3. Pinzas para alimentación y sujeción de la barra

En los tornos automáticos, la extensión (avance) y amarre de la barra se realizan mediante un mecanismo cuyos eslabones esenciales son las pinzas de avance y amarre.

Higo. 91. Pinza para empujar la barra.

La pinza de alimentación es un manguito dividido, cuyas mordazas estaban comprimidas durante el tratamiento térmico (Fig. 91). La elasticidad de sus mordazas debe asegurar que la barra sea sujetada con una fuerza suficiente para moverla en la dirección axial con la pinza de sujeción abierta. Al mismo tiempo, la fuerza elástica de las mordazas de la pinza de alimentación no debe ser demasiado grande, ya que la pinza de alimentación debe deslizarse a lo largo de la barra, moviéndose a su posición original, mientras la barra está sujeta por la pinza de sujeción.

El collarín de alimentación y el tubo de alimentación están roscados. Cuando la barra es sujetada por la pinza de sujeción, la pinza de alimentación, moviéndose hacia atrás, se desliza a su posición original. Antes de la alimentación, la pinza de sujeción suelta la barra y la pinza de alimentación avanza con ella, sujetándola con la fuerza de la precarga de la pinza.

A tiempos recientes se han utilizado pinzas de avance con insertos intercambiables, que aseguran su uso más racional, ya que permiten utilizar la misma pinza para alimentar barras de diferentes diámetros y perfiles.

Según las condiciones de trabajo, las pinzas de avance deben tener una alta resistencia al desgaste, por lo que suelen estar fabricadas en acero cementado o acero con alto contenido en elementos de aleación.

La sujeción automática de la barra en tornos automáticos se realiza mediante una pinza de sujeción colocada en el extremo anterior del husillo.

Higo. 92. Pinza de sujeción de barra: a — hasta 5 mm de diámetro; b - con un diámetro de 6 a 36 mm.

Hay varios diseños de pinzas y, en consecuencia, métodos de sujeción. En las máquinas giratorias, se utilizaron pinzas con cono inverso (Fig. 92). Esta sujeción de la barra proporciona una mayor rigidez, ya que la fuerza de corte axial aumenta la fuerza de sujeción de la barra por la pinza.

La pinza puede apoyarse contra el husillo de la máquina con su parte delantera (Fig. 22, c). En este caso, para sujetar la barra en la pinza, se encuentra un manguito, al que se debe aplicar una fuerza de compresión. Esta fijación asegura una alimentación precisa de la barra, ya que durante el proceso de sujeción la pinza permanece estacionaria en dirección axial y el manguito se mueve.

La principal desventaja de este esquema para sujetar la varilla es un aumento comparativo en las dimensiones del mecanismo de sujeción.

En las pinzas de sujeción para material redondo y hexagonal, se hacen tres ranuras, para material cuadrado, cuatro.

Las pinzas de sujeción suelen estar fabricadas con aceros U8, 9XC; después del endurecimiento, deben tener una dureza de la parte de trabajo RC ~ 58-60 y la cola - RC ~ 38-50.

Recientemente, se han utilizado pinzas con mordazas reemplazables de transición, que se unen al cuerpo principal de la pinza con tornillos. En la práctica, tales pinzas resultan muy convenientes, ya que las barras de diferentes diámetros se sujetan con esponjas. Así, se sustituye un juego de pinzas para diferentes diámetros de barra por un juego de mordazas. Además, se mejoran las condiciones para el tratamiento térmico de las pinzas, ya que las mordazas reemplazables se tratan térmicamente de forma independiente.

La desventaja de las pinzas con mordazas intercambiables es la complejidad del diseño y la rigidez algo reducida.

Las pinzas utilizadas para el procesamiento de piezas que provocan fuerzas de corte bajas suelen tener un orificio rectificado, de modo que la superficie de la barra en los puntos de sujeción no se deteriore. Con fuerzas de corte elevadas, para aumentar la fricción entre la barra y la pinza, la superficie de sujeción se ondula.

