Файл: Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей.pdf

VI. Пневмопривод с реечной расцепляющейся парой

низма поворота применяются регулируемый электродвигатель или два электродвига­

М Е X А Н И 3 М Ы Ф И К С А Ц И И

I.ХАРАКТЕРИСТИКА МЕХАНИЗМОВ ФИКСАЦИИ

1.Принцип устройства и назначение фиксатора

М е х а н и з м ы ф и к с а ц и и служат для точной и жесткой установ­ ки поворотных устройств на требуемый угол точно скоординированный относительно других узлов оборудования в минимальное время с воз­ можно минимальными динамическими нагрузками, а также для предот­ вращения смещения поворотных узлов под действием усилий, возника­ ющих в процессе обработки или сборки.

Следовательно, механизмы фиксации обеспечивают также точный останов отключенных от привода поворотного устройства или конвейера, которые вследствие возникновения значительной кинетической энергии как своего собственного веса, так н веса укрепленных на них оснастки и заготовок осуществляют «перебег» в концё поворота или движения.

Высокая точность обработки, перемещения или сборки при делении на многошпиндельных и револьверных автоматах и полуавтоматах, на автоматических линиях, на сборочных автоматах, многопозиционных агрегатных станках, зуборезных станках с единичным делением и т. д„ может быть обеспечена лишь при условии точной и надежной фиксации, точной координации относительно инструментов, т. е. решающим усло­ вием оказывается конструкция, точность изготовления и долговечность механизмов фиксации.

Для ряда неметаллообрабатывающих автоматов достаточно более низкая точность фиксации, и в этих конструкциях могут быть примене­ ны для фиксации более простые механизмы.

Детали механизмов фиксации изготовляются из износостойкой ста­ ли, подвергаются термообработке и тщательно отделываются их поверх­ ности.

Так как при повороте узлов автомата для сокращения времени по­ ворота скорость вращения должна быть значительной, то появляются большие инерции, которые должны быть преодолены в момент останов­ ки. Конечно, простым выключением привода нельзя остановить враща­ ющиеся части в точно заданном месте.

Чтобы облегчить точную остановку, можно использовать привод, обеспечивающий переменную скорость поворота. В конце поворота ско­ рость будет снижаться до минимума, и легче будет остановить враща­ ющиеся детали. Однако конструкция такого приспособления оказывает­ ся весьма сложной. Поэтому чаще применяют приводы, обеспечиваю­

62

щие примерно постоянную скорость поворота. Она отключаются в кон­ це поворота, а остановка вращающихся детален достигается с помощьюфиксаторов (индексные пальцы) или тормоза, а иногда того и другого..

Назначение фиксирующих механизмов состоит: 1) в предваритель­

ние; 3) в жестком фиксировании этого положения на время обработки или сборки заготовки.

Встречаются две основные группы механизмов фиксации: 1) меха­ низмы одинарной фиксации, 2) механизмы двойной фиксации.

В механизмах одинарной фиксации имеется один фиксатор, кото­ рый обеспечивает все три основные задачи фиксирующего механизма.

Понятно, что в момент остановки фиксатор испытывает большие на­ грузки. При значительной инерции вращающихся частей одинарный фиксатор характеризуется повышенным скольжением и будет быстро изнашиваться, а точность остановки и фиксации при этом понижается.

Работу фиксатора можно облегчить и улучшить, если применитьдва фиксатора: один фиксатор — упор останавливает узел в примерном рабочем положении и доводит его до точного заданного положения, а другой — фиксатор в виде индексного пальца, — фиксирует это точное положение узла на все время обработки или сборки. Благодаря этому уменьшается износ точного фиксатора, повышается его долговечность и высокая точность работы.

Для механизмов с двойной фиксацией используются делительные'

диски с гнездами прямоугольной и призматической формы, причем фик­ сатор— упор имеет скошенную грань (поворачивает), а индексный фик­ сатор— прямую рабочую грань (фиксирует). Как правило, точный фик­ сатор вводится II выводится из гнезда диска или стола с помощью спе­ циальных устройств, а фиксатор — упор просто выжимается диском при его повороте.

У любого фиксатора различают три поверхности: стопорящую или доводящую поверхность (скос), фиксирующую (прямая поверхность, противоположная скосу) и направляющую (поверхности, скользящие в гнезде корпуса фиксатора).

На точность и долговечность механизма фиксаций большое влия­ ние оказывают форма фиксирующей и стопорящей поверхности и их от­ носительное перемещение при двойной фиксации.

