A A A

Uchwyty i przyrządy tokarskie i szlifierskie

Przy toczeniu oraz przy szlifowaniu wałków stosuje się następujące sposoby ustalania i mocowania przedmiotów: a) w kłach, b) na trzpieniu zamocowanym w kłach, c) w oprawce zaciskowej, d) w uchwycie szczę­kowym, e) w specjalnym uchwycie lub przy­rządzie 1). a. Kły Ustalenie i mocowanie w kłach jest bardzo rozpowszechnione przy toczeniu i szlifowaniu wałków pełnych ze względu na prostotę i do­kładność. Sposób ten jest na ogół znany i nie wymaga wyjaśnień. Należy tylko przypomnieć, że rozróżniamy trzy zasadnicze rodzaje kłów: stałe (rys. 148), obrotowe (rys. 149) i przesuwne (rys. 150). Kły obrotowe stosowane są przy obróbce na tokarkach szybkobieżnych i wielonożowych, pracujących ze znacznym naciskiem na kły. Kłów przesuwnych używa się w tych przypadkach, kiedy trzeba zapewnić dokładne poosiowe ustalenie przedmiotu. Osiąga się to przez dociśnięcie mocowanego w kłach przed­miotu do płytki oporowej 1 i następnie zaciśnięcie kła 2 w korpusie 3 śru­bą 4 za pośrednictwem klina 5. Sprężyna 6 ułatwia mocowanie dociskając stale kieł do przedmiotu, b. Trzpienie Trzpienie stosowane są przy toczeniu lub szlifowaniu przedmiotów z odpowiednio dokładnie (według 2—3 klasy dokładności) wykonanym otworem poosiowym. Rozróżniamy trzpienie stałe i rozprężne. Spośród trzpieni stałych najczęściej stosowane są trzpienie stożkowe i walcowe z kołnierzem. Przykład znormalizowanego (PN/M-60101), stożkowego trzpienia stałego pokazano na rys. 151, natomiast walcowego z kołnierzem — na rys. 152. Moment obrotowy jest przenoszony z trzpienia na przedmiot obrabiany wskutek tarcia występującego na powierzchni stożkowej przed­miotu w wyniku zakleszczenia (trzpienie stożkowe) lub na powierzchniach czołowych w wyniku poosiowego zaciśnięcia (trzpienie walcowe z kołnie­rzem). Tarcie to jednak nie pozwala na przenoszenie większych momentów obrotowych. Niebezpieczeństwo obracania się przedmiotu na trzpieniu powoduje, że używa się ich przy małym przekroju warstwy skrawanej, wskutek czego nie można ich stosować przy obróbce na tokarkach wielonożowych, przy któ­rych z reguły występują wióry o większym przekroju. Drugim powodem nie sprzyjającym użyciu trzpieni stałych do pracy na tokarkach wielonożowych jest niestałość położenia przedmiotu w kierunku poosiowym, poszczególne przedmioty bowiem w zależności od rzeczywistych odchyłek wykonanych w nich otworow zajmują po założeniu na trzpień różne położe­nia. Trzpienie rozprężne z reguły składają się z tulei rozprężnej 1 (rys. 153) i stożka rozprężającego 2 z przecięciami. Po nałoże­niu przedmiotu 3 na tule­ję 1 dokręcamy nakrętkę 4 powodując przesunięcie tulei po stożku, wskutek czego następuje jej roz­prężenie i tym samym zamocowanie przedmiotu. Nakrętka 5 służy do zdejmowania obrobionego przedmiotu po uprzednim zluzowaniu nakrętki 4. Dokładność ustalenia przedmiotu na trzpieniu rozprężnym jest zawsze mniejsza niż na trzpieniu stałym ze względu na to­lerancje wykonania po­szczególnych elementów trzpienia. Natomiast zaletą trzpieni rozprężnych jest możliwość ustalania na nich przedmiotów w do­wolnym położeniu, wsku­tek czego można je sto­sować na tokarkach wielonożowych oraz podczas obróbki przy użyciu zderzaków. Oprócz tego zaletą tych trzpieni jest bardzo wygodne toczenie powierzchni czołowych, co jest niemożliwe do wykonania na trzpieniach stałych. c. Oprawki zaciskowe Przedmioty z otworami mocuje się przy użyciu trzpieni rozprężnych, a przedmioty o kształtach wałków w oprawkach zaciskowych. Przykład oprawki