Описание
Библиотеки начинающего
конструктора
Игнатьев Н П
ПОВОРОТНО – ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ
СТОЛЫ (Демоверсия)
ДЕМОВЕРСИЯ является сокращенным вариантом статьи (книги) позволяющим получить общее представление о содержащимся в ней материале, прежде всего, в части наличия примеров конструктивного исполнения рассматриваемых технических решений
Справочно – методическое пособие
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Привод поворота планшайбы поворотно – делительных столов…..5
1.1. Механический привод…………………………………………………….5
1.2. Гидравлический привод…………………………………………………18
1.3. Пневматический привод………………………………………………..28
2. Механизмы фиксации углового положения планшайбы……………40
2.1. Механические фиксирующие механизмы…………………………….40
2.2. Гидравлические фиксирующие механизмы………………………….56
2.3. Пневматические фиксирующие механизмы………………………….60
3. Оригинальные конструкции поворотно – делительных столов…….63
4. Рекомендации по проектированию поворотно – делительных
столов……………………………………………………………………………95
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Поворотно – делительные столы являются наиболее востребованным и часто применяемым транспортирующим устройством, которое используется в многопозиционном технологическом оборудовании для перемещения заготовок, деталей и сборочных единиц с позиции на позицию. Они широко используются для автоматизации транспортных операций в составе металлообрабатывающего, штамповочного, сварочного и сборочного оборудования, прежде всего потому, что вращательное движение транспортирующего элемента – поворотной планшайбы гораздо проще реализовать, чем поступательное движение транспортирующего стола, или каретки. Конструкция поворотно – делительного стола должна обеспечивать периодический поворот его транспортирующего элемента – поворотной планшайбы на фиксированный угол, ее надежную фиксацию в этом положении при воздействии технологических нагрузок. Поэтому, основными конструктивными элементами поворотно – делительного стола являются установленная в корпусе стола с возможностью поворота планшайба, привод ее поворота и механизм фиксации ее углового положения, а в ряде случаев, при наличии значительных технологических нагрузок, для разгрузки фиксирующих элементов и механизм дополнительного прижима планшайбы. Варианты исполнения основных конструктивных элементов поворотно – делительных столов в зависимости от предъявляемых к ним требований рассмотрены в соответствующих разделах пособия. В отдельном разделе рассмотрены конструкции специальных поворотно – делительных столов, которые позволяют обеспечить специфические требования задачи на проектирование, связанные с введением в их конструкцию дополнительных элементов. Кроме того в пособие даются рекомендации по проектированию поворотно – делительных столов, основанные на опыте автора. При написании пособия были использованы соответствующие главы работ автора «Проектирование нестандартного оборудования», «Проектирование механизмов», «Обеспечение точности при проектировании приводов и механизмов»
1 Привод поворота планшайбы поворотно – делительного стола
Поворотные столы могут иметь следующие виды привода: механический (электромеханический), гидравлический, пневматический, комбинированный (пневмо – гидромеханический, пневмогидравлический) привод. В качестве механического привода поворотных столов используются механизмы прерывистого действия: зубчато – реечная пере-дача со встроенным храповым механизмом или обгонной муфтой, мальтийский механизм, кулачково – цевочный механизм, рычажный механизм, электромеханический привод с червячной передачей. В качестве гидравлического привода поворотных столов применяются гидроцилиндры, неполноповротные гидродвигатели, гидромоторы а в качестве пневматического привода – пневмоцилиндры и пневмоповоротники. При этом необходимо отметить, что гидроповоротники и пневмоповоротники применяется в поворотных столах совместно с зубчатой реечной передачей и обгонной муфтой, или храповым механизмом. Рассмотрим конструкции перечисленных типов привода поворотных столов.
1.1 Механический привод
Механический привод является наиболее распространенным видом привода поворотно – делительных столов благодаря, прежде всего, двум преимуществам, максимальной скорости поворота планшайбы и высокой точности ее фиксации. При этом основным его недостатком является наличие понижающих передач между двигателем и планшайбой. Рассмотрим основные конструктивные особенности различных типов механического привода поворота планшайбы.
