Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Мембранные центрирующие механизмы

Мембранными называются механизмы, в которых вместо цанги используются гибкие тонкие пластинки (мембраны) или кольца с радиальными прорезями. Такие механизмы в своем качестве обладают высокой точностью центрирования по отношению к цанговым, поэтому впервые появились в шарикоподшипниковой промышленности для шлифовки колец подшипников. На рис. 1, а показано приспособление с рожковой мембраной 1. Обрабатываемая деталь 3, опирающаяся на три установочных пальца 4, зажимается силами упругости рожков мембраны с помощью винтов 2, отрегулированных по размеру D детали. Внешняя сила Р, создаваемая тем или другим приводом, служит только для раскрытия рожков мембраны при смене обрабатываемой детали.

Типы "рожковых" мембранных механизмов

В конструкции, показанной на рис. 1, б, внешняя сила привода Р служит для сжатия мембраны при закреплении обрабатываемой детали, а освобождение детали достигается благодаря упругости мембраны при снятии силы Р. Применение радиальных винтов в рожках мембраны обеих конструкций обеспечивает легкую настройку приспособлений по заданной точности и упрощает их изготовление.

На рис. 2 приведена схема механизма с кольцевыми мембранами 2 и 4. При осевом сжатии мембран диаметр их наружных поверхностей увеличивается, а внутренний — уменьшается. Поэтому механизмы с такими мембранами могут использоваться для центрирования заготовок как по наружной, так и по внутренней поверхностям.

Типовой механизм с кольцевыми мембранами

Механизм, показанный на рис. 2, предназначен для центрирования детали 3 непосредственно по внутренней поверхности отверстия диаметром D. При движении стержня 1 по направлению стрелки К, происходит одновременное сжатие обеих мембран с помощью распорной втулки 5. Перемещения стержня 1 производятся тягой ручного или механизированного привода, укрепляемой на резьбовом конце стержня.

Для обеспечения наиболее точного центрирования и для предохранения установочной поверхности детали от повреждений во многих случаях целесообразно силу, создаваемую мембраной передавать на обрабатываемую деталь с помощью тонкостенной оболочки.

Схема для расчета угла наклона мембраны

При проектировании таких механизмов следует помнить, что с уменьшением угла α (рис. 3) в сжатом состоянии мембран сила зажима обрабатываемой детали возрастает, но диапазон диаметров поверхностей центрирования деталей уменьшается. Кроме того, при малых значениях α мембраны могут остаться в сжатом состоянии после снятия силы привода вследствие самоторможения и заклинить возделываемую деталь. Поэтому в сжатом состоянии мембран угол α не должен быть меньше 10°, величина этого угла в свободном состоянии мембран зависит от потребного увеличения (H-h) проекции h ширины l мембраны на вертикальную плоскость. Это увеличение можно принимать равным полуторной величине посадочного зазора S. При этом необходимая величина угла α' может быть найдена из следующей зависимости:

Формула

откуда

Формула

при

Формула

получим

Формула

и

 Формула

Высокими качествами могут похвастаться кольцевые мембраны Х-образного (рис. 4) или V-образного профиля с отсутствием радиальных прорезей. При сжатии осевой силой Р внешний диаметр D Х-образной мембраны 3 увеличивается и обрабатываемая деталь 4 разжимается, а внутренний диаметр d уменьшается, в результате чего выбирается зазор посадки мембраны на оправке l, что за собой влечет повышение точности центрирования и обработки детали.

Схема механизма с Х-образной мембраной

Для фиксации углового положения мембраны при ее шлифовании и во избежание пробуксовывания в процессе обработки детали, она стопорится пальцем 2. Конструкция приспособления с таким центрирующим устройством позволяет уменьшить радиальное биение обрабатываемой детали до 0,01 мм.

Для изготовления мембран применяются стали 45, У7А, ЗОХГСА с твердостью после закалки НRС 34—37.