zaciskowej, stosowanej do mocowania przedmiotu w kształcie pręta, umieszczonego w otworze wrzeciona, przedstawiono na rys. 154. Oprawka ta składa się z korpusu 1, zamocowanego na końcówce wrzeciona w sposób pokazany na rys. 137 (lewa część korpusu może być również wykonana w postaci uchwytu stożkowego, osadzonego w stożko­wym gnieździe końcówki wrzeciona). W korpusie osadzona jest tuleja roz­prężna 2 z czterema wąskimi przecięciami wzdłużnymi. Pokręcanie na­krętki 3 powoduje poosiowe przesunięcie tulei i zaciśnięcie w niej przed­miotu 4. W celu ułatwienia luzowania tak uchwyconego materiału przez pokręcanie nakrętki w od­wrotnym kierunku stożek na zewnętrznej powierz­chni tulei nie może być samohamowny. d. Uchwyty szczękowe Do najbardziej rozpow­szechnionych uchwytów szczękowych należą trzy-szczękowe uchwyty sa-mocentrujące, stosowane do pierwszej operacji, tzn. do wykonywania na ob­rabianym przedmiocie podstawy obróbkowej do dalszych operacji. Spośród trzyszczękowych uchwy­tów samocentrujących najczęściej stosowane są uchwyty spiralne (typu C u s h m a n) i uchwyty z przekładnią zębatko­wą (typu Forkardt). W uchwycie spiralnym (rys. 155) szczęki 1 przesuwane są płaską spiralną tarczą 2, obracaną dokoła osi uchwytu za pomocą przekładni kół zębatych stożkowych. Pokręcając kluczem jedno z trzech małych kół zęba­tych stożkowych 3 powo­duje się obrót tarczy 2 z naciętymi z jednej strony zębami, a z drugiej zaś — spiralą Archimedesa, zazębiającą się z zębami spiralnymi trzech szczęk. W zależności od kierunku obrotu tarczy 2 wszystkie trzy szczęki jednocześnie zbliżają się lub oddalają od osi uchwytu na jedna­kową odległość powodując zaciśnięcie lub zwolnienie przedmiotu. Uchwyty spiralne są proste w budowie, łatwe w obsłudze (zaciskanie za pomocą któregokolwiek z trzech stożkowych kół zębatych), odznaczają się szerokim zakresem rozsuwu szczęk. Mają one jednak również istotną wadę polegającą na szybkim zużywaniu się zębów szczęk; tłumaczy się to ich punktowym stykiem ze spiralą. W uchwycie z przekładnią zębatkową (rys. 156) przesuwanie szczęk 1, 2, 3 odbywa się za pomocą koła zębatego 4 oraz trzech zębatek 5, 6, 7. Zębatki mają nacięty gwint, w który wkręcane są śruby 8, ustalone w obu­dowie 9. Pokręcanie śruby 8 powoduje przesuwanie zębatki 5, a zatem obrót koła 4 i jednoczesne przesuwanie pozostałych zębatek 6 i 7. Ze wzglę­du na to, że zębatki połączone są ze szczękami za pośrednictwem zębów skośnych, przesuwaniu zębatek towarzyszy ruch szczęk ku środkowi lub odwrotnie. W tych uchwytach szczęki przylegają na całej szerokości do zębatek, co zapewnia w porównaniu z uchwytami spiralnymi mniejsze zużycie i długotrwałe zachowanie należytej dokładności. Do wad tych uchwytów zaliczyć należy dość skomplikowaną budowę i możliwość mocowania tylko przy jednym ich położeniu. Istnieje również wiele innych rozwiązań konstrukcyjnych uchwytów samocentrujących. Na przykład w przypadku, kiedy powierzchnia chwy­tana nie jest okrągła, lecz symetryczna w stosunku do środka, np. elip­tyczna lub kwadratowa, stosuje się samocentrujące uchwyty dwuszczękowe. Na tokarkach i szlifierkach oprócz uchwytów samocentrujących uży­wane są również, najczęściej w produkcji jednostkowej i małoseryjnej, uchwyty z trzema lub czterema niezależnymi szczękami. Tego rodzaju uchwyty stosowane są głównie do mocowania przedmiotów o kształcie niesymetrycznym jak również przedmiotów, w których wytacza się otwory nie pokrywające się z osią obrotu. Na rys. 157 przedstawiono zwykły uchwyt czteroszczękowy, w którym każda szczęka 1 