Для привода малогабаритных ненагруженных поворотно – делительных столов применяется храповой механизм, основным преимуществом которого является простота его конструкции. К его недостаткам относятся низкая жесткость кинематической цепи привода и невысокая точность поворота на фиксированный угол, а также возможность работы только при невысоких скоростями поворота планшайбы поворотного стола. Поэтому в металлообрабатывающим оборудовании, такой тип привода поворота планшайбы находит ограниченное применение.
Рис 1 Конструкция храпового механизма привода планшайбы поворотно – делительного стола
На Рис 1 показана конструкция храпового механизма привода планшайбы поворотного стола, имеющего горизонтальную ось вращения (храповые механизмы предпочтительно применять при горизонтальной оси вращения). Он содержит, установленные на валу 1 двуплечий рычаг 2, на ведущем плече которого посредствам оси 17 установлена ведущая собачка 3, а также храповое колесо 4, зубья которого имеют рабочие грани 6 и задние грани 7 и жестко связанную с ним планшайбу поворотного стола 5. Кроме того, храповой механизм содержит фиксирующую собачку 8, которая посредствам оси 10 шарнирно установлена на кронштейне 9 и несет ролик 13, постоянно поджатый пружинным фиксатором 12 к участку переменного радиуса 11 ведомого плеча рычага 2, а правый торец собачки 8 имеет возможность контактировать с задними гранями 7 зубьев храпового колеса 4. Ведущая собачка 3 посредствам пружины 15 постоянно поджата своим правым заостренным торцом к храповому колесу 4, а вал 1 на подшипниковых опорах (на Рис 1 не показаны) установлен на станине 16 поворотного стола. Регулировка положения кронштейна 9 и соответственно собачки 8 осуществляется посредствам винта 14.
Работает храповой механизм привода поворотно – делительного стола следующим образом. При перемещении ведущей тяги 18 вправо рычаг 2 поворачивается по часовой стрелке вместе с ведущей собачкой 3, которая благодаря наличию пружины 15, упираясь своим правым заостренным торцом в рабочую грань 6 зуба храпового колеса 4, заставляет его поворачиваться вместе с планшайбой 5 в том же направлении. При повороте ведомого плеча рычага 2, ролик 13 перекатываясь по поверхности 11 переменного радиуса, перемещается от большего радиуса к меньшему и при этом позволяет фиксирующей собачке 8 под действием пружинного фиксатора 12 поворачиваться против часовой стрелки. В конце хода рычага 2 фиксирующая собачка 8 упирается своим правым торцом в заднюю грань 7 зуба храпового колеса 4, чем достигается фиксация храпового колеса 4 вместе с планшайбой 5 и исключается проскальзывание подвижных частей под действием сил инерции. После этого ведущая тяга 18 перемещается влево и поворачивает рычаг 2 вместе с собачкой 3 против часовой стрелки, которая будучи прижата пружиной 15 к храповому колесу 4 скользит по его нерабочей поверхности и в конце хода заходит за рабочую грань 6 следующего зуба храпового колеса. Во время обратного хода тяги 18 планшайба 5 вместе с храповым колесом 4 удерживается от поворота тормозом установленным на валу 1 (тормоз на Рис. 1 не показан)
В качестве двигателя приводящего храповой механизм чаще всего используется пневмоцилиндр, шток которого, шарнирно связан с коромыслом, или рычагом, несущим ведущую собачку. Варианты конструкции привода храпового механизма поворота планшайбы поворотно – делительного стола осуществляемого пневмоцилиндром приведены на Рис. 24, 25 данного раздела.
Помимо храпового механизма в составе привода периодического поворота планшайбы повротно – делительного стола может использоваться обгонная муфта, типовая конструкция которой содержит звездочку 1, обойму 2, комплект заклинивающих роликов 3 и прижимные устройства, выполненные в виде подпружиненных толкателей 4 (см. Рис. 2а). Ролики 3 расположены в клиновых пазах образованных внутренней цилиндрической поверхностью обоймы 2 и клиновыми скосами звездочки 1, при этом угол их клина выполняется в пределах самоторможения a = 6 – 8 град. Осевое положение роликов 3 ограничено установленными с обеих сторон шайбами 5, положение которых на ступице звездочки 1 фиксируется стопорными кольцами 6, а в образовавшееся при этом пространство, при сборке муфты, закладывается консистентная смазка, обеспечивающая ее надежную работу. Для получения постоянных по величине углов заклинивания роликов рабочая контактная поверхность звездочки делается не плоской, а цилиндрической, эксцентричной, или профилируется по логарифмической спирали.
