Зажимное устройство

 

О П И С А Н И Е (>i)1004055

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.80 (21) 3226465/25-2? с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 23 К 37/04

В 23 К 20/12

В 23 В 3!/20

Гееударстееиимй кемитет

СССР (53) УДК 621.791..039 (088.8) Опубликовано 15.03.83 Бюллетень №10

Дата опубликования описания 25.03.83

Ilo делам изобретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

А. М. Долженко и О. М. Котляров с

j tô ::.1", -::;:--,.,.„. - У f

1 ф ;.; Р

Всесоюзный научно-исследовательский институт ь ; технологии арматуростроения

- - -" " (71) Заявитель (54) ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к машиностроению, в частности к зажимным устройствам, преимущественно для машин для сварки трения, и может быть использовано в различных отраслях станкостроения и машиностроения. 5

Известно зажимное устройство, содержащее корпус с навинчиваемой на него гайкой, в осевом отверстии расположена зажимная цанга, имеющая коническую форму со стороны наружной поверхности (11.

Однако известное устройство не дает возможности передавать большие крутящие моменты, возникающие при сварке заготовок трением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зажимное устройство, состоящее из цангового патрона с заходным конусом и центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской (2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что для загрузки заготовок с концом многогранника сечения необходимо затормозить вращение шпинделя, для чего необходимо применять дополнительные тор2 мозные устройства, усложняющие конструкцию машины для сварки трением и удлиняется при этом технологический процесс.

Цель изобретения — повышение производительности путем обеспечения загрузки цилиндрических заготовок с концом многогранного сечения в зажимное устройство в процессе его вращения.

Цель достигается тем, что в зажимном устройстве, преимущественно для машин для сварки трением, состоящем из цангового патрона с заходным конусом и центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской, на каждой грани рабочего гнезда на половине ее ширины выполнен прилежащий к углу направляющий паз с плавнорасширяющейся в сторону заходной фаски частью, причем к каждому углу прилежит один паз.

На фиг. 1 представлено зажимное устройство машины с установленной s нем заготовкой (обозначена штрихпунктирной линией) и положение заготовки в ложементе манипулятора до установки ее в зажимное устройство; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 (а, б, в, г) — технологическая

1004055

Формула изобретения последовательность изготовления рабочего гнезда зажимного устройства.

Зажимное устройство состоит из цангового патрона 1 с заходным конусом 2 и центрирующим отверстием 3. В хвостовую часть цангового патрона ввернута зафиксированная от поверота относительно шпинделя машины 4 тяга 5, в которой выполнено рабочее гнездо 6 в виде многогранника, на каждой грани которого на половине ее ширины выполнен направляющий паз 7 с плавнорасширяющейся в сторону заходной фаски 8 часть 9. Осевое перемещение тяги 5 осуществляется с помощью специального механизма (не показан).

Технологическая последовательность изготовления рабочего гнезда устройства состоит в следующем.

Рабочая часть гнезда 6 многогранной формы. Для простоты графических пояснений за многогранник принят квадрат. В начале в заготовке выполняется отверстие диаметром, равным стороне квадрата (фиг. 3 а), имеющее фаску 8 (она названа заходной) . Затем отверстие преобразуется в квадрат (фиг. 3 б) со стороной, равной диаметру отверстия. Квадрат имеет внутренние углы 10. Для квадрата их четыре.

В этих углах, захватывая половину стороны квадрата, выполненные взаимно не прилежащие пазы 7 (фиг. 3 в). Паз 7 закрашен.

После этого каждый паз 7 выполняется плав.но расширенным в сторону заходной фаски

8 (фиг. 3 г). Зона постепенного расширения 9.

Пересечение поверхности 11 (поверхность половины стороны квадрата) с поверхностью 12, создающей зону расширения 9, дает ребро 13.

Установка детали в зажимном устройст. ве выполняется следующим образом.

