Делительные устройства приспособлений придают заготовке требуемые положения относительно инструмента. Перемещаются эти устройства по направляющим. Точность позиционирования поворотных частей приспособлений обеспечивают фиксаторы.

По использованию на станках делительные и поворотные устройства разделяются на накладные (съемные), устанавливаемые на стол станка, и стационарные, встроенные в станок и являющиеся одновременно его узлом. Особую группу образуют делительные и поворотные устройства станков с ЧПУ.

Делительные и поворотные устройства стационарных приспособлений, устанавливаемые на столе станка, обеспечивают поворот заготовки относительно инструмента вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Они обычно состоят из неподвижного корпуса (или стоек) и поворотной части, несущей рабочую часть приспособления с укрепляемой на ней заготовкой. Такие приспособления, например, в виде поворотного кондуктора, широко применяются на сверлильных станках.

Поворотные устройства позволяют обрабатывать заготовки в полярной системе координат, что во многих случаях значительно удобнее, чем пересчитывать положения осей обрабатываемых отверстий в прямоугольных системах координат. Поворотные устройства иногда оформляются в виде столов, допускающих поворот планшайбы в пределах 360° и её наклон к плоскости основания на угол 0...90°, что обеспечивает пространственную обработку заготовок.

Современные поворотные столы, например для координатно – расточных станков, имеют предельную погрешность угловых перемещений 1...2 с при диаметре планшайбы 600...800 мм и 4 с при диаметре планшайбы 200...300 мм и обеспечивают примерно одинаковую точность межосевых расстояний обрабатываемых отверстий не зависимо от способа координатных перемещений (с помощью основного стола станка в прямоугольной системе координат или с помощью накладного стола в полярной системе).

Рассмотрим конструкции поворотных устройств на пример двух основных компоновок столов координатно-расточных станков.

1. Стол с основанием в виде плиты имеет вертикальную ось вращения планшайбы. При компоновке на станке он может иметь как вертикальное, так и горизонтальное расположение оси планшайбы.

2. Универсальный, т.е. поворотно-наклонный, стол, позволяющий изменять наклон оси планшайбы к горизонтальной плоскости в диапазоне 0...90°. Универсальные столы имеют две основные разновидности: без поддерживающих планок и с поддерживающими планками, существенно повышающими жесткость закрепления наклоняемой части стола.

Накладные поворотные устройства могут вращаться вокруг вертикальной (рис. 2.70, а), горизонтальной (рис. 2.70, б) или наклонной (рис. 2.70, в) оси, причем кроме вращения относительно вертикальной оси стол может поворачиваться на определенный угол относительно горизонтальной оси. На рис. 2.70 показаны приспособления с ручным управлением. Для станков с ЧПУ используют автоматические столы, функционирование которых задается системой управления станка.

Встроенные в агрегатные станки делительно-поворотные столы предназначены для периодического перемещения установленных на них (в приспособлениях) заготовок с одной позиции на другуюс точной фиксацией на каждой позиции, что позволяет производить обработку за несколько технологических переходов. Число позиций планшайбы делительно-поворотных столов составляет 2...12, причем, как правило на одной из позиций производят разгрузку обработанных деталей и загрузку заготовок, не прерывая работы станка.

Во время поворота планшайбы опорные направляющие стола гидростатически разгружаются от части массы планшайбы благод­аря подаче масла от станции смазки, расположенной рядом с поворотным столом. Масло, стекающее с направляющих во внутреннюю полость станины станка и используемое для смазывания зубчатой и червячной передачи, попадает в карман, откуда самотеком возвращается в станцию смазки.

Планшайба 9 на подшипниках 11 поворачивается гидродвигателем3 через червячную передачу 6 и цилиндрическую зубчатую передачу 8. В конце поворота упор 12 наезжает на подвижный фиксатор 14, который при ходе вниз включает выключатель 18 и нажимает на плунжер золотника 19, затормаживающий вращение гидродвигателя 3. При дальнейшем вращении планшайбы фиксатор под действием пружины 15 освобождается, поднимается вверх и размыкает выключатель 18, который дает команду на реверс гидродвигателя 3. Масло начинает поступать через нижнее отверстие золотника 19, и плунжер золотника, поднимаясь вверх, освобождает проход масла к гидродвигателю.