Рис 2 Конструкция роликовой обгонной муфты
Работает муфта следующим образом. При вращении ведущей звездочки 1 по часовой стрелке происходит заклинивание роликов 3 в клиновых пазах муфты и движение передается ведомому элементу привода. Ведущим звеном может быть и обойма 2, но тогда она должна вращаться против часовой стрелки. Обгонная муфта с тремя роликами применяется для передачи небольших крутящих моментов при скорости не более 5 м/с. Для передачи увеличенного крутящего момента используют обгонные муфты с большим диаметром и количеством заклинивающих роликов (см. Рис. 2б). При использовании обгонной муфты в условиях высоких скоростей и передачи больших крутящих моментов, в зоне контакта звездочки 1 с роликами 3 устанавливаются твердосплавные вставки 7, которые запрессовываются в соответствующие пазы звездочки (см. Рис 2в).
Рис. 3 Конструкция поворотно – делительного стола, привод планшайбы которого включает обгонную муфту
В составе привода планшайбы поворотно – делительного стола обгонная муфта встраивается в зубчатое колесо, которое обычно связано с приводным двигателем посредствам зубчатой рейки, с которой оно зацепляется. Поскольку в процессе работы на зубчатое колесо воздействуют радиальные нагрузки, то в состав муфты вводятся подшипники, которые в данном случае являются опорами, воспринимающими эти нагрузки и тем самым разгружающие обгонную муфту, в этом случае, последняя передает только крутящий момент.
На Рис. 3 показана конструкция поворотно – делительного стола, привод планшайбы которого включает обгонную муфту. Он содержит корпус 1 поворотно – делительного стола, в центральном отверстии которого на подшипниках 4 установлен жестко соединенный с планшайбой 2 посредствам болтов 5 вал 3, на правой цапфе которого с помощью шпоночного соединения закреплена звездочка 6 обгонной муфты, взаимодействующая посредствам заклинивающих роликов 7 с обоймой 8, выполненной в виде кольца, запрессованного в зубчатое колесо 9, при этом, обойма 8 на подшипниках 10 установлена на посадочных поверхностях звездочки 6. Зубчатое колесо 9 взаимодействует с приводным двигателем, например неполноповоротным гидродвигателам (двигатель на Рис. 3 не показан), посредствам зубчатой рейки 11, с которой оно находится в зацеплении. Для фиксации углового положения планшайбы 2 в ней выполнены отверстия, в которых установлены втулки 12 с коническим отверстием, а в корпусе 1 закреплен фиксирующий гидроцилиндр 13, шток которого 14 выполнен с коническим хвостовиком, при этом последний при фиксации углового положения планшайбы 2 взаимодействует с коническим отверстием втулки 12.
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения механического вода планшайбы
поворотного стола (см. табл.)
1.2 Гидравлический привод
Гидравлический привод поворота планшайбы обычно используется в том случае, если поворотно – делительный стол встраивается в оборудование, которое также имеет гидравлический привод и работает с ним в едином автоматическом цикле, при этом, как правило, поворотно – делительный стол работает во время остановки исполнительного механизма оборудования и потребляет не более 10% номинальной мощности. В качестве гидравлического привода планшайбы поворотно – делительного стола используются два типа гидродвигателей, это гидромоторы и неполноповоротные гидродвигатели.
