Центровое устройство

 

Изобретение относится к области металлообработки , а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на станках токарной группы. изобретения является повышение точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима. В корпусе 1 размещен стакан 6 с вращаюп1имся центром и механизмом радиального поднастроечного перемещения. Этот механизм выполнен в виде пакета 8 пьезокерамических пластин, установленных в кольцевой проточке на наружной поверхности стакана 6, nMeraniero конические торцовые выступы 7, взаимодействующие с аналогичными поверхностями сегментов 9. В центральном отверстии хвостовика размещен пакет 5 пьезокерамических пластин, образующих механизм поднастроечного перемещения в горизонтальном положении . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В23 В23 04

ВСРГ Ж Н4%

i3, )3

ВИДАЛ)0 бЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 15 3

CCO

Ю (:О фри 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4014580/31-08 (22) 25.12.85 (46) 07.03.88. Бюл. № 9 (71) Кировский политехнический институт и Московское станкостроительное производственное объединение «Красный пролетарий» (72) В. А. Кудинов, Г. В. Маринин, Л. А. Васильевых, Ю. Л. Апатов и Г. 6. Светлаков (53) 62.229.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 371027, кл. В 23 В 23/04, 1971. (54) ЦЕ HTPOBOF У СТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области металлообработки, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей HH

„„80„„1379009 А 1 станках токарной группы. Целью изобретения является повышение точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима. В корпусе 1 размещен стакан 6 с вращающимся центром и механизмом радиального поднастроечного перемещения. Этот механизм выполнен в виде пакета 8 пьезокерамических пластин, установленных в кольцевой проточке на наружной поверхности стакана 6, имеющего конические торцовые выступы 7, взаимодействующие с ачалогичными поверхностями сегментов 9. В центральном отверстии хвостовика размещен пакет 5 пьезокерамических пластин, образук щих механизм поднастроечного перемещения в горизонтальном положении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1379009

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на станках токарной группы.

Цель изобретения -- повышение точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез A- Л на фиг. 1.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1 с установочным хвостовиком 2, в центральном отверстии которого закреплен через вставку 3 и конический штифт 4 пакет 5 пьезокерамических пластин, сопряженный с торцовой поверхностью подвижного и радиальном направлении корпуса 1, стакан 6 размегцен в кольцевой выточке корпуса 1 и выполнен в виде цилиндра, в торцах которого имеются кольцевые конусные выступы 7, обращенные своими скошенными частями навстречу друг другу.

Устройство Líàáæåío пакетами 8 пьезокерамических пластин, имеющих в плане форму кольцевых сегментов, опирающихся на конусные поверхности сегментов 9, сопряженных с обеих сторон от пакетов указанных пластин с конусными поверхностями кольцевых выступов стакана 6. Сегменты 9 взаимодействуют с нажимными регулировочными винтами 10, ввернутыми в стакан.

В стакане просверлены отверстия 11 и 12 для подвода проводников к пакетам пьезокерамических пластин.

В стакане 6 установлен базовыи конус 13 на опорах 14 — 16 качения, закрепленных в центральной выточке корпуса 1 с помощью гайки 17. Стакан 6 крепится в корпусе

1 посредством крышки 18 через упругое разрезное профильное кольцо 19, помещенное между этой крышкой и передним торцом стакана б, причем крышка 18 поджимает винтами 20 через упомянутое кольцо весь стакан 6 к дну кольцевой выточки корпуса 1 либо к пакету пьезокерамических пластин в центральном отверстии хвостовика 2. В последнем случае стакан б взаимодействует с пакетом пластин через промежуточную прокладку 21. На задней торцовой поверхности стакана 6 прорезан паз 22 в плоскости возможного поднастроечного перемещения стакана 6, причем в паз входит упорный винт 23, ввернутый в него.

Устройство служит для обработки детали 24. Устройство может быть снабжено двумя дополнительными пакетами пьезокерамических пластин, выполненными аналогично первым пакетам и установленными симметрично относительно центральной оси между основными пакетами в расгочке стакана. В обычном исполнении устройства место этих пакетов занимакгг фиксирукнцие вкладыши 25.

Устройство работает в следующей последовательности.

Закрепление обрабатываемой на станке детали 24, производимое при выдвижении пиноли задней бабки (не показано), сопровождается измерением величины осевого уси5 лня, действующего на деталь 24. При этом стакан 6 смегцается в кольцевой выточке корпуса 1 вправо, обеспечивая создание дополнительного усилия, действующего через прокладку 21 на пакет 5 пьезокерамических пластин. В этом пакете возникает за счет пьезоэффекта электрический сигнал, пропорциональный величине механического нагружения. Электрический сигнал снимают с выводов, помещенных в отверстии 12, усиливают и подают на изме15 рительный прибор (не показан). Г1ользуясь показаниями прибора, осуществляют закрепление детали 24 с заданным усилием, достаточным для надежной установки детали и не допускающим осевой перегрузки, могущей привести к искривлению оси де2О талей малой жесткости, вредно влияющей на работу подшипников 14 — 16.

