта 5 имеет конический шпиндель 3 с резьбой на конце. Четырехсторонняя режущая головка 6 расположена на конусе шпинделя. При вращении ручки 4 головка 2 опускается по резьбе конического шпинделя 5.

Шайба 7 вместе с опорным подшипником жестко удерживают режущую головку 6 на конусе шпинделя 3. Головка 2 крепится к режущей головке 6 винтами 7. Резцедержатель защищает шарик от вращения. Он заклинивает между пазом в конусе вала 3 и отверстием в держателе 6 инструмента.

При проектировании токарно-винторезного станка основная цель задней бабки — поддерживать детали, которые слишком длинные во время обработки. Совок также используется для закрепления инструментов, предназначением которых является обработка различных отверстий. Это могут быть развертки, зенковки, сверла. И снова — нарезание резьбы — головки, плашки, метчики.

Рис. 5. Задняя бабка: 1 — кожух; 2 — центрирующее устройство; 3, 6 — ручки; 4 — гусиное перо; 5, 12 и 14 — болты; 7 — маховик; 8 — тяга; 9, 10 — рычаги; 11, 13 — гайки

Задняя бабка четко показана на рис. 5. Маховик 7 откручивает винт 5, и пиноль 4 перемещается в корпус 7. Он фиксируется рукояткой 3. Режущий инструмент или центр 2 устанавливается с коническим хвостовиком в пиноль. Задняя бабка перемещается продольными суппортами или вручную по суппортам станка.

Если поддон закреплен, он фиксируется ручкой 6. Ручка соединяется со штангой 8 и рычагом 9. Винт 72 и гайка 77 регулируют силу давления рычага 9 от штанги 8 к станине. Чтобы усилить заднюю бабку более жестко, затяните винт 14 и гайку 13. Рычаг 10 прижимает их к станине.

В поворотной головке револьверной головки, рассчитанной на множество положений, на токарно-винторезных станках закрепляются различные инструменты, когда необходимо обрабатывать детали сложной формы и конструкции. Путем индексации (вращения) настроенные инструменты последовательно вводятся в рабочий цикл.

Модификаторы станков

зависят от назначения и делятся на три группы:

• модификаторы для крепления деталей на станке;
• механизмы удержания режущего инструмента во время обработки;
• модификаторы для модернизации технологических возможностей станков. Они позволяют машине выполнять необычные операции. Это фрезерование на токарном станке с одновременным проделыванием нескольких отверстий и т.д.

Принцип работы токарного станка

Весь механизм машины установлен на основании, состоящем из двух стальных балок или профильных балок из чугуна или алюминия. С одной стороны станины находится лопасть, внутри которой находится электродвигатель (0,5-1,5 л.с.), приводящий во вращение шпиндель. Последний имеет конус Морзе, центр передачи (с двумя, тремя или четырьмя ножами и острием), в него можно вставить картридж или планшайбу. С другой стороны станка находится задняя бабка, центр которой прижимает заготовку в горизонтальное положение.

Ручка, которая вращается во всех направлениях, расположена как можно ближе к детали, поддерживает и направляет резак.

На машинах с ручной регулировкой скорость (частоту) вращения можно переключать (от 450 до 2000 об / мин) с помощью рычага переключения передач, в котором размещены шкивы с подшипниками. В более сложных моделях машин коробка передач заменяется электронным вариатором, позволяющим плавно регулировать скорость в движении.

Правила размещения и крепления грузов на открытых платформах бортовых автомобилей и автопоездов

При транспортировке на открытых платформах следует учитывать следующие моменты:

1. Габаритные размеры. Допустимые значения регулируются правилами доставки.
2. Допустимая нагрузка на ось автомобиля.
3. Уважение к весу и габаритам.

Груз должен быть размещен и закреплен таким образом, чтобы предотвратить его перемещение по платформе. Используются такие технологии, как крепление ремнями, тросами, деревянными брусками, ковриками, подушками безопасности и многие другие. В то же время при креплении не используйте крепежные скобы для крепления груза, гвозди или другие методы, которые могут повредить автомобиль. Расстояние между предметами и краем тела должно быть не менее 15-50 сантиметров.

Чтобы обезопасить себя и других участников дорожного движения, груз должен быть надежно закреплен в кузове. Созданы технологии, которые делают транспортировку безопасной, но нужно выбирать способ крепления, исходя из особенностей транспортировки.

Процесс крепления груза представлен в видеоматериале:

Способы закрепления заготовок на токарных станках

Токарные инструменты

Детали и элементы токарного инструмента

Фреза (рис. 9) состоит из режущей части и опоры, которая используется для фиксации фрезы в держателе инструмента. Режущая часть имеет следующие элементы: лицевая поверхность, по которой отходит стружка; поверхность основного бока, обращенная к режущей поверхности детали; вспомогательную заднюю поверхность, обращенную к обрабатываемой поверхности заготовки; основная режущая кромка, образованная пересечением передней и основной боковых сторон; вспомогательная режущая кромка, образованная пересечением передней и вспомогательной боковых поверхностей; острие фрезы получается от пересечения основной и вспомогательной режущих кромок. Наконечник фрезы может быть острым или закругленным.

Рис. 9 — Детали и элементы фрезы

Чтобы обеспечить необходимую режущую способность инструмента, добиться необходимой точности и качества поверхности детали, необходимо выбрать правильную геометрию фрезы, то есть углы режущей части фрезы. Различают основные углы фрезы (углы рабочего клина) и углы в плоскости. Основные углы резца (рис. 12): передний угол g, главный передний угол a, угол конуса b, угол резания d.

Углы строгания — это углы между кромками фрезы и направлением движения (рис. 1). С уменьшением значения главного угла в шаге j и вспомогательного угла в шаге j1 снижается шероховатость обработанной поверхности.

Классификация резцов

В технологических целях различают фрезы (рис. 11): фрезы сквозные (рис. 11 а, б, в) для точения цилиндрических и конических наружных поверхностей; надрез (рис. 11, г) для поворота плоских торцевых поверхностей; съемные (рис. 11, д) для вырезания заготовок; фасонные (рис. 11, е, ж) для точения фасонных поверхностей; резьбовые для нарезания внешней (рис. 11, з) и внутренней резьбы; расточка (рис. 11, и, л) для сверления сквозных и глухих отверстий.

По характеру обработки фрезы также делятся на черновую, которая используется для предварительной обработки, и чистовую, которая используется для окончательной обработки (чистовая обработка.

По конструкции фрезы могут быть цельнометаллическими, из одного материала и композитными: держатель — из конструкционной стали, а режущая часть — из специального инструментального материала.

Режущая часть составного ножа фиксируется на держателе сваркой или механической фиксацией.

Рис. 11 — Классификация резцов по назначению:

а — прямая; б — складчатый проход,

в — постоянный КПП; g — обрезка, обрезка d,

f — желобчатый, г-образный, z — резьбовой,

д — скучно скучно, к — стойкое скучное

Способы крепления заготовок на токарных станках

Мелкие детали закреплены в шпинделях токарного станка. Патроны доступны в самоцентрирующемся исполнении с тремя кулачками и не самоцентрирующемся с четырьмя кулачками.

Трехкулачковые самоцентрирующиеся патроны предназначены для зажима цилиндрических заготовок с несколькими кромками. Поскольку все кулачки этих шпинделей перемещаются одновременно, обеспечивается совпадение оси вращения шпинделя и заготовки. На рис. 12, а изображена деталь в трехкулачковом патроне и условное обозначение этого способа крепления.

Когда применяется крепление в центры

установка заготовки с помощью оправки: 1 — центральная часть оправки; 2 — пластина; 3 — центральные отверстия; 4 — пусто

• Затем шлифуют длинные куски, длина которых в пять раз больше диаметра;
• если при креплении необходимо создать соосность поверхностей;
• дальнейшая фаза точения происходит на шлифовальном оборудовании;
• технология не предусматривает других методов.

Крепление с помощью люнета

Если длина выступающей части заготовки превышает 15 см, рекомендуется использовать люнеты — подвижные и неподвижные опоры. Разница в способе крепления:

• неподвижная рамка жестко фиксируется на направляющих станины (рис. 3) с помощью планки 5 и крепежных гаек 6. Верхняя часть рамки 1 складывается для установки той части, которая устанавливается на опорные ролики 4 с помощью винта регулировка 2 и дополнительные болты. Чтобы закрепить заготовку на роликах, нужно повернуть на ней пазы.

Рис. 3. Неподвижный отдых:

1 — крышка откидная; 2 — винты; 3 — болты; 4 — ролики; 5 — штанга, 6 — гайка

• крепление подвижной опоры осуществляется к каретке опоры, перемещаясь вместе с ней в осевом направлении. Конец детали закреплен на двух роликоподшипниках безеля. Третья опора — резак).

Рис. 3. Подвижная рамка

Растачивание отверстий

Прецизионные отверстия, ступенчатые отверстия большого диаметра и внутренние канавки могут быть получены с помощью операции развертывания. Изделие зафиксировано в шпинделе поддона, опираясь на люнет (в случае значительной длины или веса). При этом доступ к передней поверхности, обработанной расточным резцом, остается свободным. Точность расточки на токарном станке с ЧПУ превосходит точность сверления, часто обеспечиваемую технологией обработки, режущими инструментами, опытом токаря, системами точной настройки режущих инструментов и техническим состоянием оборудования.