Рис 14 Конструкция поворотно – делительного стола с
приводом от гидромотора
На Рис 14 показана конструкция поворотно – делительного стола с приводом от гидромотора. Он содержит корпус 9, в котором установлен гидроцилиндр точной фиксации 8, а в отверстии его полого штока смонтирован с возможностью поворота вал 13, на одном конце которого закреплена планшайба 11, а на другом зубчатое колесо 4 и делительный диск 1, при этом зубчатое колесо 4 контактирует с шестерней 6, установленной на валу гидромотора 5, а делительный диск 1. Кроме этого, поворотно – делительный стол оснащен механизмом предварительной и точной фиксации планшайбы. Механизм предварительной фиксации состоит из стакана 23, закрепленного на приливе корпуса 9, образующего вместе с крышкой 15 гидроцилиндр, во внутренней полости которого расположен подпружиненный пружиной 18 поршень 20, выполненный за одно со штоком 19, клиновой конец 14 которого является фиксатором и взаимодействует с пазами 21 и выступами 22 делительного диска 1, при этом последний жестко соединен с зубчатым колесом 4, которое жестко соединено с валом 13 планшайбы. В расточке крышки 15 находится плунжер 16, управляющий работой гидромотора 5 и взаимодействующий с поршнем 20 посредствам толкателя 17. Выступы 22 делительного диска 21 имеют профильный заходный участок, по которому перед вхождением в паз 21 скользит фиксирующий конец 14 штока 19. Механизм точной фиксации выполнен в виде сцепной зубчатой муфты, на торцах полумуфт которой неподвижной 10 и подвижной 12 предусмотрены мелкие торцовые зубья, совмещение которых при фиксации обеспечивает точность углового положения планшайбы 11 в пределах 2 – 3 мин .
Работает поворотно – делительный стол следующим образом. При поступлении команды на поворот, масло подается в нижнюю полость гидроцилиндра точной фиксации 8, что приводит к подъему его поршня со штоком, а также валом 13 и планшайбой 11, при этом происходит расцепление полумуфт 10 и 12. Затем масло подается в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации и фиксатор 14 выводится из соответствующего паза 21 делительного диска 1. При этом, толкатель 17, перемещаясь вместе с фиксатором 14, смещает плунжер 16, что приводит к подаче масла в соответствующую полость гидромотора 5 и шестерня 6, установленная на его валу, зацепляясь с зубчатым колесом 4, поворачивает вал 13 с планшайбой 11 на фиксированный угол. При подходе планшайбы 11 к заданному положению подается команда на прекращение подачи масла в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации, при этом под действием пружины 18 и давления в поршневой полости поршень 20 со штоком 19 перемещается вправо до контакта фиксатора 14 с профильным заходным участком выступа 22 на делительном диске 1. Далее при повороте делительного диска 1 профильный участок выступа 22 перемещает фиксатор 14 вверх, что приводит к смещению плунжера 16 посредствам толкателя 17, передающего ему движение, и дросселированию его конусной поверхностью потока масла поступающего и сливающегося из гидромотора 5, что обеспечивает, плавное торможения планшайбы 11. После вхождения фиксатора 14 в паз 21 делительного диска 1 срабатывает микропереключатель 2 и дает команду на выполнение точной фиксации планшайбы поворотного стола.
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения неполноповоротных гидродвигателей используемых
в качестве привода поворота планшайбы
поворотно – делительного стола (см. табл.)
1.3 Пневматический привод
Пневматический привод планшайбы поворотно – делительтного стола осуществляемый от пневмоцилиндра или пневмоповоротника, по сравнению с гидравлическим приводом обладает двумя основными преимуществами, простотой (отсутствие гидростанции) и возможностью развивать более высокие скорости. Пневмоцилиндры и пневмоповоротники, используемые в качестве привода поворотного стола, как правило, работают совместно с зубчатой передачей или механизмом, например храповым, поэтому такой привод правильней считать пневмомеханическим. Для повышения плавности поворота планшайбы поворотно – делительного стола пневматический привод может быть совмещен с гидравлическим приводом низкого давления.
Рис 23 Конструкция поворотно – делительного стола с пневмомеханическим приводом и зажимом планшайбы в фиксированном положении.