Las dimensiones principales de las pinzas de alimentación y sujeción que se muestran en las Figs. 91 y 92 se dan en la tabla. 35.

Tabla 35 Dimensiones principales(en mm) pinzas de alimentación y sujeción utilizadas en máquinas giratorias(figs. 91 y 92)

Un dispositivo como un mandril de pinza es un tipo de mecanismo de sujeción que se utiliza para sujetar una herramienta de corte que gira a alta velocidad. A diferencia de los modelos sin llave, los mandriles de pinza no requieren el uso de dispositivos adicionales como tornillos, espárragos o elementos de bloqueo, razón por la cual estos dispositivos a menudo se denominan de autosujeción.

Los elementos de sujeción tipo pinza están equipados con mandriles de torno, en los que las piezas se fijan durante el procesamiento. Dichos mandriles, dependiendo de los parámetros geométricos de la pieza de trabajo que se procesa, pueden diferir tanto en sus dimensiones como en la forma de los elementos de sujeción. Las más comunes de todas las actualmente en uso son las abrazaderas de pinza del tipo ER.

Variedades principales

Para completar las modernas máquinas metalúrgicas (torneado, fresado y taladrado), se utilizan mandriles autocentrantes, equipados con dos, tres o cuatro mordazas. Los elementos de sujeción en dichos mandriles pueden operarse manualmente o por medio de un accionamiento mecánico. Si hablamos de las áreas de aplicación de tales mecanismos de sujeción, los mandriles de dos mordazas se utilizan principalmente para fijar piezas de fundición con forma durante su procesamiento, y con la ayuda de mecanismos de sujeción de tres mordazas, la sujeción confiable de piezas de trabajo y vástagos de forma redonda, cónica. y las herramientas hexagonales están aseguradas. Los mecanismos de sujeción equipados con cuatro mordazas se utilizan en los casos en que es necesario fijar una pieza de trabajo asimétrica o una pieza de trabajo rectangular para realizar el procesamiento.

En general, todos los mecanismos para fijar una herramienta o pieza de trabajo durante el procesamiento se dividen en las siguientes categorías:

• dispositivos de tipo pinza;
• dispositivos de palanca;
• dispositivos de sujeción rápida (BZP);
• dispositivos de sujeción de cuña;
• cartuchos hidráulicos;
• abrazaderas de membrana;
• termomandriles;
• Dispositivos de sujeción de dos, tres y cuatro mordazas.

Se necesitan mandriles autoajustables que utilizan un mecanismo de pinza para equipar máquinas especializadas y universales. La ventaja de usar mandriles de este tipo es que su diseño proporciona suficiente fuerza de sujeción incluso con una pequeña cantidad de par, lo que no se puede decir de dispositivos similares de otros tipos. Al elegir un mandril de pinza, debe prestar atención al hecho de que los elementos principales de su diseño están hechos de acero templado. En este caso, puede durar mucho más.

Cómo funciona el mecanismo de pinza de sujeción

Un mandril de fresado o torneado, que se basa en una pinza de sujeción, funciona según el siguiente principio:

• La tuerca autoajustable, que se aprieta, crea presión en el extremo del mecanismo de la pinza.
• Bajo la influencia de la presión, el collar se mueve hacia un orificio en forma de cono, lo que conduce a la compresión de los pétalos que forman su parte de trabajo.
• Al comprimir, los pétalos de la pinza fijan de forma segura el vástago de la herramienta o la pieza de trabajo.

En consecuencia, para retirar una herramienta o una pieza de trabajo de un mandril de este tipo, es necesario aflojar la tuerca autoblocante, reduciendo la presión que ejerce sobre la pinza.

