Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки.

Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки.

Как было уже описано выше, магнитные и электрические плиты, патроны и другая оснастка применяется для закрепления деталей из материалов, владеющих магнитными качествами.

В приборостроении же, где большая часть деталей производится из цветных металлов и сплавов, где большая часть деталей нежестки и требуется большая точность их производства, многообещающими являются приспособления Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки., в каких употребляются электростатические силы притяжения. Такие приспособления обеспечивают довольно надежное закрепление деталей с равномерным нагружением по их опорной поверхности.

Электростатические крепежные устройства (ЭКУ) владеют рядом плюсов по сопоставлению с другими типами оснастки:

- высочайшей универсальностью. ЭКУ дают возможность укреплять детали, выполненные как из магнитных, так и немагнитных металлов и сплавов, с самым Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. различным контуром опорной поверхности, с разными по конфигурации отверстиями и полостями. Благодаря тому, что электростатическая зажимная система базирована на поверхностном эффекте, такие изделия крепятся на ЭКУ с этим же усилием, что и толстые;

- высочайшей точностью обработки при довольно высочайшей производительности процесса. Это связано с равномерностью притяжения деталей по всей Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. опорной поверхности приспособления и отсутствием у закрепленных деталей короблений и значимых упругих деформаций, время от времени имеющих место даже при использовании полюсных магнитных приспособлений;

- отсутствием в обработанных на ЭКУ деталях остаточного магнетизма, по этому не требуется введения в технологический процесс дополнительных операций по их размагничиванию;

- быстродействием операций Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. закрепления и съема деталей, открывающим широкие способности для автоматизации и механизации технологического процесса.

К недочетам электростатических станочных приспособлений можно отнести последующее:

- потому что глубина проникания электростатического поля существенно меньше, чем магнитного, то детали с большой шероховатостью либо неровной поверхностью не могут закреплены с достаточной силой. Понижает усилие закрепления Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. и грязь, попадающая меж деталью и рабочей поверхностью приспособления;

- невозможность использования для остывания при механической обработке стандартных СОЖ на водяной базе, которые содействуют пробою диэлектрического покрытия. В качестве СОЖ при обработке на ЭКУ рекомендуется использовать только диэлектрические воды, к примеру, трансформаторное масло, что просит дополнительных расходов;

- старение диэлектрического покрытия приводит к изменению Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. (уменьшению) силы притяжения заготовки.

Электростатическое крепежное устройство представляет собой прибор, конкретно модифицирующий энергию электростатического поля в механическую силу притяжения. Более обычным ЭКУ является конденсатор, у которого сила притяжения обкладок друг к другу малозначительна и согласно закону Кулона приравнивается:

где q1, q2 – электронные заряды на обкладках конденсатора;

e1, e0 – диэлектрические Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. проницаемости среды и вакуума;

r – расстояние меж зарядами.

В современном приборостроении ЭКУ получили применение приемущественно в качестве электростатических плит либо планшайб для закрепления деталей из немагнитных металлов (фрезеровании, точении, шлифовании, полировании). Усилие притяжения в их появляется меж деталью и полупроводящей плитой с нанесенной на нее диэлектрической Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. пленкой при наличии меж ними разности потенциалов. Контактная поверхность фиксируемых деталей должна быть незапятанной, свободной от загрязнения, заусенцев и вмятин. Неплоскостность должна быть менее 0,1 мм. Неметаллические детали, к примеру, из стекла, пластмассы, керамики, требуют нанесения токопроводящего слоя на базисную поверхность контакта.

Электростатическое приспособление состоит из корпуса 1 (рис. 4.117), в каком расположено полупроводящее Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. тело 2, изолированное с боковых сторон изолирующим компаундом 3, а снизу фольгированным стеклотекстолитом 4, служащим сразу для передачи отрицательного заряда от блока питания 5 к полупроводящему телу. На поверхности полупроводящего тела нанесено диэлектрическое покрытие 6, на котором располагаются фиксируемые детали 7, соединенные средством контактного угольника 8 с положительным зарядом блока питания 5.

8 7 6 5 1
3 4 2 1
БП

Рис. 4.117. Схема электростатической Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. плиты.: 1- корпус; 2 – полупроводящее тело; 3 – изолирующий контакт; 4 – фольгированный стеклотекстолит; 5 – блок питания; 6 – диэлектрическое покрытие; 7 – фиксируемая деталь; 8 – контактный угольник.

Принцип деяния электростатической плиты основан на содействии разноименно заряженных тел (закон Кулона).

Отрицательный заряд, скапливаясь в полупроводящем теле, вызывает переориентацию диэлектрических частиц покрытия, в итоге чего деталь, закрепленная положительным зарядом, ведет взаимодействие Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. с концами диполей покрытия и притягивается к покрытию с усилием:

где Qуд – удельная сила притяжения электростатической плитой единичного электрода площадью 1 см2, кгс/см2;

Sак – активная площадь притяжения детали, см2;

Кн – коэффициент неплоскостности поверхности;

Кз – коэффициент наполнения деталями рабочей поверхности плиты.

Значения коэффициента неплоскостности поверхности:

Таблица 2.1

Величина неплоскостности, мм 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3
Кн 0,9 0,7 0,5 0,3

Значения коэффициента наполнения Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. деталями:

Таблица 2.2

Наполнение деталями поверхности плиты до 30% до 50% до 70% до 90%
Кз 0,85 0,75 0,70 0,65

В общем случае удельная сила притяжения определяется зависимостью:

где e – диэлектрическая проницаемость покрытия;

U – разность потенциалов;

d – толщина диэлектрического покрытия.

Анализ формулы указывает, что на теоретическом уровне достижимы сколько угодно огромные усилия притяжения, зачем нужно Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. прирастить значения e, U и уменьшить толщину диэлектрического слоя d. Но на практике наибольшее усилие притяжения ограничивается электронной прочностью диэлектрического покрытия.

Надежность закрепления деталей на ЭКУ определяется, сначала, его тяговыми чертами, при всем этом огромное воздействие на качество обработки оказывает коэффициент трения деталей по диэлектрическому покрытию, определяющий возможность микросдвигов.

Усилие притяжения Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. в ЭКУ в большинстве случаев определяют методом замера силы отрыва фиксируемой детали, действующей нормально к плоскости притяжения устройства. Полностью допустим также и косвенный способ определения усилия притяжения ЭКУ, заключающийся в замере усилия сдвига деталей Fсдвига, т.е. при сдвиге детали за счет касательных усилий. В данном случае:

где Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. f – коэффициент трения деталей по поверхности ЭКУ, который определяется экспериментально методом нагружения деталей обычной нагрузкой с следующим сдвигом.

Необходимо подчеркнуть, что коэффициент трения, замеренный на обесточенном приспособлении, несколько отличается от коэффициента трения во время работы ЭКУ вследствие конфигурации механических черт диэлектрического покрытия под воздействием электростатического поля, что приводит Электростатические присп. Расчет сил зажима. Преимущества и недостатки. к погрешностям в определении удельных усилий притяжения ЭКУ.

Для ЭКУ, созданных для механической обработки деталей, определяющим является усилие сдвига, потому что усилие резания ориентировано в большей степени по касательной к рабочей поверхности приспособления.



elektronnij-blok-upravleniya-ebu.html
elektronnij-dokumentooborot.html
elektronnij-katalog-izdanij-soderzhashihsya-v-fonde-biblioteki-gimnazii-stranica-12.html