На Рис 23 показана конструкция поворотно – делительного стола с пневмомеханическим приводом и зажимом планшайбы в фиксированном положении. Он содержит закрепленную на оси 2 планшайбу 1 с делительным диском 3, который взаимодействует с фиксатором 4. В нижней части ось 2 жестко соединена со штоком – поршнем 5 пневмоцилиндра зажима планшайбы, установленного в корпусе 6 поворотного стола. На оси планшайбы 1 свободно установлено зубчатое колесо 7, зацепляющееся со штоком – рейкой 8 приводного пневмоцилиндра 9. Шток – рейка 8 имеет ограничительные упоры 10 и 11, регулирующие величину ее хода и соответственно величину угла поворота планшайбы 1. Управление пневмоцилиндром 9 осуществляется золотником 12. Кроме того на оси 2 планшайбы жестко установлено храповое колесо 13, а на зубчатом колесе 7 жестко закреплен диск 14 на котором шарнирно установлена ведущая собачка 15, при этом диск 14 имеет профильный выступ взаимодействующий с толкателем 16, связанным через палец 17 с фиксатором 23. Ввод фиксатора 23 в гнездо делительного диска 24 осуществляется пружинами 18. В толкателе 16 имеется проточка, а во втулке 19, в которой он расположен, предусмотрены сверления 20, обеспечивающие подвод воздуха в поршневую и штоковую полости пневмоцилиндра зажима планшайбы. На корпусе 1 стола установлена фиксирующая собачка 21, препятствующая повороту храпового колеса 13 и планшайбы 1 при обратном повороте диска 14 с ведущей собачкой 15.
Работает поворотно – делительный стол следующим образом. При включении золотника 12, путем нажатия на его наконечник 22 воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра 9 и его шток – рейка 8 перемещается вправо и поворачивает зубчатое колесо 7 вместе с диском 14 против часовой стрелки, а последний взаимодействует с толкателем 16, который посредствам профилированного выступа выводит фиксатор 23 из гнезда делительного диска 24. При этом ведущая собачка 15, шарнирно установленная на диске 14, проскальзывает по храповому колесу 13, удерживаемому от поворота фиксирующей собачкой 21. В конце хода толкателя 16 изменяется направлении подачи воздуха, и он начинает поступать в поршневую полость пневмоцилиндра зажима планшайбы 1, в результате чего последняя поднимается на некоторую величину. При прекращении воздействия на наконечник 22 золотник 12 под действием пружины возвращается в исходное положение, в результате чего воздух начинает поступать в поршневую полость пневмоцилиндра 9 привода планшайбы и шток – рейка 8 перемещается влево, что приводит к повороту зубчатого колеса 7 и диска 14 по часовой стрелке. При этом ведущая собачка 15 захватывает соответствующий зуб храпового колеса 13 и поворачивает его вместе с планшайбой 1 на шаг. В конце хода штока – рейки 8 диск 14 освобождает толкатель 16 и фиксатор 23 под действием пружин 18 вводится в соответствующее гнездо делительного диска 24, при этом воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра зажима планшайбы и его шток – поршень 5 опускается вниз, осуществляя фиксацию положения планшайбы 1.
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения пневматического привода поворота планшайбы
поворотно – делительного стола (см. табл.)
2 Механизмы фиксации углового положения планшайбы.
Вторым основным элементом поворотно – делительного стола является механизм фиксации положения планшайбы, конструктивное исполнение которого в значительной степени определяется требованиями по точности ее углового положения. Механизм фиксации, также как и привод планшайбы поворотного стола может быть механического, гидравлического, или пневматического типа.
2.1 Механические фиксирующие механизмы
Механические фиксирующие механизмы могут иметь индивидуальный привод связный с приводом поворота планшайбы только системой электроавтоматики, управляющей работой поворотно – делительного стола (см. Рис. 32) и могут быть кинематически связаны с механизмом поворота планшайбы (см. Рис. 35, 36, 37, 38, 39, 40), а в ряде случаев, например при использовании в качестве привода планшайбы мальтийского или храпового механизмов, они совмещают функции поворота и фиксации (см. Рис. 33, 34).
Рис 32 Конструкция поворотно – делительного стола с индивидуальным приводом механизма фиксации положения планшайбы.