La gran ventaja de los portapinzas para fresadoras (o tornos), frente a dispositivos similares de otro tipo, es que la herramienta o pieza que se sujeta en ellos está perfectamente centrada, lo que asegura su mínima desviación radial. Además, para utilizar un mandril de fresado o torneado tipo pinza, no es necesario utilizar llaves especiales, que tienden a perderse con frecuencia.

Los mandriles de boquilla se pueden utilizar para sujetar piezas cuya configuración de sección transversal no coincida con la forma de su entrada. Para fijar una pieza de este tipo en un mandril de pinza, se utilizan cartuchos especiales, suministrados con el dispositivo.

Caracteristicas de diseño

Los principales elementos estructurales de cualquier portapinzas son la tuerca de sujeción y el mecanismo de sujeción de la pinza, que puede ser retráctil, retráctil o fijo. Dependiendo de su propósito, los mecanismos de pinza pueden ser de sujeción y alimentación. Los mecanismos tipo pinza también se utilizan para fijar piezas de trabajo en la superficie de su orificio interior. Esta fijación es proporcionada por un dispositivo especial: un mandril de pinza. Además de fijar piezas durante su procesamiento, se puede usar un mandril de pinza para fijar fresas tipo concha en él.

Los mecanismos de pinza de alimentación se utilizan en los casos en que la parte fijada en ellos durante su procesamiento debe retirarse periódicamente del dispositivo de sujeción. El diseño de una pinza de este tipo consiste en un manguito de acero, en cuya superficie lateral se realizan tres cortes, que forman pétalos de sujeción elásticos, así como un tubo, a través del orificio interior del cual se introduce la pieza de trabajo en la zona de procesamiento. Antes de usar dicho mecanismo, el manguito del collarín se enrosca en un orificio roscado en el tubo y el extremo de la pieza de trabajo que se está procesando se pasa entre los pétalos del mecanismo de sujeción. Una varilla especial es responsable de alimentar la pieza de trabajo en la zona de procesamiento, impulsada por una leva o un mecanismo hidromecánico.

La pinza de sujeción, que también está hecha en forma de manguito con pétalos elásticos, proporciona solo la fijación de la pieza de trabajo, sin introducirla en el área de procesamiento. Dependiendo del diámetro del vástago de la herramienta o de la pieza de trabajo que se está procesando, que se fijan mediante un mecanismo de pinza, el número de pétalos puede ser diferente. Por lo tanto, para la fijación de herramientas y piezas de trabajo con un diámetro de no más de 3 mm, se utilizan pinzas de tres lóbulos, con un diámetro de 3 a 80 mm - pinzas de cuatro pétalos, con un diámetro de más de 80 mm - seis pétalos pinzas

Para fijar herramientas y piezas de trabajo del diámetro más pequeño, se necesitan pinzas desmontables, en cuyo diseño hay resortes especiales responsables de abrir las levas. Las pinzas de este tipo se pueden equipar adicionalmente con insertos, seleccionados según el diámetro de la herramienta o pieza de trabajo.

Los mandriles de boquilla, que están diseñados con una tuerca adicional, se pueden usar para sujetar herramientas de diámetro pequeño con un vástago de cono Morse. La desventaja de este tipo de pinzas es que se debe usar un mecanismo de sujeción separado para herramientas de diferentes diámetros.

El torneado de piezas de trabajo de pequeño diámetro, realizado en máquinas de tipo longitudinal, también se puede realizar utilizando mecanismos de sujeción de pinzas. Los mandriles de pinza utilizados en tales casos difieren en su diseño de los modelos convencionales.

Lo primero que debe tener en cuenta al elegir un mandril tipo pinza es cómo se bloquea en el eje de la máquina que se está utilizando. Puede haber dos opciones para dicha sujeción: usar un adaptador especial o enrollar el cartucho en el extremo roscado del eje. Si un mandril de torneado o fresado de tipo pinza se fija al husillo de la máquina mediante una brida o un cono Morse, primero debe averiguar sus parámetros exactos (diámetro de la correa y parámetros cónicos).

