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 Rz 40... Rz 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 Рпо 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; Ри — 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; Ка — 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); tn — время подачи прутка по циклограмме станка; М — масса прутка.
После преобразования
, (3)
где Lnm — длина поддерживающих труб; Ln —длина прутка; Lm — длина трубы подачи; п — частота вращения шпинделя; 
— радиальный зазор между прутком и поддерживающими трубами; g — ускорение свободного падения.
Первоначальная сила Рп o не должна быть меньше Pnmin.
Ориентировочные значения Рпо 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 ln и частоты вращения шпинделя п.
Рис. 2. График для выбора первоначальной силы сцепления подающей цанги с прутком номинального диаметра
Таблица 1