Способы установки и закрепления заготовок различного типа на станках токарной группы

Способ установки и фиксации деталей на станке выбирается в зависимости от их габаритов, жесткости и требуемой точности обработки. AL / D 10 — в центрах или в шпинделе и в центре задней бабки и поддерживается безелем. Самым распространенным является установка заготовки по центрам станка.

Заготовка обрабатывается на токарном станке в центрах, если необходимо обеспечить концентричность обрабатываемых поверхностей при переустановке заготовки для последующей обработки в центрах на шлифовальном станке, а также в центрах, и если это предусмотрено технология обработки.

Заготовки фиксируются в центрах токарными шпинделями, которые устанавливаются в предварительно обработанное отверстие заготовки. На центральной части шпинделя, выполненной с небольшим конусом (обычно 1: 2000) и предварительно смазанной, устанавливается деталь с посадкой с натягом. Для создания посадки с натягом на конец оправки наносят легкие удары молотком с медным наконечником или деревянным молотком, чтобы не повредить концы оправки и центральные отверстия. Пластина шпинделя служит опорой для болта, фиксирующего зажим. При использовании этого метода положение всех заготовок по оси шпинделя неодинаково и зависит от отклонений размеров отверстия.

Заготовку можно закрепить на цилиндрическом шпинделе с помощью гайки и быстросменной шайбы. Внешний диаметр гайки обычно меньше диаметра отверстия шпинделя, что может значительно сократить время, необходимое для замены детали. При таком способе локализации снижается точность обработки, так как деталь устанавливается на шпиндель с зазором.

Когда отверстия в заготовке имеют значительно большие отклонения диаметра, используются раздвижные оправки (цанговые патроны). Захват представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой имеет коническую форму, а внешняя поверхность, предназначенная для основания закрепляемой детали, имеет цилиндрическую форму.

Цанга с заготовкой перемещается и фиксируется на шпинделе гайкой, а отпускается противоположной гайкой, предварительно ослабив первую. Упругие свойства суппорта гарантируются наличием продольных пазов на обоих концах.

Шпиндель шпинделя с конической поверхностью установлен в шпиндель станка. Заготовка размещается на цилиндрической, рифленой и посадочной поверхности. Посадка с натягом между цилиндрической частью шпинделя и заготовкой создается болтом с конической головкой.

Для фиксации деталей можно использовать оправки с эластичными оболочками. Корпус шпинделя крепится к фланцу шпинделя станка. К корпусу прикреплена втулка, канавки которой вместе с канавками корпуса образуют полости, заполненные гидропластом. При вращении винта плунжер перемещается, выталкивая гидробласт из полости в полость. Тонкая стенка втулки деформируется под действием гидравлического давления, увеличивая диаметр отверстия и создавая посадку с натягом при фиксации заготовки. Упор ограничивает движение плунжера, а заглушка закрывает отверстие, через которое выходит воздух при заполнении полостей оправки гидроструйной очисткой.

Для заготовок с длиной выступающей из губок оправки детали более 2–3 диаметров задний центр используется в качестве второй опоры. Деталь, предварительно закрепленная в шпинделе, прижимается сзади к центру и окончательно блокируется губками шпинделя. Такой способ установки обеспечивает большую жесткость крепления заготовки и используется в основном для черновой обработки.

При установке заглушек, у которых длина выступающей части картриджа составляет 12-15 диаметров и более, в качестве дополнительной опоры используются фиксированные и подвижные лицевые панели.

Неподвижная рамка (рис. 1) устанавливается на направляющие станины и фиксируется штангой 5 с помощью болта и гайки 6. Верх 1 неподвижной рамки шарнирно закреплен, что позволяет снимать и устанавливать детали на кулачки или ролики 4 люнета, которые служат опорой для заготовки и прижимаются к детали винтами 2. После установки заготовки винты 2 закрепляются болтами 3. На заготовке в местах установки роликов остатка обрабатывается паз. Нарезание канавок обычно выполняется в середине заготовки.

Подвижный люнет (рис. 2) закреплен на каретке и перемещается по заготовке во время обработки. На безеле есть два кулачка, которые поддерживают изделие. Третья опора — резак.

Для обработки заготовок часто используются планшайбы. Лицевая панель представляет собой плоский диск, который крепится к фланцу, установленному на шпинделе станка. Столешница лицевой панели может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами. Заготовки центрируются и фиксируются на фасадах с помощью сменных инструментов и зажимов.

