Основные теоретические сведения

Введение

Методические указания предназначены для  студентов специальности 151001 «Технология машиностроение» дневной и заочной формы обучения при выполнении практических работ и заочной формы обучения при выполнении практических и  расчетно-графических работ.

 

Практическая работа №1

Основные теоретические сведения

Низкая стойкость падающих цанг, разновидности которых приведены на рис. 1, чаще всего проявляется  на одношпиндельных токарных автоматах, снижает производительность станков из-за увеличения простоев, связанных с заменой цанг и дополнительной регулировкой механизмов подачи прутка.

Основными причинами выхода из строя подающих цанг являются: - износ рабочего отверстия при проскальзывании цанги во время набора прутка, а так же при подаче его до упора;

- поломка лепестков при ударах во время заправки прутка, при низком качестве термообработки, грубой механической обработке пружинной части (шероховатость поверхности R_z 40... R_z 20);

- потеря упругих свойств лепестка из-за низкого качества термообработки и напряжений выше пре­дела упругости.

Подающие патроны и цанги с упругими элементами подразделяются на:стандартные; стандартные с впаянными вкладышами; капроновые; резиновые; с регулируемой жесткостью лепестков; с лепестками прямоугольного сечения; с дополнительной усилительной пружиной: с отдельными плоскими лепестками; с подпруженными и твердосплавными стержнями, с двухопорными лепестками; с внутренней сведенной в неустойчивом положении цилиндрической пружиной.

 C целью уменьшения колебаний силы сцепления подаю­щих цанг с прутком, увеличения стабильности срока службы цанг необходимо допуски на основные размеры (включая и угол разрезки) устанавливать так, чтобы отклонения пружинящих свойств не превышали, на­пример, 10% для лепестков партии цанг одного разме­ра. Нестабильность силы проталкивания прутка через подающие цанги одного размера заставляет при на­ладке механизма подачи ус­танавливать увеличенную длину хода и тем самым увеличивать путь проскальзывания прутка, что приводит к уменьшению срока службы цанг, а иногда и к полом­кам. Кроме того, колебания геометрических размеров и термообработка цанг вызывают колебания их стойкости до 300%.

 

Рис. 1. Самозаклинивающиеся подающие цанги и патроны:

а —с подпружиненной внутренней многолепестковой цангой; 6, в, г —с подпружиненными шариками

 

При выборе основных размеров подающих цанг и проек­тировании механизма подачи для оценки принятой перво­начальной силы сцепления Р_по цанг с прутком номиналь­ного диаметра можно пользоваться среднестатистическими данными, приведенными на рис. 2.

Минимально допустимое значение осевой силы сцепле­ния при подаче прутка можно определить из условия

,                                                                              (1)

где K ₁ = 1,3..1,5 — коэффициент запаса; Р_и — сила инер­ции, зависящая от закона движения прутка

,                                                                      (2)

F _нт = (G + R _ц) f — сила трения прутка в направляющих трубах от веса и центробежной силы; К_а — коэффициент ускорения прутка при его разгоне, зависящий от закона движения и равный 4 (при ускорении а = const), 6,25 (при a = sin t); l _п — ход подачи прутка (по настройке привода); t_n — время подачи прутка по циклограмме станка; М — масса прутка.

После преобразования

,                 (3)                         

где L_nm — длина поддерживающих труб; L_n —длина прут­ка; L_m — длина трубы подачи; п — частота вращения шпинделя; — радиальный зазор между прутком и под­держивающими трубами; g — ускорение свободного паде­ния.

Первоначальная сила Р_{п o} не должна быть меньше P_nmin.

Ориентировочные значения Р_по можно получить из сле­дующей приближенной эмпирической зависимости

,                                                                              (4)

где d —номинальный диаметр прутка, мм; К₂ — эмпири­ческий коэффициент, определяемый по табл. 1 и зависящий от типа автомата, подачи l_n и частоты вращения шпинделя п.

 

 

 

Рис. 2. График для выбора пер­воначальной силы сцепления пода­ющей цанги с прутком номиналь­ного диаметра

 

Таблица 1