Преимущества гидравлических токарных патронов

Основное преимущество гидравлических патронов, заключается в том, что они являются быстродействующими и обеспечивают на кулачках постоянное зажимное усилие.

При работе в патронах с ручным приводом, для того чтобы предупредить ослабление зажима и проскальзывание изделия в процессе обработки, приходится зажимать деталь с силой большей, чем это требуется. В гидравлических патронах кулачки все время сжимают изделие с одинаковой силой и всякие случайные обстоятельства, возникающие во время работы, не могут ослабить зажим.

Передаточное отношение в механизме гидравлического патронов берут а пределах от 1:1 до 1:4 (в ручных патронах передаточное отношение по необходимости берется большим), поэтому гидравлические патроны имеют высокий коэффициент полезного действия. Гидравлические патроны легко управляемы, требуют ничтожной затраты усилий на зажим, понижают физическую утомляемость рабочего. Выбором соответствующего диаметра поршня и давления в сети можно достичь очень больших усилий зажима на кулачках, что позволяет легко зажимать и крупные изделия. Главное преимущество гидравлических патронов - в быстроте зажима.

Трехкулочковый самоцентрирующийся патрон состоит из втулки (4), которая защищает патрон от попадания загрязнения, располагающемся в корпусе патрона (1), базовых кулачков которые перемещаются по салазкам корпуса за счет системы гидравлики (3) Винты с т-образными гайками для крепления сменной части кулачка(46) что позволяет сделать быструю переналадку оборудования (5). Внутреннее пространство механизма закрывается крышкой, крепящейся винтами. Механизм передачи движения находится в шпинделе станка. Механизм гидростанции располагается за станком.

 

Рис. 1. Приспособление специальное

 

Для данной детали базирование осуществляется по наружному диаметру ø97 мм с упором в торец.

Исходя из служебного назначения детали, при обработке пазов лопаток, необходимо выполнить следующие требования:

- обеспечить точность обработки пазов заданном технологией допуске.

Схема базирования для данной детали представлена в виде:

Рис. 2- Схема базирования

 

2.2.2. Расчёт усилия зажима приспособления

Рассмотрим схему сил, действующих на деталь, установленную в трехкулачковый самоцентрирующийся патрон:

На заготовку, закрепленную в трехкулачковом патроне, действует момент резания Мрез. Заготовка удерживается от проворота моментом трения между кулачками и заготовкой.

Усилие равновесия:

, откуда .

Так как осевая сла велика и заготовка не упирается в торец, необходима дополнительная сила трения, которая будет препятствовать осевому сдвигу заготовки:

.

Определяем силу закрепления по формуле:

,

где - коэффициент трения в местах контакта заготовки с зажимными механизмами;

- момент резания;

=739,8×0,14=103,57 Нм

- расстояние от оси до кулачков;

- расстояние от места приложения силы до оси;

- сила резания, оказывающая влияние на , Н;

- осевая составляющая силы, Н;

- коэффициент запаса, который учитывает нестабильность силовых воздействий на заготовку.

.

Коэффициенты выбираем по[1, т. 64,65; с. 152-153]:

– гарантированный коэффициент запаса, = 1,5;

– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовок, = 1;

– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента, = 1,6;

– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, = 1;

– коэффициент, характеризующий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом, = 1,2;

– коэффициент, характеризующий эргономику немеханизированного зажимного механизма, = 1;

– коэффициент, учитывающийся только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью, = 1.

.

Таким образом, сила закрепления равна: