3. Pinze per l'alimentazione e il bloccaggio della barra

Nei torni automatici, l'estensione (avanzamento) e il bloccaggio della barra vengono eseguiti mediante un meccanismo i cui collegamenti essenziali sono le pinze di alimentazione e bloccaggio.

Figura. 91. Colletto per spingere la barra.

La pinza di alimentazione è un manicotto diviso, le cui ganasce erano in uno stato compresso durante il trattamento termico (Fig. 91). L'elasticità delle sue ganasce deve garantire che la barra venga serrata con una forza sufficiente a spostarla in direzione assiale con la pinza di serraggio aperta. Allo stesso tempo, la forza elastica delle ganasce della pinza di alimentazione non deve essere eccessiva, poiché la pinza di alimentazione deve scorrere lungo la barra, spostandosi nella sua posizione originale, mentre la barra è trattenuta dalla pinza di bloccaggio.

La pinza di alimentazione e il tubo di alimentazione sono filettati. Quando la barra viene bloccata dalla pinza di bloccaggio, la pinza di alimentazione, spostandosi all'indietro, scivola nella sua posizione originale. Prima dell'alimentazione, la pinza di bloccaggio rilascia la barra e la pinza di alimentazione avanza con essa, afferrandola con la forza del precarico della pinza.

A tempi recenti sono state utilizzate pinze di alimentazione con inserti intercambiabili, che ne garantiscono un utilizzo più razionale, in quanto consentono di utilizzare la stessa pinza per l'alimentazione di barre di diverso diametro e profilo.

A seconda delle condizioni di lavoro, le pinze di alimentazione devono avere un'elevata resistenza all'usura, per cui sono solitamente realizzate in acciaio da cementazione o acciaio ad alto contenuto di elementi leganti.

Il bloccaggio automatico della barra sui torni automatici avviene mediante una pinza di bloccaggio posta all'estremità anteriore del mandrino.

Figura. 92. Pinza di bloccaggio barra: a — fino a 5 mm di diametro; b - con un diametro da 6 a 36 mm.

Esistono vari modelli di pinze e, di conseguenza, metodi di bloccaggio. Sulle macchine rotanti sono state utilizzate pinze con cono rovesciato (Fig. 92). Questo fissaggio della barra fornisce una maggiore rigidità, poiché la forza di taglio assiale aumenta la forza di bloccaggio della barra da parte della pinza.

La pinza può appoggiarsi al mandrino della macchina con la sua parte anteriore (Fig. 22, c). In questo caso, per bloccare la barra sulla pinza, si trova un manicotto, a cui deve essere applicata una forza di compressione. Questo fissaggio garantisce un'alimentazione precisa della barra, poiché durante il processo di serraggio la pinza rimane ferma in direzione assiale e il manicotto si muove.

Lo svantaggio principale di questo schema per il fissaggio dell'asta è un aumento comparativo delle dimensioni del meccanismo di bloccaggio.

Nelle pinze di serraggio per materiale tondo ed esagonale, vengono realizzate tre fessure, per materiale quadrato - quattro.

Le pinze di serraggio sono generalmente realizzate con acciai U8, 9XC; dopo l'indurimento, dovrebbero avere una durezza della parte lavorante RC ~ 58-60 e la coda - RC ~ 38-50.

Recentemente sono state utilizzate pinze con ganasce sostituibili di transizione, che sono fissate al corpo principale della pinza con viti. In pratica, tali pinze risultano essere molto convenienti, poiché barre di diverso diametro vengono fissate con spugne. Pertanto, un set di pinze per diversi diametri di barra viene sostituito da un set di ganasce. Inoltre, le condizioni per il trattamento termico delle pinze sono migliorate, poiché le ganasce sostituibili sono trattate termicamente in modo indipendente.

Lo svantaggio delle pinze con ganasce intercambiabili è la complessità del design e una rigidità alquanto ridotta.

Le pinze utilizzate per la lavorazione di pezzi che causano basse forze di taglio hanno solitamente un foro rettificato, in modo che la superficie della barra nei punti di bloccaggio non si deteriori. A forze di taglio elevate, per aumentare l'attrito tra la barra e la pinza, la superficie di serraggio viene realizzata ondulata.

Le dimensioni principali delle pinze di alimentazione e bloccaggio mostrate nelle Figg. 91 e 92 sono riportati in tabella. 35.

Tabella 35 Dimensioni principali(pollici / mm) pinze di alimentazione e bloccaggio utilizzate su macchine rotanti(figg. 91 e 92)

Un dispositivo come un mandrino a pinza è un tipo di meccanismo di bloccaggio utilizzato per trattenere un utensile da taglio che ruota ad alta velocità. A differenza dei modelli di tipo keyless, i mandrini a pinza non richiedono l'uso di dispositivi aggiuntivi come viti, prigionieri o elementi di bloccaggio, motivo per cui tali dispositivi sono spesso chiamati autobloccanti.

Gli elementi di bloccaggio a pinza sono dotati di mandrini per tornio, in cui le parti vengono fissate durante la lavorazione. Tali mandrini, a seconda dei parametri geometrici del pezzo in lavorazione, possono differire sia per le dimensioni che per la forma degli elementi di bloccaggio. Le più comuni di tutte attualmente in uso sono le pinze di serraggio del tipo ER.

Principali varietà

Per completare le moderne macchine per la lavorazione dei metalli (tornitura, fresatura e foratura), vengono utilizzati mandrini autocentranti, dotati di due, tre o quattro griffe. Gli elementi di bloccaggio in tali mandrini possono essere azionati manualmente o per mezzo di un azionamento meccanico. Se parliamo delle aree di applicazione di tali meccanismi di bloccaggio, i mandrini a due griffe vengono utilizzati principalmente per il fissaggio di getti sagomati durante la loro lavorazione e, con l'aiuto di meccanismi di bloccaggio a tre griffe, il fissaggio affidabile di pezzi e gambi di tondi, conici e gli utensili esagonali sono assicurati. I meccanismi di bloccaggio dotati di quattro ganasce vengono utilizzati nei casi in cui è necessario fissare un pezzo asimmetrico o un pezzo rettangolare per eseguire la lavorazione.

In generale, tutti i meccanismi per fissare un utensile o un pezzo durante la lavorazione sono suddivisi nelle seguenti categorie:

• dispositivi a pinza;
• dispositivi a leva;
• dispositivi di bloccaggio rapido (BZP);
• dispositivi di bloccaggio a cuneo;
• cartucce idrauliche;
• morsetti a membrana;
• termomandrini;
• dispositivi di bloccaggio a due, tre e quattro griffe.

Per equipaggiare macchine specializzate e universali sono necessari mandrini autoserranti che utilizzano un meccanismo a pinza. Il vantaggio dell'utilizzo di mandrini di questo tipo è che il loro design fornisce una forza di serraggio sufficiente anche con una piccola quantità di coppia, cosa che non si può dire per dispositivi simili di altri tipi. Quando si sceglie un mandrino a pinza, è necessario prestare attenzione al fatto che gli elementi principali del suo design sono realizzati in acciaio temprato. In questo caso, può durare molto più a lungo.

Come funziona il meccanismo della pinza di bloccaggio

Un mandrino di fresatura o tornitura, che si basa su una pinza a pinza, funziona secondo il seguente principio:

• Il dado autoserrante, che viene serrato, crea pressione sull'estremità del meccanismo della pinza.
• Sotto l'influenza della pressione, la pinza si sposta in un foro a forma di cono, che porta alla compressione dei petali che compongono la sua parte di lavoro.
• Comprimendo, i petali della pinza fissano saldamente il gambo dell'utensile o il pezzo in lavorazione.

Di conseguenza, per rimuovere un utensile o un pezzo da tale mandrino, è necessario allentare il dado autobloccante, riducendo la pressione che esercita sulla pinza.

Il grande vantaggio dei mandrini a pinza per fresatrici (o torni), rispetto a dispositivi simili di altro tipo, è che l'utensile o il pezzo che vi è trattenuto è perfettamente centrato, il che garantisce la loro minima eccentricità radiale. Inoltre, per utilizzare un mandrino portafresa o tornio a pinza, non è necessario utilizzare chiavi speciali, che tendono a perdersi spesso.

I mandrini a pinza possono essere utilizzati per sostenere parti la cui configurazione della sezione trasversale non corrisponde alla forma del loro ingresso. Per riparare tale parte in un mandrino a pinza, vengono utilizzate cartucce speciali, fornite con il dispositivo.

Caratteristiche del progetto

I principali elementi strutturali di qualsiasi portapinza sono il dado di bloccaggio e il meccanismo di bloccaggio della pinza, che può essere retrattile, retrattile o fisso. A seconda del loro scopo, i meccanismi delle pinze possono essere bloccati e alimentati. I meccanismi a pinza vengono utilizzati anche per fissare i pezzi sulla superficie del loro foro interno. Questa fissazione è fornita da un dispositivo speciale: un mandrino a pinza. Oltre a fissare le parti durante la loro lavorazione, un mandrino a pinza può essere utilizzato per fissare su di esso le frese a conchiglia.

I meccanismi a pinza di tipo feed vengono utilizzati nei casi in cui la parte fissata in essi durante la sua lavorazione deve essere periodicamente estratta dal dispositivo di bloccaggio. Il design di una tale pinza è costituito da un manicotto d'acciaio, sulla cui superficie laterale sono realizzati tre tagli, che formano petali di serraggio elastici, nonché un tubo, attraverso il foro interno di cui il pezzo viene alimentato nella zona di lavorazione. Prima di utilizzare un tale meccanismo, il manicotto della pinza viene avvitato in un foro filettato nel tubo e l'estremità del pezzo in lavorazione viene fatta passare tra i petali del meccanismo di bloccaggio. Un'asta speciale è responsabile dell'alimentazione del pezzo nella zona di lavorazione, azionata da una camma o meccanismo idromeccanico.

La pinza di serraggio, anch'essa realizzata sotto forma di un manicotto con petali elastici, fornisce solo il fissaggio del pezzo, senza alimentarlo nell'area di lavorazione. A seconda del diametro del gambo dell'utensile o del pezzo in lavorazione, che vengono fissati mediante un meccanismo a pinza, il numero di petali può essere diverso. Quindi, per il fissaggio di utensili e pezzi con un diametro non superiore a 3 mm, vengono utilizzate pinze a tre lobi, con un diametro da 3 a 80 mm - pinze a quattro petali, con un diametro superiore a 80 mm - sei petali colletti.

Per fissare strumenti e pezzi del diametro più piccolo, sono necessarie pinze rimovibili, nella cui progettazione sono presenti molle speciali responsabili dell'apertura delle camme. Le pinze di questo tipo possono essere inoltre dotate di inserti, selezionati in base al diametro dell'utensile o del pezzo.

I mandrini a pinza, progettati con un dado aggiuntivo, possono essere utilizzati per sostenere utensili di piccolo diametro con un gambo conico Morse. Lo svantaggio di questo tipo di pinze è che è necessario utilizzare un meccanismo di bloccaggio separato per utensili di diverso diametro.

La tornitura di pezzi di piccolo diametro, eseguita su macchine di tipo longitudinale, può essere eseguita anche utilizzando meccanismi di bloccaggio della pinza. I mandrini a pinza utilizzati in questi casi differiscono nel design dai modelli convenzionali.

La prima cosa da considerare quando si sceglie un mandrino a pinza è il modo in cui si blocca sul mandrino della macchina utilizzata. Ci possono essere due opzioni per tale fissaggio: utilizzando un adattatore speciale o avvolgendo la cartuccia sull'estremità filettata del mandrino. Se un mandrino di fresatura o tornitura del tipo a pinza verrà fissato al mandrino della macchina utilizzando una flangia o un cono Morse, è necessario prima scoprirne i parametri esatti (diametro del nastro e parametri del cono).

