Устройство для обработки конических поверхностей

 

Изобретение относится к технике механической обработки, в частности к токарной , и может быть использовано при обработке изделий, содержащих конические поверхности с обратной конусностью. Сущность изобретения: устройство устанавливают стержнем 3 в шпиндель 4 станка и закрепляют в нем. В цанговый зажим устройства устанавливают заготовку 11. При проточке изделия, под действием радиальной составляющей силы резания, консольная часть заготовки будет смещаться в радиальном направлении в результате перегиба гофрированного элемента 1.причем наибольшее смещение будет-у торца заготовки , где возникает наибольший изгибающий момент, а наименьшее смещение - у основания обратного корпуса проточенной поверхности, где минимальный изгибающий момент. По мере уменьшения изгибающего момента при проточке вращающейся заготовки и перегибе упругого гофрированного элемента будет увеличиваться толщина срезаемого слоя.что обусловливает образование конусной поверхности с обратной конусностью . 1 з,п. ф-лы. 3 ил. С/ с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ(УГ)ЛИК (5((5 В 23 В 5/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1(РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814574/08 (22) 16.04.90 (46) 15.04.92. Бюл. № 14 (71) Львовское производственное объединение им, В.И.Ленина (72) Н.Г.Ткачик, П.И.Туцкий и Я.И.Шушкевич (53) 621,8-209.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 556897, кл. В 23 В 5/38, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к технике механической обработки, в частности к токарной, и может быть использовано при обработке изделий. содержащих конические поверхности с обратной конусностью.

Сущность изобретения: устройство устанавливают стержнем 3 в шпиндель 4 станка и., 5U „„1726141 А l закрепляют в нем. В цанговый зажим устройства устанавливают заготовку 11. При проточке изделия. под действием радиальной составляющей силы резания, консольная часть заготовки будет смещаться в радиальном направлении в результате перегиба гофрированного элемента 1, причем наибольшее смещение будет у торца заготовки. где возникает наибольший изгибающий момент, а наименьшее смещение — у основания обратного корпуса проточенной поверхности. где минимальный изгибающий момент. По мере уменьшения изгибающего момента при проточке вращающейся заготовки и перегибе упругого гофрированного элемента будет увеличиваться толщина срезаемого слоя. что обусловливает образование конусной поверхности с обратной конусностью. 1 з,п. ф-лы. 3 ил.

1726141.10

35

45

Изобретение относится к механической обработке, в частности к токарной, и может быть использовано при обработке изделий, содержащих конические поверхности с обратной конусностью, например цанговых держателей.

Известно устройство, содержащее узел консольного крепления вращающейся заготовки и узел подачи режущего инструмента, Консольно закрепленное изделие обрабатывают резцом по всей длине конусной поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее шпиндельн ый узел крепления вращающейся заготовки и суппортную систему для крепления резца, осуществляющую продольную подачу.

Недостатки известных устройств заключаются в следующем: — необходима сложная настройка рабочих органов через кинематические цепи станка, что повышает трудоемкость настройки; — невысокая точность формообразования конусных поверхностей из-за влияния деформаций нагиба при резании и взаимо,действия кинематических звеньев станка; — невысокая производительность обработки, так как для обеспечения точности необходимо выполнить чистовой проход; — невозможно выполнять обработку коротких конусных поверхностей, так как обработка их осуществляется при упоре консоли заготовки в центре задней бабки станка, и при этом консоль заготовки должна выходить за пределы продольного суппорта.

Целью изобретения является повышение производительности обработки конусных поверхностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки конических поверхностй, содержащее установленную в шпинделе оправку и зажимной элемент, предназначенный для крепления обрабатываемой заготовки, снабжено упругим элементом, выполненным в виде трубчатого гофра, установленным между оправкой и зажимным элементом и кинематически связанным с ними. На оправке и одном из торцов упругого элемента выполнены буртики, а на зажимном элементе и упругом торце упругого элемента — резьба, причем устройство снабжено двумя гайками, одна из которых навинчена на резьбовую часть зажимного элемента и имеет возможность взаимодействия с буртиком упругого элемента, а вторая навинчена на резьбовую часть упругого элемента и имеет возможность взаимодействия с буртиком оправки, Таким образом, выполнение устройства с упругим элементом в виде трубчатого гофра с регулируемой величиной упругого перегиба позволяет повысить производительность обработки конусных поверхностей за счет снятия припуска за один проход без деформирующего воздействия на обрабатываемое изделие, На фиг. 1 схематически изображено устройство с цанговым зажимом по отверстию изделия, общий вид; на фиг. 2 — цанговый зажим по наружному диаметру изделия; на фиг. 3 — устройство в рабочем положении при упруго деформированном гофрированном элементе и обработке поверхности с обратной конусностью, Устройство содержит трубчатый гофрированный элемент 1, имеющий со стороны крепления в шпинделе станка резьбу. а со стороны крепления заготовки — буртик. На резьбовую часть гофрированного элемента