На Рис 32 показана конструкция поворотно – делительного стола с индивидуальным приводом механизма фиксации положения планшайбы. Он содержит планшайбу 2, установленную посредствам подшипников 3 и 4 на оси 5, которая расположена в центральной расточке корпуса 1 и закреплена на нем с помощью винтов 6, при этом, планшайба 2 с помощью винтов 18 жестко соединена с зубчатым колесом 19, которое связано с приводом ее поворота (механизм поворота планшайбы на Рис. 32 не показан). Механизм фиксации включает упругую диафрагму 7, на которой закреплен диск 8 с торцевыми зубьями, а соосно ему в расточке корпуса 1 расположен неподвижный диск 9, также имеющий торцевые зубья, а в вертикальных расточках корпуса 1 запрессованы втулки 10, в отверстиях которых расположены плунжеры 11, шарнирно соединенные посредствам осей 12 с зажимными рычагами 13, а посредствам осей 14 с траверсой 15, в центральном пазу которой расположен эксцентрик 16, закрепленный посредствам шпоночного соединения на валу 17, имеющим индивидуальный привод, например от пневмоповоротника (привод вала 17на Рис. 32 не показан).
Работает механизм фиксации и зажима планшайбы поворотно – делительного стола следующим образом. После поворота планшайбы 2 на требуемый угол производится фиксация ее углового положения. Для этого от индивидуального привода выполняется поворот вала 17 вместе с закрепленным на нем эксцентриком 16 по часовой стрелке. В результате этого траверса 15 опускается вниз и перемещает в том же направлении плунжеры 11 во втулках 10, которые, воздействуя на зажимные рычаги 13, вводит концы их плеч в контакт с торцами диска 8 и зубчатого колеса 19. При этом, плечо рычага 13, взаимодействующее с верхним торцем неподвижного в данный момент колеса 19, останавливается и становится точкой опоры рычага 13, а его второе плечо, продолжая движение, перемещает вниз диск 8, изгибает упругую диафрагму 7, в результате этого торцевые зубья диска 8 входят в зацепление с торцевыми зубьями неподвижного диска 9, точно фиксируя планшайбу 2. Величина хода плунжеров 11 такова, что помимо фиксации планшайбы рычаги 13 осуществляют ее прижим, дополнительно деформируя при этом упругую диафрагму 7, что позволяет повысить точность фиксированного положения планшайбы 2 за счет гарантированного выбора зазора в зацеплении торцевых зубьев дисков 8 и 9. Для освобождения планшайбы 2, перед выполнением ее очередного поворота, производится ее расфиксация, осуществляемая за счет поворота вала 17 вместе с эксцентриком 16 против часовой стрелки, это приводит к подъему траверсы 15, плунжеров 11, зажимных рычагов 13 и расцепле нию торцевых зубьев дисков 8 и 9 за счет подъема диска 8 упругой диафрагмой 7.
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения механических фиксирующих механизмов углового положения
планшайбы поворотно – делительного стола (см. табл.)
2.2 Гидравлические фиксирующие механизмы
Гидравлические фиксирующие механизмы планшайбы поворотно – делительного стола обычно выполнены в виде гидроцилиндра, шток которого выполняет функцию фиксирующего плунжера, вводимого в центрирующее отверстие планшайбы, или центрирующей втулки запрессованной в планшайбу, при этом фиксирующий гидроцилиндр может быть как одностороннего (с пружинным возвратом), так и двустороннего действия.
Рис. 45 Конструкция фиксирующего механизма поворотно – делительного стола, выполненного в виде гидроцилиндра с пружинным возвратом
На Рис. 45 показана конструкция фиксирующего механизма поворотно – делительного стола, выполненного в виде гидроцилиндра с пружинным возвратом. Он содержит закрепленный на корпусе 10 поворотно – делительного стола сборный корпус гидроцилиндра, состоящий из стакана 1 и крышки 2, во внутренней замкнутой полости которого расположен поджатый пружиной 5 поршень 4, выполненный за одно со штоком и образующий поршневую и штоковую полости гидроцилиндра, а в его центральном отверстии установлен плунжер 6 поджатый пружиной 7. При этом, в стакане 1 выполнено радиальное резьбовое отверстие, в котором установлен штуцер 11 для подвода масла , а в крышке 2 выполнено осевое резьбовое отверстие, в котором установлен датчик 8, контролирующий нижнее положение плунжера 6. В планшайбе 9 выполнены отверстия 3, в которые при фиксации ее положения входит конец штока выполненного за одно с поршнем 4, при этом, количество отверстий соответствует числу фиксированных положений планшайбы.