Come accennato in precedenza, a seconda del diametro del gambo dell'utensile o del pezzo in lavorazione, viene selezionato il numero di elementi di bloccaggio di cui è dotata la pinza. Inoltre, dovresti prestare attenzione al materiale con cui sono realizzati tali elementi: più è duro, più a lungo durerà la cartuccia.

- Si tratta di un dispositivo di fissaggio speciale per l'installazione dell'utensile. Viene utilizzato come elemento principale di una pinza per il bloccaggio di un utensile o di un pezzo cilindrico. Vengono inoltre utilizzate pinze speciali per gambo quadrato o esagonale.

Costruzione e applicazione

La pinza è una manica divisa elastica con un tronco di cono e un foro del diametro richiesto. Il corpo della pinza ha tagli speciali che consentono alle linguette di bloccaggio di muoversi durante l'inserimento o la rimozione dell'utensile. La forza di compressione fa ruotare il dado.

L'illustrazione seguente mostra una pinza (1), una fresa con gambo cilindrico (2) e un mandrino portapinze (3).

Questo elemento di fissaggio è destinato all'installazione in un mandrino a pinza, che, molto spesso, è un elemento separato dell'attrezzatura di una macchina per il taglio dei metalli. La cartuccia stessa viene installata per mezzo di un cono Morse sulla sede della cartuccia. Inoltre, può esserlo parte integrale macchina.
Le pinze sono ampiamente utilizzate nelle moderne macchine per il taglio dei metalli: tornitura, foratura e fresatura. Il principale vantaggio di questo tipo di fissaggio è l'elevata velocità di inserimento o rimozione dell'utensile. Gli svantaggi includono la necessità di un rigoroso rispetto delle dimensioni del mandrino e della pinza.

Tipi di pinze

Nella moderna lavorazione dei metalli, diversi tipi pinze che differiscono per dimensioni e design. I morsetti per uso generale si dividono in:

• Attraverso e sordo. Attraverso possono fissare una parte di dimensioni illimitate e vengono utilizzati, ad esempio, per fissare un'asta girevole.
• Una o due zone di bloccaggio. Il fissaggio più rigido è fornito da pinze con due zone di bloccaggio, eliminando completamente la deviazione dall'asse del mandrino.
• Pinze per maschi e altri utensili con gambo quadro o esagonale. Il design di questo tipo di morsetti fornisce una compensazione assiale.

L'uso delle pinze nei torni

La pinza e il mandrino portapinza sono utilizzati come attrezzatura di fissaggio principale quando è necessario lavorare longitudinalmente pezzi di piccolo diametro. Questi strumenti possono essere dotati di inserti in ceramica o carburo per migliorare la resistenza all'usura e prevenire l'accumulo di metallo.

Per lavorare con i pezzi su torni automatici, vengono utilizzate pinze di avanzamento e bloccaggio. L'alimentatore viene utilizzato insieme a quello di bloccaggio e fornisce un bloccaggio del pezzo sufficiente per lo spostamento in direzione assiale, con la seconda attrezzatura di fissaggio in posizione aperta. Questo tipo la pinza ha un raccordo filettato al tubo di alimentazione. Quando il pezzo viene trattenuto dalla barra di bloccaggio, l'avanzamento torna alla sua posizione originale. Prima dell'alimentazione, la pinza rilascia il pezzo e l'alimentatore avanza con esso.

La pinza di bloccaggio fornisce il fissaggio automatico della barra e si trova nella parte anteriore del mandrino. Sui torni a torretta, sono più comunemente utilizzate pinze coniche inverse, che forniscono una maggiore rigidità grazie alla maggiore forza di serraggio durante il taglio assiale.

GOST

GOST 17201-71 si applica alle pinze di serraggio progettate per steli cilindrici. Altri standard comunemente usati definiscono le dimensioni di base e di collegamento delle pinze. Per le pinze di bloccaggio, si applica GOST 2876-80, per alimentatori - GOST 2877-80. Tra le norme internazionali, sono generalmente applicabili DIN 6499, ISO 15488, che regolano i parametri delle pinze ER - con due zone di bloccaggio e un foro passante.