Reklama
A A A

Przyrządy i uchwyty

Zadaniem uchwytu jest zamocowanie przedmiotu obrabianego lub na­rzędzia obrabiającego w odpowiedniej części obrabiarki oraz ustalenie jego położenia w stosunku do niej; zadaniem natomiast przyrządu jest nadanie przedmiotowi lub narzędziu określonych położeń w czasie obróbki lub do­konywania zmiany położenia w sposób ciągły. W celu ustalenia i zamocowania przedmiotu w obrabiarce konieczne jest, jak wiadomo z warunków równowagi ciała sztywnego, rozpatrywanych w mechanice, odebranie obrabianemu przedmiotowi za pomocą odpowiednio roz­mieszczonych podpór wszystkich lub nie­których z sześciu stopni swobody. Przyjmując przestrzenny układ osi współrzędnych x, y, z (rys. 106) możemy powiedzieć, że sześć stopni swobody przedmiotu (uważając go za ciało sztyw­ne) sprowadza się do możliwości trzech przesunięć w kierunku wzajemnie prosto­padłych osi i trzech obrotów wokół każdej z nich. Ograniczenie każdego stopnia swobody przedmiotu dokonuje się przez dociśnięcie Rys. 106. Sześć stopni swobody .go do odpowiedniego punktu stałego przy- przedmiotu w przestrzeni rządu lub uchwytu (lub też stołu obrabiar­ki). Każdy z tych punktów ogranicza jeden stopień swobody. Wynikiem tego jest znane prawo sześciu punktów, mówiące o konieczności istnienia do ustalenia przedmiotu sześciu punktów podparcia. Aby spełnić podany warunek ograniczenia wszystkich sześciu stopni swo­body przedmiotu, należy sześć nieruchomych podpór rozmieścić w trzech prostopadłych do siebie płaszczyznach w sposób następujący: trzy podpory 1, 2, 3 (rys. 107) w płaszczyźnie x, y, dwie podpory 4 i 5 w płaszczyźnie x, z i ostatnią podporę 6 w płaszczyźnie y, z. W czasie obróbki przedmiot musi być jednocześnie dociśnięty do wszystkich podpór: siłą Pi — do punk­tów 1,2,3, siłą Po — do punktów 4, 5 oraz siłą P3 — do punktu 6. Ustalając przedmiot w uchwycie lub przyrządzie odbieramy mu niektóre (ustalenie częściowe) lub też wszystkie stopnie swobody (ustalenie całko­wite). Ilość stopni swobody, jaką można pozostawić przedmiotowi ustalo­nemu, jest zależna od kształtu przedmiotu i przewidzianego rodzaju ob­róbki. Na rys. 108 pokazano przykład ustalenia częściowego przy szlifowaniu płytki na wymiar h. Wystarczającym ustaleniem do tego rodzaju obróbki będzie ułożenie płytki 1 płaszczyzną I na uchwycie magnetycznym 2. W tym przypadku odebraliśmy przedmiotowi trzy stopnie swobody: moż­ność obrotu wokół osi x i y oraz przesuwania się w kierunku z. Pozostałe trzy swobody — tj. możliwość przesuwania się w kierunkach x i y oraz obracania się naokoło osi z nie muszą być ograniczone, gdyż nie wpływają na dokładność wymiaru h. Przykład ustalenia przedmiotu, któremu odebrano wszystkie stopnie swobody, pokazano na rys. 109. W przedmiocie 1 ma być wiercony otwór o średnicy d w odległości a od jednego z otworów. W tym przypadku na­leży ustalić przedmiot przez nałożenie go na dwa kołki 2 i 3. Przez dociśnięcie przedmio­tu do powierzchni uchwytu odbieramy mu trzy stopnie swobody. Poza tym kołek walco­wy 2 uniemożliwia przesuwanie się w kie­runku x i y, a kołek 3 uniemożliwia obrót przedmiotu naokoło osi z pokrywającej się w tym wypadku z osią kołka 2. W wyniku takiego zamocowania przedmiot ma odebra­ne wszystkie stopnie swobody. Korzyści wypływające z zastosowania przyrządów i uchwytów są następujące: 1) ograniczenie trasowania przedmiotów przed obróbką, ponieważ przedmioty są naj­częściej ustawiane w przyrządach według określonych powierzchni ustalających; 2) skrócenie czasu wykonania operacji przez skrócenie czasu pomocni­czego zamocowania i odmocowania przedmiotu; w pewnych przypadkach. tj. przy użyciu obrotowych przyrządów wieloprzedmiotowych, czynności pomocnicze można wykonywać nawet w czasie właściwej obróbki; 1)zwiększenie liczby przedmiotów jednocześnie obrabianych w przy­padku użycia przyrządów lub uchwytów wieloprzedmiotowych; 2)zmniejszenie liczby braków i zwiększenie dokładności obróbki dzię­ki dokładniejszemu ustawieniu przedmiotu względem narzędzia; 3)zmniejszenie kosztów robocizny, ponieważ uproszczenie czynności wykonywanych przez robotnika obsługującego obrabiarkę umożliwia za­trudnienie pracowników o niższych kwalifikacjach (przyuczonych); 4)pełniejsze wykorzystanie obrabiarek przez rozszerzenie ich możli­wości produkcyjnych oraz przez możliwość stosowania w pewnych przy­padkach obrabiarek mniej dokładnych, gdyż niejednokrotnie dokładność wykonania przedmiotu zależy w większym stopniu od dokładności przy­rządu niż dokładności obrabiarki. Przyrządy i uchwyty stosowane przy obróbce skrawaniem można po­dzielić na trzy zasadnicze grupy: 5)normalne, do których należą trzyszczękowe uchwyty samocen-trujące, imadła maszynowe, podzielnice uniwersalne, tulejki zaciskowe do mocowania wierteł, uchwyty magnetyczne itp.; 6)specjalne, projektowane dla danych przedmiotów i określonej operacji; 7)pomocnicze do mocowania narzędzi skrawających, do któ­rych zaliczamy oprawki nożowe, trzpienie frezarskie, trzpienie do wyta­czania itp. Elementy i mechanizmy, z których składają się przyrządy i uchwyty, możemy podzielić na następujące grupy: 8)elementy oporowe lub ustalające, 9)elementy i mechanizmy mocujące, 10)elementy ustalające położenie narzędzia względem przedmiotu ob­rabianego, 11)korpusy, 12)elementy i mechanizmy pomocnicze.