Работает фиксатор поворотно – делительного стола следующим образом. Для рас-фиксации планшайбы 9 масло под давлением через штуцер 11 подается в штоковую полость гидроцилиндра, это приводит к тому, что поршень 2 преодолевает усилие пружины 5 и опускается вниз вместе со штоком 6, при этом его конец выходит из отверстия 3 планшайбы 9, освобождая ее. Одновременно с поршнем 4, преодолевая усилие пружины 7, вниз перемещается плунжер 6 и занимает такое положение, при котором его сферический конец выступает над опорной поверхностью корпуса 10 поворотно – делительного стола. Затем подается команда на поворот планшайбы 9, при котором она воздействует на
сферический конец плунжера 6, заставляя его сместиться вниз на величину достаточную для срабатывания датчика 8. Последний дает команду на сброс давления из штоковой полости гидроцилиндра и поршень 4 под действиием пружины 5 вместе со штоком поднимается вверх, при этом, плунжер 6 под действием пружины 7 также поднимается вверх, при этом их верхние концы упираются в нижнюю поверхности поворачивающейся планшайбы 9. Поэтому в конце поворота планшайбы 9 на фиксированный угол шток вместе с плунжером под действием пружин 5 и 7 заскакивают в отверстие 3 и фиксируют ее положение.
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения гидравлических фиксирующих механизмов углового положения
планшайбы поворотно – делительного стола
В данном разделе полной версии книги приведены примеры конструктивного
исполнения гидравлических фиксирующих механизмов углового положения
планшайбы поворотно – делительного стола
2.3 Пневматические фиксирующие механизмы
Пневматические фиксирующие механизмы имеют конструкцию аналогичную гидравлическим, приведенным ранее и отличаются тем, что вместо гидроцилиндра используется пневмоцилиндр.
Рис 49 Конструкция пневматического механизма фиксации планшайбы поворотного стола
На Рис 49 показана типовая конструкция пневматического фиксатора планшайбы поворотно – делительного стола. Он состоит из пневмоцилиндра 1, закрепленного в стакане 2, установленным на кронштейне 3 расположенном на основании 4 поворотного стола, при этом, на штоке 5 пневмоцилиндра закреплен сухарь 6, который входит в Т – образный паз фиксатора 7 расположенного в направляющем отверстии фланца 8 стакана 2, а конический хвостовик фиксатора 7, при фиксации положения планшайбы 10, входит в коническое отверстие соответствующей центрирующей втулки 9, закрепленной на планшайбе10. Кроме того, на фиксаторе 7 посредствам переходного кронштейна 11 жестко закрепленена планка 12, на которой с возможностью регулировки положения установлены кулачки 13, имеющие возможность при перемещении штока 5 пневмоцилиндра 4 в крайние положения воздействовать на конечные выключатели 14, подающие соответствующие сигналы системе электроавтоматики управляющей работой поворотно – делительного стола.
Рис 50 Конструкции поворотно – делительного стола с точным
пневматическим механизмом фиксации.
