Устройство для зажима заготовок

 

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для зажима и закрепления заготовок при их механической обработке. Устройство содержит корпус, в котором выполнены призматическая впадина для установки заготовки и V-образный паз, а также размещенные в корпусе и связанные между собой зажимной элемент, косозубые вертикальные и горизонтальные рейки, и расположенную в V-образном пазу V-образную траверсу. Указанные рейки установлены с возможностью поступательного перемещения, а для обеспечивания максимального усилия зажима заготовок зубья горизонтальных реек выполнены под углом к их продольным осям от 20 до 25^o. 4 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройству для зажима заготовок и закрепления их при механической обработке на металлорежущих станках.

Известно "Устройство для зажима заготовок" /см.а.с.СССР 1220917 B 23 Q 3/00, 1986 г./, которое содержит корпус с призматической впадиной, зажимной элемент, связанный с вертикальными зубчатыми рейками, находящимися в зацеплении с горизонтальными, соединенными с V-образной траверсой, установленной в V-образном пазу корпуса устройства. В известном устройстве угол наклона впадин и угол наклона выступов зубьев зажимных элементов выполнены в пределах соответственно 60^o и 30^o. Данный угол наклона не обеспечивает максимального усилия зажима заготовок, что ведет к снижению технологических возможностей устройства.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в устройстве для зажима заготовок, в корпусе которого выполнены призматическая впадина для установки заготовки и V-образный паз, а также размещены кинематически связанные между собой зажимной элемент, установленные с возможностью поступательного перемещения косозубые вертикальные и горизонтальные рейки, и расположенная в V-образном пазу V-образная траверса, зубья горизонтальных реек выполнены под углом к их продольным осям от 20^o до 25^o.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается тем, что зубья горизонтальных реек выполнены под углом к их продольным осям от 20^o до 25^o.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них данной совокупности признаков. А лишь вышеуказанная совокупность признаков позволяет достигнуть необходимый технический результат, т.е. расширить технологические возможности, повысить качество и производительность обработки.

Известно, что усилие, сообщаемое через клинно-плунжерный механизм равно: (А. К.Горошкин. "Приспособление для металлорежущих станков". Справочник, издание 5, издательство "Машиностроение", 1965 г.) где Q - усилие, приложенное к клину; P - усилие, сообщаемое через плунжер; ϕ₁ - угол трения на наклонной плоскости клина; tgϕ₁= f₁ - коэффициент трения на наклонной плоскости; tgϕ₂= f₂ - коэффициент трения в направляющей части клина; tgϕ₃= f₃ - коэффициент трения в направляющей части плунжера.

Практически:

В процессе эксплуатации и поиска наиболее оптимальных значений зажимного усилия заготовок и величины подъема вертикальных зажимных элементов выявлены предпочтительные углы наклона зубьев косозубых реек:
- у вертикальных в пределах от 65^o до 70^o,
- у горизонтальных в пределах от 20^o до 25^o.

Используя формулу /1/ вычислим усилие, сообщаемое через плунжер при усилии, приложенном к клину Q = 510 кгс.

При угле наклона зубьев, равном 20^o

P = 940 кгс
При угле наклона зубьев, равном 25^o
P = 790 кгс
При угле наклона зубьев, равном 30^o
P = 670 кгс
Отсюда следует вывод: чем больше угол наклона, тем меньше усилие зажима заготовок, т. е. угол β не должен превышать 25^o, и, с другой стороны, он не должен быть менее 20^o, т.к. усилие зажима настолько увеличивается, что является нежелательным.

Таким образом, приходим к выводу, что оптимальными углами наклона зубьев горизонтальных реек является предел от 20^o до 25^o, и у вертикальных, находящихся с ними в зацеплении, от 65^o до 70^o. Данные углы наклона косозубых реек обеспечивают усилие, достаточное для надежного зажима заготовок, что позволяет установить агрессивные режимы резания, тем самым повысить производительность труда.

На фиг. 1 изображено устройство для зажима заготовок, общий вид; на фиг. 2 - вид сверху с местным разрезом; на фиг. 3 изображена вертикальная рейка, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 изображена горизонтальная рейка, разрез Б-Б на фиг. 2.

Корпус устройства для зажима заготовок имеет форму призмы 1, в отверстиях которой с возможностью поступательного перемещения установлены косозубые рейки 2, жестко закрепленные на концах и служащие для зажима изделия 3. Две другие косозубые рейки 4 размещены перпендикулярно рейкам 2 в горизонтальных отверстиях корпуса устройства 1 также с возможностью поступательного перемещения.

Горизонтальные рейки 4 соединены между собой траверсой 5, имеющей Y-образную форму. Траверса 5 на концах имеет зубцы, которые входят с минимальным зазором во впадины реек 4.

В траверсе 5 выполнено отверстие для винта 6 привода, который ввинчивается в корпус 1. Винт 6 служит для перемещения траверсы 5 и закрепленных на ней горизонтальных реек 4.

В корпусе устройства 1 выполнено четыре вертикальных и два горизонтальных отверстия 7. Пружина 8, размещенная на винте 6 предназначена для обратного перемещения реек 4. Выступами 9 рейки 4 входят в зацепление с выемками 10 реек 2.

Наклон α выемок 10 выполняется в пределах от 65^o до 70^o
Наклон β выступов 9 выполняется в пределах от 20^o до 25^o
Данные углы наклона косозубых реек 2 и 4 обеспечивают оптимальное усилие зажима заготовок. Усилие зажима будет уменьшаться, если угол наклона больше 25^o и увеличиваться, если меньше 20^o, что является нежелательным.

Предлагаемая конструкция устройства для зажима заготовок снабжена комплектом вертикальных и горизонтальных реек с углами наклона зубьев от 20^o до 25^o и от 65^o до 70^o соответственно, что позволяет достичь оптимального усилия зажима заготовок, повышает качество обработки, тем самым расширяя технологические возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для зажима заготовок, в корпусе которого выполнены призматическая впадина для установки заготовки и V-образный паз, а также размещены кинематически связанные между собой зажимной элемент, установленные с возможностью поступательного перемещения косозубые вертикальные и горизонтальные рейки и расположенная в V-образном пазу V-образная траверса, отличающееся тем, что зубья горизонтальных реек выполнены под углом к их продольным осям 20 - 25^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4