Скорость реверса определяется стабилизатором, установленным на выходе гидродвигателя. В конце реверса упор 12 поворачивает валик 13, расположенный по оси фиксатора 14, преодолевая усилие пружины 20. На нижнем конце валика находится планка с винтом 16.который при повороте валика включает датчик 77 исходного положения. При срабатывании датчик включает реле времени, выдержка которого достаточна для создания необходимого усилия контакта фиксирующих плоскостей упора 12 и фиксатора 14. При срабатывании реле времени отключается гидроразгрузка и включается зажим планшайбы. Цикл деления при этом заканчивается.

На столе имеются ручной привод поворота планшайбы, который используется при наладке стола. Привод состоит из подпружиненного вала-шестерни 4, на конце которого выполнено шестигранное отверстие под ключ, и зубчатого колеса2, соединенного обгонной муфтой с червячной передачей6. При сжатии пружины 5 вал-шестерня вводится в зацепление с зубчатым колесом. Далее движение на поворот планшайбы передается тем же путем, что и от гидродвигателя 3. При вращении вала-шестерни по часовой стрелке планшайба также вращается по часовой стрелке, и наоборот.

Корыто 7 стола предназначено для сбора стружки и СОЖ. Вдоль оси 10 стола предусмотрено центральное отверстие для подвода труб гидравлики и СОЖ к приспособлениям.

В автоматических поворотно-делительных устройствах вращение и фиксация поворотной части происходит без участия рабочего. Устройства оснащают механическими, пневматическими, гидравлическими и пневмогидравлическими приводами.

Для поворота и деления на большой угол используют мальтийские механизмы. Схема автоматического круглого стола. Вращение от электродвигателя 4 через червячный редуктор 5 передается на водило 1 мальтийского креста 10, установленного на опоре 8. Торцовый кулачок 3 на валу червячного зубчатого колеса служит для вывода фиксатора 2, а кулачок 6 — для зажима стола через колодку 7 и винтовую пару 9. Отверстие 11 в столе центрирующее. Упор, действуя на конечный выключатель, вызывает остановку стола.

В поворотных устройствах с вертикальной осью вращения корпус и поворотная часть обычно нормализованы. Эти устройства называются поворотными столами. Применение таких столов сокращает время на конструирование и изготовление приспособлений, так как столы можно изготовить заранее и хранить на складе. В этом случае заново конструируется и изготовляется лишь рабочая часть приспособления, предназначенная для установки и зажима заготовки.

Поворотные столы приводятся в действие вручную либо с помощью механизированного или автоматизированного привода.

Универсальность столов достигается применением сменных дисков с требуемым числом втулок. Поворотные устройства с вертикальной осью вращения пригодны для приспособлений, применяемых при сверлении и фрезеровании. В последнем случае они снабжаются двумя шпонками на основании. В приспособлениях к сверлильным станкам эти шпонки не нужны – основание корпуса имеет форму квадрата.

Наиболее распространенная конструкция поворотных устройств включает в себя стандартизованную поворотную стойку, на планшайбе которой закрепляют рабочую часть приспособления (опоры, зажимы и направляющие втулки). В отдельных случаях, например при обработке радиальных отверстий, используется лишь одна направляющая втулка, неподвижно связанная с корпусом стойки посредством кондукторной плиты. Управлять таким приспособлением можно с помощью механизированных и автоматизированных приводов или вручную.

Фиксаторы поворотных устройств применяют в устройствах линейного и особенно углового позиционирования. Они предназначены для точной установки выходного звена механизма позиционирования и предотвращения его смещения под действием сил, возникающих в процессе обработки. В ряде случаев для этого приходится дополнительно применять специальные зажимные механизмы (прижим к направляющим).