Como se mencionó anteriormente, dependiendo del diámetro del vástago de la herramienta o de la pieza de trabajo que se está procesando, se selecciona el número de elementos de sujeción con los que está equipada la pinza. Además, debe prestar atención al material del que están hechos dichos elementos: cuanto más duro sea, más le durará el cartucho.

- Este es un dispositivo de fijación especial para instalar la herramienta. Se utiliza como elemento principal de un portapinzas para sujetar una herramienta o una pieza de trabajo cilíndrica. También se utilizan pinzas especiales para vástago cuadrado o hexagonal.

Construcción y aplicación

La pinza es un manguito dividido elástico con un cono truncado y un orificio del diámetro requerido. El cuerpo de la pinza tiene cortes especiales que permiten que las lengüetas de bloqueo se muevan al insertar o retirar la herramienta. La fuerza de compresión hace que la tuerca gire.

La siguiente ilustración muestra una pinza (1), una fresa con vástago cilíndrico (2) y un mandril de pinza (3).

Este elemento de fijación está destinado a la instalación en un mandril de pinza, que, en la mayoría de los casos, es un elemento separado del equipo de una máquina para cortar metales. El cartucho en sí se instala mediante un cono Morse en el asiento del cartucho. Además, él puede ser parte integral máquina.
Las pinzas se utilizan ampliamente en las modernas máquinas de corte de metales: torneado, taladrado y fresado. La principal ventaja de este tipo de fijación es la alta velocidad de inserción o extracción de la herramienta. Las desventajas incluyen la necesidad de un cumplimiento estricto de los tamaños del mandril y el collar.

Tipos de pinzas

En la metalurgia moderna, diferentes tipos pinzas que difieren en tamaño y diseño. Las abrazaderas de uso general se dividen en:

• A través y sordo. Los pasantes pueden fijar una pieza de tamaño ilimitado y se utilizan, por ejemplo, para fijar una varilla giratoria.
• Una o dos zonas de sujeción. La fijación más rígida la proporcionan las pinzas con dos zonas de sujeción, lo que elimina por completo la desviación del eje del husillo.
• Pinzas para machos y otras herramientas con vástago cuadrado o hexagonal. El diseño de este tipo de abrazaderas proporciona compensación axial.

El uso de pinzas en tornos

La pinza y el mandril de pinza se utilizan como el principal equipo de fijación cuando es necesario procesar longitudinalmente piezas de trabajo de pequeño diámetro. Estas herramientas pueden equiparse con insertos de cerámica o carburo para mejorar la resistencia al desgaste y evitar la acumulación de metal.

Para trabajar con piezas de trabajo en tornos automáticos, se utilizan pinzas de alimentación y sujeción. El alimentador se usa junto con el de sujeción y proporciona suficiente sujeción de la pieza de trabajo para moverse en la dirección axial, con el segundo equipo de fijación en la posición abierta. Este tipo el collar tiene una conexión roscada a la tubería de suministro. Cuando la barra de sujeción sujeta la pieza de trabajo, el avance vuelve a su posición original. Antes de la alimentación, la abrazadera suelta la pieza de trabajo y el alimentador avanza con ella.

La pinza de sujeción proporciona una fijación automática de la barra y se encuentra en la parte delantera del husillo. En los tornos de torreta, las pinzas cónicas inversas son las más utilizadas, las cuales brindan una mayor rigidez debido a una mayor fuerza de sujeción durante el corte axial.

GOST

GOST 17201-71 se aplica a las pinzas tipo abrazadera diseñadas para mangos cilíndricos. Otros estándares de uso común definen las dimensiones básicas y de conexión de las pinzas. Para pinzas de sujeción, se aplica GOST 2876-80, para alimentadores - GOST 2877-80. De los estándares internacionales, DIN 6499, ISO 15488 son generalmente aplicables, regulando los parámetros de las pinzas ER, con dos zonas de sujeción y un orificio pasante.