Г!осле включения станка деталь 24 начинают точить с продольной подачей. Под действием радиальной составляющей силы

25 резания деталь изгибается, что приводит к возникновению погрешности обработки. Для устранения погрешности производят автоматическую поднастрйку положения детали 24 в радиальном направлении, смещая заднюю опору в сторону резца. Для этого подают

30 электрическое напряжение на пьезокерамические пластины 8 пакетов. Причем полярность напряжения противоположна при подаче на указанные два пакета. Чтобы получить смещение детали на резец, на пластины

8, расположенные с задней от базового

35 конуса 13 стороны, подают напряжение, под действием которого возникает удлинение пластин 8 в осевом направлении, а на пластины, расположенные перед базовым конусом — приводящее к сокращению осевого

40 размера указанного пакета пластин. В этом случае используется обратный пьезоэффект, его обратимость, когда при подаче электрического сигнала на пьезоэлементы последние изменяют свои линейные размеры в зависимости от величины их пьезомодуля.

45 При увеличении длины заднего пакета

8 пластин в осевом направлении возникает распорное усилие, действующее на сегменты 9, расположенные симметрично, с двух концов пакета.

Сегменты 9, перемещаясь в осевом на50 правлении в расточке корпуса 1 н опираясь при этом на его стенку, воздействуют на кольцевые конусообразные выступы 7 стакана 6, смещают его в радиальном направлении на резец в горизонтальной плоскости.

Такое движение стакана 6 обусловлено взаимодействием скошенных под одинаковыми углами опорных поверхностей клиновых сегм HTQB 9 и выступов 7, выполненных на стакане 6. Точность направления переме1379009

Формула изобретения

45 щения в горизонтальной плоскости обеспечивается с помощью паза 22 и упорного винта 23, закрепленного в стакане l.

Величина перемещения стакана 6 и базового конуса 13 регулируется величиной подаваемого на пьезокерамические пластины напряжения. При этом смегцение корпуса

6 осуществляется при сдвигании его конусообразными выступами 7 клиновых сегментов 9 с противоположной стороны в пустоты, образовавшиеся в результате сжатия имеющихся там пьезокерамических пластин. Таким образом, стакан 6 устройства постоянно находится в напряженном и фиксированном состоянии. Информация о начале и величине поднастроечного перемещения базового конуса получается с датчика, закрепленного на суппорте станка и двигающегося вместе с ним вдоль образующей детали.

В случае необходимости регулировка положения базового конуса 13 производится в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. в горизонтальной и вертикальной плоскостях одновременно. Для этого испочьзуются дополнительно устанавливаемые пакеты пьезокерамических пластин вместо вкладышей 25, а упорный винт 23 выводится из паза 22.

По мере точения детали возникает необходимость регулировать величину осевого усилия, с которым деталь крепится на станке. Если имеет место сокращение расстояния между рабочими торцами детали из-за ее прогиба, то на пакет 5 пьезокерамических пластин подают добавочное электрическое напряжение, в результате чего длина пакета увеличивается. Пакет, установленный в центральном отверстии хвостовика 2, воздействует через прокладку 21 на задний торец стакана 6 и смещает стакан вместе с базовым конусом !3 впереди внутри кольцевой расточки корпуса. При этом стакан 6 движется, опираясь на внешние опорные поверхности клиновых сегментов 9, контактирующих с корпусом 1. Пакет 5 пластин своим задним концом опирается на вставку

3, жестко закрепленную в хвостовике 2 корпуса 1 коническим штифтом 4.

Стакан 6, перемещаясь в указанном осевом направлении, сжимает упругое разрезное кольцо 19, осуществляющее постоянное натяжение пакета 5 пьезокерамических пластин. Обратное перемещение базового

1О

25 конуса 13 и корпуса (необходимость в котором возникает при увеличении длины обрабатываемой детали вследствие ее нагрева при обточке) достигается за счет упругой реакции разрезного кольца 19 и действия самой обрабатываемой детали 24 при уменьшении электрического напряжения, подаваемого на 5 пьезокерамические пластины пакета. Информация о необходимости и требуемой величине поднастройки в осевом направлении получается от самих пьезокерамических пластин, часть которых работает в режиме измерения осевого усилия, как это on ис а но.

Рабочее натяжение пакетов 8 производится регулировочными винтами 10 через клиновые сегменты 9, а пакета пластин винтами 20 через упругое кольцо 19, стакан 6 и прокладку 21. Для подачи напряжения на пакеты 8 и 5 служат проводники, уложенные в отверстия 11 и 12 соответственно.

При работе устройства базовый конус

13, получая врагцение от обрабатываемой детали 24, сам вращается в опорах 14- 16 качения, установленных в стакане 6, а натяг их регулируется гайкой 17.

1. Центровое устройство, в корпусе которого размещен стакан с установленным в нем вращающимся центром с хвостовиком и механизм его радиального поднастроечного перемещения, отличающеегя тем, что, с целью повышения точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима, оно снабжено пакетами пьезокерамических пластин, один из которых расположен в центральном отверстии хвостовика, а другой содержит торцовые сегменты, наружные поверхности которых выполнены коническими, а на наружной поверхности стакана выполнена кольцевая проточка с коническими торцовыми поверхностями, при этом последние предназначены для взаимодействия с коническими поверхностями упомянутых сегментов, а кольцевая проточка — для размещения пьезокерамических пластин.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными пакетами пьезокерамических пластин. установленными симметрично ос и в промежутках между основными пакетами.

l379009 (.о«танит«ль Т. Кравченко

Реник>ор Н Ь<>бкопа Тепрел И Верее Корректор М. Демчик

Закал 640 11 Тираж <>80 Подписное

ВНИИПИ Гос1дарсти«нного комитета (:(.(:Р по делам изобретений и открытий

115055, Москва, Ж- 55, Раушская наб., д. 4/5

Прои.>иод<та«<о<о полиграфическо< предприятие, т Ужгород, ул. Проектная, 4