Механизмы предварительной фиксации применяют в быстроходных конструкциях в целях предотвращения несрабатывания основного механизма фиксации из-за неточного позиционирования при повороте или линейном перемещении устройства.

Конструкция вытяжного фиксатора делительного устройства приспособления. При фиксировании заготовки нужно повернуть головку 3 и ввести штифт 2 в пазы направляющей втулки 1. При этом фиксатор 6 под действием пружины 4 переместится влево в направляющей втулке 1, установленной в неподвижной части механизма, и войдет в одну из втулок 5, установленных в его поворотной части. Выходя из втулки 5, фиксатор 6 головкой 3 поворачивается на угол 90^о и удерживается штифтом 2 в этом положении.

На рис. 2.76 показаны фиксаторы различных конструкций. Наиболее простой шариковый фиксатор не обеспечивает точного деления и не воспринимает момент сил обработки. На следующее деление фиксатор переводят вручную до характерного щелчка при западании шарика в углубление. Фиксатор с вытяжным цилиндрическим пальцем может воспринимать момент сил обработки, но не обеспечивает высокую точность деления из-за зазоров в подвижных соединениях. Несколько большую точность обеспечивает фиксатор с вытяжным коническим пальцем.

В фиксаторах нормальной точности сопряжение пальцев с втулкой осуществляется по посадке , а в фиксаторах повышенной точности — по посадке . В особо точныхконструкциях зазор принимается не более 0,01 мм.

В точных делительных устройствах фиксаторы разгружают (что повышает срок их службы) и подвижную (поворотную) часть прижимают к неподвижной, повышая жесткость системы. Для уменьшения износа вытяжной палец и обе втулки фиксатора выполняют из закаленной стали (HRC 55...60).

Управление фиксатором в простейших приспособлениях осуществляется вытяжной кнопкой, рукояткой либо педалью.

Наряду с механическими фиксаторами в приспособлениях для точных станков, например координатно-расточных и координатно-шлифовальных, используют оптико-механические, оптические и индуктивные отсчетно-измерительные системы.

Оптико-механические измерительные системы устанавливают на плоских и универсальных поворотных столах. Существует две основные конструктивные модификации этих систем: с окулярным и экранным отсчетом. Эталонами углов служат угловые штриховые меры в форме дисков с нанесенными на их периферии штрихами. Диски изготовляют из металла или стекла, в последнем случае штрихи обычно оцифровывают. Штрихи наносят либо на особо точных круговых делительных машинах, либо фотохимическим способом (обычно с интервалом 1 в отдельных случаях – с интервалом 10'). Для интерполирования углов в пределах 1^o используют, как правило, те же средства, что и для интерполирования долей миллиметра у плоских линейных штриховых мер. Отсчет долей интервалов штриховой меры производится окуляр-микрометром с ценой деления 1; 2 и 5".

С помощью шкалы окуляров универсальных столов моделей 12" и 16" измеряют углы поворота и наклона планшайбы стола.

13. Корпуса приспособлений.

Корпус приспособления является базовой деталью приспособления, который объединяет отдельные элементы приспособления. На корпусе монтируются установочные элементы, зажимные устройства, детали для направления инструмента, а также вспомогательные детали и механизмы, Корпус воспринимает силы обработки и зажима заготовки.

К корпусам предъявляются следующие основные требования: они должны иметь достаточную жёсткость и прочность при минимальном весе, удобную конструкцию для очистки приспособления от стружки и отвода охлаждающей жидкости и возможность быстрой и удобной установки и съёма заготовок, обеспечивать установку и закрепление приспособления на станке без выверки (для этой цели в корпусе предусматриваются направляющие элементы -пазовые шпонки, центрирующие бурты и т.п.) корпус должен быть прост в изготовлении, обеспечивать безопасность работы (недопустимы острые углы и мелкие просветы между рукояткой и корпусом, могущие повлечь за собой защемление рук рабочего).

Условно корпусы можно разделить на три группы:

1. открытые;

2. полуоткрытые;

3. закрытые.