jest ustawiana oddzielnie niezależną śrubą 2. Podłużne otwory na tarczy służą do mocowania dodatkowych części, jak opory,, sworznie mocujące, tulejki centrujące itp. W produkcji wielkoseryjnej i masowej uchwyty takie zostały zastąpione albo przez uchwyty samo-centrujące, albo przez uchwyty specjalne. Jak już wspominaliśmy przy omawianiu mechanizmów mocujących, w produkcji wielkoseryjnej i masowej stosowane są coraz częściej uchwyty pneumatyczne. Jedno z rozwiązań urządzeń pneumatycznych najczęściej stosowanych na tokarkach i rewolwerówkach przedstawiono na rys. 158. Urządzenie to składa się z uchwytu samocentrującego 1, cylindra pneumatycznego 2 oraz zaworów, przewodów i manometru. Cylinder przymocowany jest do tyl­nego końca wrzeciona i wraz z nim wykonuje ruch obrotowy. Doprowadze­nie sprężonego powietrza do cylindra odbywa się przez połączoną z nim nieruchomą końcówkę 3. Sprężone powietrze dopływa przewodem (oznaczonym na rysunku strzał­ką a) do zaworu odcinającego 4, a następnie przez zawór redukcyjny 5 (stanowiący regulator ciśnienia) do zaworu rozrządczego 6. W zależności od położenia dźwigni 7 sterującej tym zaworem powietrze płynie dalej do nieruchomej końcówki 3 przewodem 8 albo przewodem 9. Doprowadzanie sprężonego powietrza jednym z tych przewodów powoduje zamocowanie przedmiotu, drugim zaś — jego zwolnienie. Oprócz wymienionych części w urządzeniu pneumatycznym znajduje się jeszcze manometr 10, wskazu­jący ciśnienie bezpośrednio za zaworem redukcyjnym, oraz smarownica 11, za pomocą której doprowadza się olej do cylindra. Ruch tłoka przekazywany jest na mechanizm samomocujący uchwytu za pomocą tłoczyska i cięgna (o przekroju pełnym lub pierścieniowym), przechodzącego przez otwór wrzeciona. Uchwyty do mocowania pneuma­tycznego mają inną budowę niż uchwyty do mocowania ręcznego. Pneumatyczny trzyszczękowy uchwyt samocen trujący z mechanizmem kolankowo-dźwigniowym pokazano na rys. 159. W uchwycie tym wskutek przesunięcia cięgna, łącznika 1, tulei 2 i pierścienia 3 wychyla się dźwignia dwuramienna 4, obracająca się na osiach 5. Ruch dźwigni 4 przenosi się na połączone z nimi podstawy szczęk 6, które wraz z niepokazainymi na rysunku szczękami przesuwają się promieniowo w prowadnicach korpusu, centrując i zamocowując przedmiot. Kształt i wielkość wymiennych szczęk dobiera się w zależności od obrabianego przedmiotu. Szczęki te ustala się na podstawach za pomocą zamków utworzonych przez krzyżujące się wza­jemnie wypusty i rowki wykonane w tych elementach, a następnie zamocowuje śrubami. Tuleja 7 służy do ewentualnego prowadzenia narzędzia. Drugim przykładem uniwersalnego uchwytu pneumatycznego z wymien­nymi szczękami jest uchwyt przedstawiony na rys. 160, który przystoso­wany jest do obróbki prętów o średnicy od 20 do 45 mm. Ruch tłoka prze­nosi się na obsadę uchwytu 1 za pośrednictwem cięgna 2, które, podobnie jak stosowane w tym przypadku tłoczysko, jest wydrążone. Obsada zabez^ pieczona jest przed obrotem za pomocą wkręta 3. W uchwycie znajduje się ponadto: stożkowa tuleja 4, tarcza pośrednicząca 5 oraz trzy szczęki 6 i 7. Szczęki 6 przesuwają się w rowkach prowadzących, wykonanych w obsa­dzie 1, natomiast szczęka 7 ustawia się samoczynnie pod wpływem działa- nia pierścieniowej sprężyny 8. Zamocowanie pręta odbywa się przy ruchu cięgna 2, a wraz z nim obsady 1, w lewo. Takiemu ruchowi obsady towa­rzyszy przesuwanie się poosiowe szczęk 6 i 7, które ślizgając się po stoż­kowej powierzchni tulei 4 zbliżają się ku osi uchwytu i jednocześnie za­ciskają obrabiany przedmiot.