Устройство для обработки тонкостенных цилиндрических деталей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, Содержащей планшайбу с приводом вращения и установленную между планшайбой и задней бабкой оправку, отличаю щ е е .с я тем, что, с целью повышения точности обработки и зшрощения его конструкции, оно снабжено цилиндром, выполненньм упругогибким из свернутой в спираль ферромагнитной ленты, заключенной в оболочку из немагнитного материала, установленным с возможностью вращения на оправке и кинематически связанньм с планшайбой, :и введеиньми в устройсФво и закрепленными на оправке электромагнитами, ;оси сердечникод; которых расположены перпендикулярно направлению радиальной составляющей силы резания, при этом оправка выполнена из немагнитного материала и закреплена в задней бабке.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 23 В /О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3693972/25-08 (22) 23. 01. 84 (46) 23.02.85. Бюл. Р 7 (72) Е.В.Пашков и И.Б.Харин (71) Севастопольский приборостроительный институт (53) 621.941 ° 1(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 986602; кл. В 23 В 1/00, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ,ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащей планшайбу с приводом вращения и установленную между планшайбой

l и задней бабкой оправку, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

„„80„„1 4 887 А повышения точности обработки и упрощения его конструкции, оно снабжено цилиндром, выполненным упругогибким из свернутой в спираль ферромагнитной ленты, заключенной в оболочку из немагнитного материала, установленным с возможностью вращения на оправке и кинематически связанным с планшайбой, :и введенными в устройство и закреп ленными на оправке электромагнитами, I ,оси сердечников. которых расположены перпендикулярно направлению радиальной составляющей силы резания, при этом оправка выполнена из немагнитного материала и закреплена в задней бабке.

1 114088

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для механической обработки тенкостенных деталей.

Известно устройство для обработки тонкостенных деталей, .содержащее переднюю и заднюю бабки, зажимное приспособление, оправку с разжимными элементами, установленными с возможностью вращения Р3.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и низкая точность обработки.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки тонкостенных цилиндрических деталей, содержащее планшайбу с приводом вращения и установленную между нланшайбой и задней бабкой оправку, снабжено цилиндром, выполненным упругогибкяи из свернутой в спираль ферромагнитной ленты, заключенной в оболочку из немагнитного материала, установленным с возможностью вращения на оправке и кинематически свя\ занным с планшайбой, и введенными в устройство и .закрепленными на оправке электромагнитами, оси сердечников которых расположены перпендикулярно направлению радиальной составляющей силы резания, при этом сама оправка выполнена из немагнитного материала и закреплена в задней бабке. 35

На фиг. 1 схематически изобра жено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 и 4 — стадии контакта упругогибкого элемента с обра- ® батываемой деталью.

Устройство (фиг. 1) содержит установленное в передней бабке стан-, ка зажимное приспособление 1, которое связано зубчатыми колесами 2-5 и валом б со втулкой 7, установленной с помощью подшипников 8 и непод- вижно закрепленной в задней бабке 9 оправке 10 из немагнитного материала, несущей размещенные с одинаковым: осевым шагом электромагниты 11, оси сердечников 12 которых перпендикулярны направлению действия радиальной составляющей силы резания P т.е. плоскости I — I (фиг. 2), и совпадают с вертикальной диаметральной плоскостью

L -Й обрабатываемой детали 13. Полюсные наконечники 14,сердечников

7 3 расположены с зазором о> относительно упругогибкого цилиндра 15, закрепленного на втулке 7 и выполненного из тонкой ферромагнитной ленты, спирально свернутой, толщиной 0;02-0,025 мм, заключенной в оболочку 16 из немагнитного материала, например, фосфористой бронзы, препятствующей распространению магнитного потока на обрабатываемые ферромагнитные детали.

Принцип функционирования устройства состоит в следующем.

Обрабатываемую деталь 13 (фиг. 1 и 2), например полый ротор электрической машины, закрепляют в зажимном приспособлении, например трехкулачковом патроне 1. Перемещением задней бабки 9 или ее пиноли внутрь детали вводят с равномерным радиальным зазором d"„ упругогибкий цилиндр 15 с оправкой 10, несущей электромагниты 11 ° Включают станок, обеспечивая вращение в,одном. направлении и с одинаковой угловой скоростью ui, =и детали 13 и цилиндра l5 относительно неподвижной оправки 10. Затем, запитывая электромагниты 11, создают магнитный поток Ф (фиг. 3), замыкающийся через цилиндр 15 и создающий в свою очередь силу, деформирующую его по направлению к центру оправки в диаметральной плоскости 1 — 6, перпендикулярной диаметральной плоскости 1 -I, совпадающей с направлением действия Р„ . В результате деформации в сечении 1 — t происходит выпучивание цилиндра 15 до контакта с внутренней поверхностью обрабатываемой дета-. ли 13. Таким образом, в процессе обработки действие радиальной составляющей силы резания P восаринимаЪ ется не только одной деталью, а еще и цилиндром 15, что способствует уменьшению локальных (местных) прогибов детали. Увеличивая магнитный поток и тем самым увеличивая деформацию упругогибкого. цилиндра в сечениях 1- 1 и и -, увеличивают площадь прилегания обрабатываемой детали и цилиндра, как это показано на фиг. 4, что приводит к возраста-. нию жесткости системы деталь-приспособление.

Величины деформации детали У и

d" - соответственно в диаметральных сечениях 1- 1 и и — Ь могут быть определены на основании известных выражений

1140887

Ф 2 1

У =0,1Ф9 u d" - = 0,137

FR FR3

Е г

10

F= фг

2 a Sp где Ф вЂ” величина магнитного потока в рабочем зазоре с" . <д1 " магнитная проницаемость рабочего зазора; Я. 1 в площадь рабочего зазора.

При частичном (точечном) контакте обрабатываемой детали и цилиндра в сечении 1- K (Aer. 3) радиальный зазор д"„ в сечении — и достигает своего максимального значения, т.е. д"„ = г,зО где E — тяговое усилие электромагнита

{деформирующая сила); 5

E — - модуль упругости материала цилиндра;

3 — момент инерции сечения цилиндра;

R — - радиус цилиндра.

При малых величинах воздушного зазора,ñ величина тягового усилия Fj .(деформирующей силы) может быть рассчитана на основании выражения

При дальнейшем увеличении деформирующей силы F а следовательно, и площади прилегания (контакта) обрабатываемой детали 13 и цилиндра 15 (фиг. 4) происходит уменьшение диаметра детали в диаметральной плоскости «ii - и увеличение (выпучивание) в ° плоскости 1- K. соответственно на величины 5 и, которые могут быть определены на основании при-. веденных выше выражений для расчета

d I-t и d"(ЕВ процессе обработки деталь и цилиндр, .деформированные в пределах упругости, как бы "текут" относительно неподвижной оправки с электромагнитами, сохраняя деФормированное состояние в виде эллипса, большая ось которого f — - I совпадает с направлением действия Р . После окончания обработки и отвода режущего инструмента отключается питание электромагнитов и оправка с цилиндром выводится из отверстия детали.

Использование изобретения позволя.т ет повысить точиость обработки за счет улучшения динамических характеристик системы СПИД и упростить конструкцию устройства.

1140887

Заказ 380) 10

Тираа 1086

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113(35- Москва, Ж-35,, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. У кгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Абрамов

Редактор О. Бугир Техред Л.Коцюбняк

Корректор Г. Огар

Подписное