Заготовка кольцевого типа устанавливается на опорную втулку и фиксируется шайбами ​​и винтом с гайкой при обработке наружных поверхностей, а при обработке внутренних поверхностей — зажимами.

Вакуумные устройства фиксации деталей на станках ЧПУ

При изготовлении корпусной и фасадной мебели из МДФ на станках с ЧПУ наиболее популярным методом крепления деталей к рабочему столу является использование вакуума. Целесообразность использования вакуумного крепежа объясняется быстротой подготовки рабочего стола, размещением и заменой деталей на нем, простотой, точностью и надежностью позиционирования деталей, возможностью обработки деталей с торцевых сторон.

Матричный (решетчатый) вакуумный стол

Устанавливается на фрезерно-гравировальных станках и обрабатывающих центрах с ЧПУ с портальной структурой. Применяется для крепления широкоформатных плоских панелей (ДСП, МДФ, фанера, пластик) с использованием энергии вакуума. Подходит для глухой обработки верхней плоскости деталей фрезерными и сверлильными инструментами. Подробнее о конструкции и характеристиках матричного стола читайте в статье «Рабочие столы станков с ЧПУ для производства фасадов из МДФ».

Преимущества. Надежная и равномерная фиксация по всей площади детали. Быстрая смена деталей. Возможность установки дополнительных ограничений.

Недостатки. Дисквалификация на непрерывное лечение. Относительно долгое время подготовки рабочей зоны.

Вакуумный стол с «жертвенной» подложкой

Это тот же матричный присосочный стол, только между деталью и рабочим столом находится подложка из материала, обладающего достаточной жесткостью и хорошей проводимостью воздуха (вакуумной проводимостью). В качестве «жертвенной» подложки, как правило, используется самое доступное сырье при производстве мебели: полированная ДСП, МДФ, ХДФ.

Принцип работы «жертвенного» стола такой же, как и у вакуумного стола, с той лишь разницей, что потери вакуума намного больше, и требуется большая мощность вакуумного насоса.

Главный результат «жертвенной» подложки — возможность выполнять механическую обработку детали без опасности повреждения основной платы.

Преимущества. Гладкая поверхность подходит для тонких листовых материалов. Быстрая подготовка за счет подключения и отключения зон подачи вакуума. Обеспечивает сквозную обработку, включая технологию Nesting.

Недостатки. Требуется периодическое выравнивание поверхности подложки. Относительно низкое усилие зажима заготовок из-за высоких потерь вакуума.

Вакуумные присоски

Вакуумные присоски являются основным методом крепления деталей на станках с ЧПУ при производстве мебели из МДФ и фасадов, оборудованных консольными столешницами. Тем не менее, как матричные столешницы, так и гладкие алюминиевые столы станков с ЧПУ также могут быть свободно оснащены аналогичными креплениями.

Основание конструкции присоски выполнено из армированного полимерного материала и действует как жесткая опора. В верхней части блока имеется отверстие для подачи вакуума и специально профилированная поверхность, на которую устанавливается резиновая присоска присоски или проложен герметизирующий трос. Отверстие в верхней части присоски может быть оснащено клапанным механизмом, который активирует разрежение во время укладки детали.

Типичные присоски для деревообрабатывающего оборудования доступны высотой 29 и 48 мм для 3- и 4-осевых станков с ЧПУ и 74 мм для 5-осевых станков с ЧПУ, а также прямоугольная резиновая чашка размером 140 x 115, 125 x 75, 120 x 50 и 130 х 30 мм. Для удобства размещения деталей сложной геометрической формы блочную конструкцию можно поворачивать на 360 ° вокруг вертикальной оси°.

Присоска подключается к вакуумной системе станка с ЧПУ через настольную консоль или через шланг и переходники.

Преимущества. Легкость и гибкость в подготовке рабочего стола, в том числе с использованием программных средств. Быстрая установка и смена деталей. Возможность обработки деталей со сложной геометрией контура с любой стороны. Безопасен для хрупких и хрупких деталей.

Недостатки. Высокая цена. Низкое усилие зажима на мелких деталях и пористых материалах. Требуется дополнительный запас присосок разной ширины для зажима заготовок разного размера.

Быстросъемные вакуумные столы

Они имеют конструкцию, аналогичную матричным (решетчатым) рабочим столам, но отличаются небольшими размерами и возможностью отдельного подключения к устройствам создания вакуума. Они используются для резки и фрезерования листовых и панельных материалов на тех станках с ЧПУ, где настольное оборудование не позволяет выполнять требуемые типы обработки с использованием существующего оборудования (например, станки с ЧПУ с консольными или гладкими рабочими поверхностями).