Если начальное касание поверхностей фиксатора происходит в точ­ ке или по линии, то возникают большие удельные давления, вызывающие их смятие. При поверхностном контакте удельные давления могут быть резко снижены. Необходимо стремиться, чтобы фиксирующие поверх­ ности имели скольжение не при обработке и при повороте, а только во время фиксации; в этом случае наблюдается меньший износ.

Иногда фиксацию осуществляют по конической поверхности с целью снижения влияния отклонений радиального расположения фиксаторных гнезд от расположения самого фиксатора, т. е. применяют фиксатор с двухсторонним скосом (рис. 22, а). Такое устройство получил рычаж­ ный фиксатор 2; он сопрягается с клиновым пазом поворачиваемого уз-

63

л а 1 по л и н и и , ч то и с к л ю ч а е т ег о п р и м е н е н и е д л я з н а ч и т е л ь н ы х н а г р у ­

зо к .

Компенсацию зазора в направляющих фиксатора молено получить при призматическом фиксаторе с помощью клина. Для этого (рис. 22,6) часть фиксатора 3 делается разрезным, и при фиксации клиновые фик­ саторные сухари 2 разводят части фиксатора и прижимают их к напра-

Рис. 22. Схемы механизмов одинарной фиксации

Автокомпенсация зазора в направляющих осуществляется в следу­ ющем устройстве фиксатора с клином (рис. 22 в).

Во всех случаях, когда фиксатор 2 не упирается в гнездо поворот­ ного узла 1, прулеина 4 прилсимает выступы а и а друг к другу. Когда клин 3 перемещается приводом 5 в гнездо узла, вместе с ним будет пере­ мещаться и фиксатор 2. Как только фиксатор 2 войдет полностью в гнез­ до узла / и зафиксирует его, он останавливается, однако клин 3 будет продоллсать перемещаться; при этом он дополнительно слсимает прулсину 4, устраняет зазор в направляющих и создает натяг между фикса­ тором, клином и направляющими.

64

При расфиксацин узла 1 клин 2 своим выступом в захватывает вы­ ступ а фиксатора 2 и выводит его из гнезда узла 1. Сила предваритель­ ного сжатия пружины 4 должна превышать силу, возникающую при фиксации узла 1.

Следовательно, необходимо предусматривать регулирование зазо­ ров Z\ и 2г. Если фиксатор перемещается в призматических направля­ ющих или в виде ласточкина хвоста или Т-образного паза возможно

Примечание. Исследования показывают, что погрешность фиксации для цилиндри­ ческих и конических фиксаторов достигает ±0,05 мм, а для механизмов с двойной фиксацией на жесткий упор ±0,025 мм.

Фиксаторы бывают цилиндрической, конической или трапецеидаль­ ной формы с одноили двухсторонним скосом (для улучшения захода в гнездо делительного диска).

Направляющие фиксатора обычно выполняются цилиндрическими или призматическими (рис. 23). Зазор в направляющих фиксатора уве­ личивается по мере износа, что оказывает большое влияние на точность фиксации, особенно при переменном направлении усилий, действующих на узел в процессе обработки. При призматических направляющих регу­ лирование величины зазора весьма затруднено и обычно осуществляется с помощью клина (рис. 23, г, д).

При двойной фиксации износ направляющих точного фиксатора уменьшается, т. к. при правильной конструкции скольжение в направ­ ляющих происходит при действии на точный фиксатор незначитель­ ных усилий. Ввиду прижатия поворачиваемого узла к фиксатору-упо­ ру зазор в направляющих фиксатора-упора и точного фиксатора выбирается. Поэтому при двойной фиксации зазоры в направляющих не оказывают сильного влияния на точность фиксации. Однако по мере износа направляющих фиксатора-упора точность фиксации понижается, поэтому следует обращать особое внимание на конструирование меха­ низма ввода и вывода фнксатора-упора и точного фиксатора.

На рис. 23, а иллюстрируется цилиндрический фиксатор 2 с направ­ лением непосредственно в корпусе 1, а на рис. 23, б — с направлением во втулке 3. Призматический фиксатор встречается без регулирования зазора (23, в) и с регулированием зазора одним клином (23, г) или двумя длинами (23, б).

Для выборки зазоров у призматических фиксаторов встречаются специальные механизмы затяжки (23, ж, з), а также специальные за­ клинивающие призматические и цилиндрические фиксаторы (рис. 23, е).

Несмотря на более сложную технологию обработки, предпочтение следует отдавать призматической форме фиксатора, так как она обеспе­ чивает лучшую возможность компенсации износа, возникающего при