Эти зажимы позволяют закрепить заготовку в приспособлении за счет упругих свойств обычных цилиндрических пружин. Они получили широкое распространение за счет простоты конструкции, быстроты действия и возможности автоматизации процесса зажима и открепления заготовок.
Применяются зажимы двух конструктивных разновидностей:
- без сжатия пружины для съема заготовки (рис. 4.88);
- с дополнительным сжатием пружины при откреплении (рис. 4.89).
На рис. 4.88 представлены схема закрепления заготовки на сверлильном станке.
Рис. 4.88. Схема сверлильного приспособления с пружинным зажимом.
Заготовка 1 устанавливается на штырь 2 и базируется по торцу. От проворота фиксируется шпонкой 3. Кондукторная плита 5 с прижимом-качалкой 4 подвешена к двухшпиндельной головке 8 на двух скалках 6. На скалках одеты пружины 7. При перемещении головки вниз (подача сверла) кондукторная плита упирается прижимом 4 в заготовку и останавливается. При дальнейшем перемещении головки сжимаются пружины 7 и прижимают заготовку 1с заданной силой W. После этого вступают в работу сверла. При обратном ходе головки сначала выводятся из отверстий сверла, а затем поднимается и плита, освобождая заготовку. Таким образом, открепление заготовки не требует дополнительной деформации пружин.
Механизм с дополнительным сжатием пружины при откреплении изображен на рисунке 4.89.
а)
б)
Рис. 4.89. Схема приспособления для крепления заготовок на вращающемся столе 1 карусельно-фрезерного станка с автоматизированным зажимом.
Приспособление состоит из неподвижной призмы 2 и подвижной призмы 3, которая зажимает заготовку 4 за счет упругих сил пружины 5. В зоне загрузки расположен неподвижный кулачок 6, с которым взаимодействует бурт хвостовика подвижной призмы. В зоне загрузки призма 3 автоматически отводится кулачком от заготовки, дополнительно сжимая пружину 5. В это время происходит съем детали и загрузка заготовки.
При дальнейшем повороте стола бурт призмы сходит с кулачка и призма зажимает заготовку. Сила зажима такого механизма определяется из формулы осадки цилиндрических пружин сжатия под действие силы:
;
Откуда:
;
где f – осадка пружины, мм.
d – диаметр проволоки пружины, мм.
G – модуль Юнга (модуль сдвига материала пружины, для стали G=8000 кгс/мм2);
r – средний радиус витка пружины, мм.
i – число витков пружины.
В связи с широким применением пружин наиболее ходовые размеры их нормализованы. В практике конструирования приспособлений пружины, как правило, подбираются по нормам и проверяются на осадку и силу сжатия.
Рычажно-шарнирные механизмы. Классификация. Расчет сил зажима.
По конструкции эти механизмы делятся на однорычажные и двухрычажные. Двухрычажные могут быть одностороннего и двухстороннего действия.
Рычажно-шарнирные механизмы используются как быстродействующие ручные зажимы или как усилители в механизированных приводах.