Для консольных машин в качестве опции доступны быстросъемные присоски. Они жестко прикреплены к кареткам или присоскам и независимо подключены к вакуумной системе станка с ЧПУ.

Для других типов станков с ЧПУ возможна установка в Т-образный паз или иным образом. Благодаря небольшому размеру быстросъемного всасывающего стола в качестве источника вакуума можно использовать генераторы вакуума, работающие со сжатым воздухом по принципу Вентури.

Преимущества. По своим характеристикам быстросъемные вакуумные столы ничем не отличаются от стационарных матричных образцов. Кроме того, для увеличения рабочей площади можно одновременно подключить несколько столов.

Недостатки. Высокая цена.

Вертикальные зажимы

Вертикальные зажимные устройства с вакуумным приводом используются для зажима небольших и узких деталей, которые сложно или невозможно надежно закрепить с помощью одних присосок. Как правило, такие устройства комплектуются консольными станками с ЧПУ, однако некоторые производители предлагают образцы модифицированных присосок для матричных рабочих столов.

Преимущества. Быстрая смена запорных блоков. Возможность перекрытия узких прямых участков и очень толстых кривых.

Недостатки. Сложное позиционирование изделия. Высокая вероятность столкновения с инструментом.

Способы закрепления заготовок на станке

2.5.7 Способы зажима деталей на станке

Способ установки и фиксации деталей на станке выбирается в зависимости от требуемых размеров, жесткости и точности обработки. Заготовки с l / d 10 в центрах станка или в центре шпинделя и задней бабки с люнетом.

Заготовка обрабатывается на токарном станке в центрах, если необходимо обеспечить концентричность обработанных поверхностей при переустановке заготовки для последующей обработки в центрах на шлифовальном станке.

Заготовки фиксируются в центрах токарными шпинделями 2 (рис. 7), которые устанавливаются в предварительно обработанное отверстие заготовки. На центральной части оправки 2 (рис. 7, а), выполненной с небольшим конусом (обычно 1: 2000) и предварительно смазанной, устанавливается деталь 1. Для создания натяга легкими ударами наносят конец патрона молотком с медным наконечником или деревянным молотком, чтобы не повредить концы шпинделя и центральные отверстия. Пластина 3 шпинделя служит опорой для болта, которым фиксируется хомут. При использовании этого метода положение всех обрабатываемых деталей 4 вдоль оси шпинделя 1 не является одинаковым и зависит от отклонений размеров отверстий.

Рисунок 7 Токарные шпиндели (a, b, c, d, e)

Деталь 1 может быть закреплен на цилиндрической оправке 2 с помощью гайки 4 и быстросменной шайбы (рис. 7, б). Внешний диаметр гайки 4 обычно меньше диаметра отверстия шпинделя, что позволяет значительно сократить время замены заготовки. При таком способе локализации снижается точность обработки, так как деталь устанавливается на шпиндель с зазором.

При значительно больших отклонениях диаметра отверстий в заготовке применяют разжимные оправки (цанги) (рис. 7, в). Захват 5 представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой коническая, а внешняя, предназначенная для основания закрепляемой детали 1, — цилиндрической формы.

Цанга 5 с деталью 1 перемещается и фиксируется на шпинделе 2 гайкой 4 и освобождается от противоположной гайки 6, предварительно ослабив гайку 4. Упругие свойства цанги 5 обеспечиваются наличием пазов на обоих концах.

В шпинделе станка установлена ​​гильза шпинделя 2 (рис. 7, г) с конической поверхностью. Деталь 1 устанавливается на цилиндрическую поверхность с пазами 7. Взаимодействие между цилиндрической частью 7 шпинделя 2 и обрабатываемой деталью 1 создается болтом 8 с конической головкой.

Для фиксации деталей можно использовать оправки с упругой оболочкой (рис. 7, д). Корпус 2 шпинделя прикреплен к фланцу шпинделя станка. На корпусе закреплена втулка 9, канавки которой вместе с канавками корпуса образуют полости А, В, С, заполненные гидропластом. При вращении винта 10 плунжер 11 перемещается, выдавливая гидропласт из полости C в полость A. Тонкая стенка втулки 9 под давлением гидропласта деформируется, увеличивая диаметр отверстия и создавая натяг при фиксации шт. 1. Упор 12 ограничивает движение плунжера 11, а заглушка 13 закрывает отверстие, через которое выходит воздух при заполнении полостей оправки гидроструйной очисткой.

Читайте также: Назначение токарных станков: виды и классификация