На Рис 50 показана конструкции поворотно – делительного стола с точным пневматическим механизмом фиксации. Он содержит корпус 1 в вертикальной расточке которого на подшипниках 2 установлен вал 3 с планшайбой 4, на нижней цапфе которого посредствам шпоночного соединения закреплены делительный диск 5, звездочка обгонной муфты 6, которая посредствам роликов 7, взаимодействует с обоймой 8 обгонной муфты, а также опорный диск 10, зафиксированый в осевом направлении гайкой установленной на резьбовом конце вала 3. Между делительным диском 5 и звездочкой 6 обгонной муфты установлен с возможностью вращения дополнительный делительный диск 13 с поводками 9 взаимодействующими с роликами 7 обгонной муфты. На наружной поверхности обоймы 8 выполнен зубчатый венец, взаимодействующий с зубьями штока – рейки 12 приводного пневмоцилиндра, расположенного в горизонтальной расточке корпуса 1. В приливе корпуса 1 перпендикулярно оси вала 3 встроен пневмоцилиндр фиксации 15 включающий поршень 16 имеющий два штока 17 и 19, при этом на штоке 17 шарнирно установлен ролик 18 контактирующий при фиксации планшайбы с V – образными пазами делительных дисков 5 и 13, при этом на конце штока 19 закреплена планка 20 взаимодействующая с конечным выключателем 21. Ролики 7 обгонной муфты взаимодействуют с подпружиненными толкателями 11 расположенными в тангенциальных отверстиях звездочки 6. В радиусных пазах, выполненных в смежных поверхностях дисков 5 и 13, установлена пружина сжатия 14, а в делительном диске 5 закреплен палец 22, свободный конец которого размещен в радиусном пазу 23 выполненным в делительном диске 13.
Работает поворотно – делительный стол следующим образом. При повороте планшайбы 4, получающей привод от зубчатого колеса, выполненного за одно целое с обоймой 8 обгонной муфты, и зацепляющегося со штоком – рейкой 12 приводного пневмоцилиндра, сжатый воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра фиксации 15, а из его поршневой полости сбрасывается в атмосферу, в результате чего его шток 17 втянут и ролик 18 не взаимодействует с пазами делительных дисков 5 и 13, а пластина 20 закрепленная на штоке 19 не воздействует на конечный выключатель 21. Угол поворота планшайбы 4 определяется ходом штока – рейки 12, величина которого регулируется упорами, встроенными в торцевые крышки пневмоцилиндлра привода поворота (регулировочные упоры приводного пневмоцилиндра на Рис 50 не показаны). После окончания поворота планшайбы под действием пружины 14 делительный диск 13 поворачивается относительно делительного диска 5 на угол, величина которого определяется тангенциальным зазором между пальцем 22 и радиусным пазом 23 выполненным в диске 13, в результате этого поворота поводки 9 расклинивают обгонную муфту, смещая ролики 7 и утапливая подпружиненные толкатели 11. Таким образом планшайба 4 отсоединяется от привода поворота и может производится ее точная фиксация, для выполнения которой сжатый воздух подается в поршневую полость пневмоцилиндра 15, а из его штоковой полости сбрасыва-ется в атмосферу, что приводит к перемещению вправо его поршня 16 и выдвижению его штока 17 с роликом 18, который входит в V – образные пазы делительных дисков 5 и 13.
3 Оригинальные конструкции поворотно – делительных столов.
При создании многопозиционных металлорежущих станков, штамповочных, сварочных и сборочных автоматов и полуавтоматов возникает необходимость иметь поворотно – делительные столы оригинальной конструкции, которая позволяет решать следующие задачи на проектирование:
– уменьшенных габаритов,
– повышенного быстродействия,
– повышенной точности,
– ведение дополнительных устройств, для установки на планшайбу сменных приспособлений, обеспечивающих базирование, зажим, а в ряде случаем и изменение положения обрабатываемой детали, или собираемого узла.
Все это существенным образом влияет на конструкцию механизмов привода и фиксации планшайбы поворотно – делительного стола, а также на их компоновку.
В данном разделе приведены примеры оригинальных конструкций поворотно – делительного стола (см. табл.)
4 Рекомендации по проектированию поворотно –
делительных столов.
Основными факторами, определяющими конструкцию поворотно – делительного стола являются следующие:
– технологические нагрузки, действующие на планшайбу,
– точность положения базовой поверхности планшайбы,
– точность фиксированного углового положения планшайбы,
– тип механизма поворота планшайбы,
– тип механизма фиксации углового положения планшайбы,
– наличие специальных требований к конструкции поворотно – делительного стола, предусматривающих введение дополнительных элементов,
В данном разделе полной версии книги рассмотрено влияние на конструкцию поворотно – делительного стола всех вышеперечисленных факторов
Для приобретения полной версии книги сбросьте ее в корзину
Стоимость полной версии книги 500 руб