1 навернута гайка 2, соединенная посредством выборки со ступенчатым стержнем 3, имеющим соединительный буртик. Стержень 3 закреплен непосредственно в шпинделе 4 станка, а другой стороной входит в отверстие гофрированного элемента 1. С другой стороны гофрированный элемент 1 посредством буртика соединен с гайкой 5, которая соединена с резьбовым элементом цангового зажима 6. Для закрепления изделия по внутреннему диаметру цанговый зажим содержит конусный стержень 7, входящий одной стороной в отверстие гофрированного элемента 1 и контактирующий конусной поверхностью с конусной поверхностью на лепестках резьбового цангового элемента 6. Для закрепления изделия по наружному диаметру резьбовая конусная втулка 8 цангового зажима имеет гладкую внутреннюю коническую поверхность, контактирующую с наружной конусной поверхностью на лепестках полого на участке лепестков стержня 9, входящего другой стороной в отверстие гофрированного элемента 1. Конусный стержень 7 или резьбовая конусная втулка 8 закреплены в отверстии гофрированного элемента 1 с помощью штифта 10.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливают. стержнем 3 в шпиндель 4 станка и закрепляют в нем, В цанговый зажим устройства устанавливают заготовку 11 и выполняют ее крепление по внутреннему или наружному диаметру. Крепление осуществляют в результате свинчивания гайки 5, удерживае1726141 мой на буртике гофрированного элемента 1, с резьбовым цанговым элементом 6 или 8.

При этом изделие закрепляется в результате раздачи лепестков стержня 7 или сжатия лепестков стержня 9.

Затем выступающую консольную, часть заготовки протачивают за один проход на всю длину конусной поверхности. Под воздействием радиальной составляющей. усилия резания Ру консольная часть будет смещаться в радиальном направлении в результате перегиба гофрированного элемента 1, причем наибольшее смещение будет у торца заготовки, где имеется наибольший изгибающий момент, а наименьшее смещение — у основания обратного конуса проточенной поверхности, т.е. там, где имеется наименьший изгибающий момент. Ilo мере уменьшения изгибающего момента при проточке вращающейся заготовки и перегибе упругого гофрированного элемента будет увеличиваться толщина срезаемого слоя, что обусловливает образование конусной поверхности с обратной конусностью. Угол наклона образующей конусной поверхности находится в прямо пропорциональной зависимости от угла перегиба трубчатого гофрированного элемента. Угол наклона Р образующей конусной поверхности также находится в пределах угла упругого перегиба гофрированного элемента, Величина угла упругого перегиба зависит от упругих свойств материала гофрированного элемента, толщины стенки, геометрических параметров (наружного диаметра, ширина гофра, соотношения наружного диаметра и ширины гофра и др.), Упругий перегиб гофрированного элемента обусловливается величиной изгибающего момента, т.е, произведением усилия изгиба на плечо изгиба L. Усилие изгиба представляет собой радиальную составляющую усилия резания

P„, а плечо изгиба представляет собой расстояние от места приложения усилия резания до осевой линии в радиальном направлении гофрированного элемента.

Так как по мере продольной подачи место приложения радиальной составляющей усилия резания Ру изменяется. следовательно изменяется величина плеча изгиба и, соответственно, изменяется изгибающий момент в сторону уменьшения. Уменьшение изгибающего момента вызывает уменьшение угла перегиба трубчатого гофрированного элемента 1, а в результате его уменьшения увеличивается толщина срезаемого слоя. Таким образом, толщина срезаемого слоя является величиной переменной и принимается равной припуску на обработку, снимаемого за один проход инструмен5

55 та. Регулирование угла перегиба гофрированного элемента, а следовательно создание в результате этого регулирования предпосылок обработки поверхности изделия с требуемой величиной обратной конусности при снятии припуска на обработку за один проход осуществляют путем изменения соотношения диаметра D гофрированного элемента и его ширины В. При увеличении этого отношения (диаметра гофрированного элемента и ширины гофрированного элемента) увеличивается податливость гофрированного элемента, т.е. возможность перегиба на больший угол под воздействием того же изгибающего момента и, наоборот, при уменьшении отношения

D;B угол перегиба гофрированного элемента под воздействием неизменного изгибающего момента уменьшается. Регулирование угла перегиба гофрированного элемента 1 осуществляют путем свинчивания резьбовой части гофрирОванного элемента 1 с помощью гайки 2, удерживаемой на буртике стержня 3, неподвижно закрепленного в шпинделе 4 станка. Так как на величину угла перегиба. кроме указанных регулируемых диаметра гофрированного элемента и его ширины, влияют ряд других конструктивных и эксплуатационных параметров, то при обработке конусной поверхности на каждой партии изделий производится подналадочная регулировка величины угла перегиба путем свинчивания гофрированного элемента со стержнем, закрепленным в шпинделе станка.

С помощью предлагаемого устройства могут быть обработаны изделия с обратной конусностью, например цанговые зажимы.

Такие иэделия могут содержать конусные поверхности без ступенчатого перехода, обрабатываемые с помощью устройства с цанговым зажимом по внутренней поверхности заготовки или со ступенчатым переходом, обрабатываемые с помощью устройства с цанговым зажимом по наружной поверхности заготовки.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки конических поверхностей, содержащее установленную в шпинделе оправку и зажимной элемент, предназначенный для крепления обрабатываемой заготовки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, устройство снабжено упругим элементом, выполненным в виде трубчатого гофра, установленным между оправкой и зажимным элементом и кинематически связанным с ними, 2. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на оправке и одном из торцов

1726141

Pup. 2

50

Составитель Н. Дочия

Редактор Э. Слиган Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай

Заказ 1230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 упругого элемента выполнены буртики, а на . зажимном элементе и другом торце упругого элемента выполнена резьба, причем устройство снабжено двумя гайками, одна из которых навинчена на резьбовую часть зажимного элемента и имеет возможность взаимодействия с буртиком упругого элемента, а другая навинчена на резьбовую часть упругого элемента и имеет возмож5 ность взаимодействия с буртиком оправки.