Конструктивные формы корпусов весьма многообразны. В простейшем случае корпус представляет прямоугольную плиту, такая форма характерна для фрезерных приспособлений, где нужно обеспечить свободное пространство для подвода инструмента. В другом случае корпус может иметь форму планшайбы, угольника, тавра, корыта или более сложное очертание.

В приспособлениях, для сверления заготовок с нескольких сторон корпус нередко выполняют в виде коробки или ящика.

Для изготовления корпусов обычно применяют серый чугун марки СЧ 12 и сталь марки сталь 3 в отдельных случаях (для корпусов поворотных приспособлений) используют лёгкие сплавы на алюминиевой и магниевой основе.

В последнее время замечается стремление применять магниевые сплавы для изготовления корпусов и основных деталей приспособлений. Этот материал имеет малую плотность(порядка 1,8), что позволяет облегчить условия труда при использовании тяжёлых и поворотных приспособлений.

Корпусы приспособлений изготавливаются методом литья, сварки, ковки, резки из сортового проката, а также сборки из отдельных элементов на винтах или с гарантируемым натягом.

Литьём выполняются преимущественно корпуса сложной конфигурации. Однако сроки их изготовления получаются длинными, так как необходимо делать модели, стержневые ящики, а также производить естественное или искусственное старение заготовок. Сваркой также можно получить корпуса сложной конфигурации, однако сроки и стоимость их изготовления могут быть значительно сокращены. Применяя усиливающие рёбра, уголки, можно получить вполне жёсткие и устойчивые в работе корпуса. Стоимость сварных корпусов в отдельных случаях может быть снижена вдвое по сравнению со стоимостью литых, а вес их уменьшить на 40%.

Литой вариант может оказаться выгоднее при изготовлении нескольких совершенно одинаковых корпусов. Для сокращения сроков и снижения стоимости подготовки производства следует расширять применение сварных корпусов, особенно крупных размеров. Ковкой и резкой сортового материала получают корпусы простой конфигурации и небольших размеров.

Значительное снижение расходов и сокращение сроков изготовления приспособления в целом, даёт стандартизация корпусов и их заготовок. Размеры литых заготовок регламентированы ГОСТом. Имея запас стандартных заготовок различного типоразмера, можно быстро получить желаемую конструкцию корпуса путём снятия лишнего металла.

Корпуса небольших специальных станочных приспособлений для средних и лёгких работ делают из эпоксидных смол. Изготовление корпуса ведут литьём в разовые формы, выполненные из гипса, картона или пластилина.

После 10 - 12 часов выдержки при комнатной температуре процесс отвердения эпоксидного компаунда заканчивается. Время отверждения может

быть сокращено до 4 - 6 часов при нагреве корпуса до 100 - 120° С. Прочность корпуса может быть повышена введением в смолу наполнителя (стекловолокна, металлического порошка) или введением металлической арматуры. Предел прочности эпоксидных компаундов на растяжение без

арматуры составляет 6кг/мм² и на сжатие до 15 кг/мм². Эпоксидные смолы имеют хорошую акдезию к металлам, однако, все заливаемые элементы должны быть хорошо обезжирены (промывкой в ацетоне, щелочных ваннах или прожиганием на газовой пламени). Отдельные детали втулки, планки, шпильки и др детали могут установлены в литейную форму и залиты в корпус при его изготовлении.

Корпуса из эпоксидных компаундов легки, прочны, износостойки хорошо гасят вибрацию. Их можно изготовлять с минимальной механической обработкой. Корпусы длительное время сохраняют свои размеры, так как усадка эпоксидных компаундов мала 0,05 до 0,1%.

В отдельных случаях небольшие корпуса в виде прямоугольных или квадратных плит или планшайб могут быть изготовлены из текстолита. Они легки и износостойки в работе. В основаниях корпусов приспособлений следует фрезеровать выемку, чтобы вся площадь корпуса прилегала к станку, что уменьшает погрешность установки приспособления на станке.