Шпиндель 4 машины с расположенным в нем зажимным устройством вращается непрерывно. Манипулятор 14 выносит заготовку 15 на ось вращения 16 шпинделя 14.

Заготовка 15 в гнезде 17 манипулятора 14 находится в свободном положении и может свободно перемещаться вдоль оси вращения 16 и вращаться, имея ось 16 осью вращения.

Цанговый патрон 1 разжат. В нужный момент в соответствии с циклограммой работы машины упругий элемент, в данном случае пружина 18, через толкатель 19 начинает воздействовать на заготовку 15, перемещая ее в сторону зажимного устройства. А так как патрон 1 раскрыт и его центрирующее отверстие 3 диаметрально больше заготовки, то заготовка проходит свободно центрирующее отверстие 3 и вступает в соприкосновение с гнездом 6, а именно с поверхностью и ребром 13 (фиг. 3 г), так как на заготовку в осевом направлении продолжает действовать сила упругого элемента, то .заготовка, вступив в контакт с вра5

SS щающимся гнездом 6 начинает ускоренное вращение, имея осью вращения ось 16 (фиг. 1), и в момент, когда частота вращения заготовки и зажимного устройства становятся близкими по величине, заготовка, скользя своими угловыми выступами по реб-ру 13 зоны расширения 9 (фиг. 3 г), под действием упомянутой упругой силы устанавливается в гнездо 6 зажимного устройства.

Затем цанговый патрон вместе с зажимным устройством перемещается влево специальным механизмом (не показан). Центрирующее отверстие 3 уменьшается и происходит зажим заготовки. При этом ни манипулятор, ни зажимное устройство не испытывают перегрузок, тем более поломок.

В процессе сварки, когда заготовке необходимо передать от шпинделя значительный крутящий момент, то он передается через ее граничную часть гнездом 6.

Заготовку, с которой производится сварка, устанавливают в подвижную головку машины (не показано) и зажимают ее зажимными устройствами. Подвижная головка своим перемещением приводит заготовку в контакт между собой. В месте контакта заготовок за счет тепла трения происходит разогрев. Затем в момент сварки заготовка, находящаяся в зажимном устройстве подвижной головки, освобождается от зажима, но осевое давление продолжает действовать (осевое давление обеспечивается конструкцией машины), заготовка захватывается во вращение вращающейся заготовкой и происходит сварка. Подвижная головка возвращается в исходное положение. Цанговый патрон 1 разжимается механизмом разжима (не показан), и сварные заготовки толкателем 20 выталкиваются из зажимного устройства в манипулятор выгрузки и им уносятся из зоны шпинделя. При работе с зажимным устройством увеличивается производительность машины для сварки трением за счет загрузки заготовок во вращающийся шпиндель машины, т. е. на ходу, при этом не тратится дополнительная энергия на ее разгон.

Устройство компактно и упрощает конструкцию машины, так как не требует специальных тормозных систем.

Экономический эффект только за счет экономии электроэнергии, расходуемой в случае разгона и торможения шпинделя машины, на что ориентировочно нужно 1 с, при годовой программе 10 млн шт. изделии, мощности двигателя 11 кВт составляет

6,1 тыс. руб.

Зажимное устройство, преимущественно для машин для сварки трением, состоящее из цангового патрона с заходным конусом

1004055 и .центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения загрузки цилиндрических заготовок с концом многогранного сечения в зажимное устройство в процессе его вращения, на каждой грани рабочего гнезда на половине ее ширины выполнены прилежащий к углу направляющий паз с плавнорасширяющейся в сторону заходной фаски частью, причем к каждому углу прилежит один паз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2228309, кл. В 23 В 31 03, 19?8.

2, Маликов Ф. П. Патроны для режущих инструментов. Краткий справочник. М., Свердловск, 1962, с. 31 (прототип).

1004055

Составитель Л. Назарова

Редактор И. Митровка Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 1667/14 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4