Поводковое устройство

Изобретение относится к области технологии машиностроения и предназначено для обработки валов на токарных станках. Сущность изобретения заключается в том, что на подпружиненный центр, расположенный в корпусе поводкового устройства, установлены тарельчатые пружины, а также коническая и сферическая шайбы для взаимодействия с поводковой шайбой. При этом базовый стакан и поводковая шайба связаны между собой пружиной сжатия. Технический результат изобретения состоит в повышении точности центрирования обрабатываемой заготовки и жесткости поводкового устройства, а также надежности закрепления заготовки. 2 ил.

 

Изобретение относится к области технологии машиностроения и предназначено для обработки валов на токарных станках.

Известно поводковое устройство [1], в корпусе которого расположен подпружиненный центр, связанный с поводковой шайбой через механизм осевого перемещения шайбы, выполненного в виде установленного на корпус стакана с симметричными вырезами, внутри которого размещена втулка с наклонными выступами, и установленного на центре упругого элемента с поршнем, предназначенным для взаимодействия с поводковой шайбой, при этом втулка и упругий элемент связаны между собой посредством толкателя.

Недостатком этого устройства является то, что данное устройство не позволяет точно настроить режущий инструмент по заготовке (или эталону), т.к. в этот момент погрешность ее центрирования максимальна. В качестве центрирующего элемента в устройстве используется гидропластмасса. Она позволяет достаточно точно выполнить центрирование центра поводкового устройства, но не позволяет повысить жесткость устройства, т.к. жесткость любого устройства определяется модулем упругости первого рода, а он для гидропластмассы минимум в 10000 раз меньше, чем для отожженной качественной стали. После окончания обработки резанием заготовки радиальные толкатели не начнут перемещаться в направлении от оси центра под действием избыточного давления гидропластмассы, т.к. для гидропластмассы данный режим является холостым ходом. В этом режиме гидропластмасса всегда обеспечивает заклинивание ходовых элементов (в данном случае радиальных толкателей). Гидропластмасса является ядовитым веществом, и для разборки устройства необходимо предусматривать автономные специализированные заправочные участки. Устройство не может быть применено в условиях, когда сила резания в процессе механической обработки заготовки непостоянна, в этом случае центрирование заготовки нарушается из-за малой жесткости упругого элемента. Также объект не может применяться в условиях быстропереналаживаемого производства при многономенклатурном выпуске изделий, т.к. холостой ход (описан выше) работы гидропластмассы обеспечит заклинивание поводкового устройства, и это потребует длительного времени его разборки и заправки гидропластмассой.

Целью изобретения является повышение точности центрирования обрабатываемой заготовки и жесткости поводкового устройства, надежности закрепления заготовки.

Указанная цель достигается тем, что поводковое устройство, в корпусе которого расположен подпружиненный центр, связанный с поводковой шайбой через механизм осевого перемещения, выполненного в виде установленного на корпусе стакана с симметричными вырезами, имеются тарельчатые пружины, коническая и сферическая шайбы, установленные на центр. При этом базовый стакан и поводковая шайба связаны между собой пружиной сжатия. Это позволяет при осевой деформации тарельчатых пружин обеспечить в радиальном направлении натяг между ними и корпусом устройства, а также между плавающим центром. При осевом сжатии тарельчатых пружин натяг обеспечивается за счет увеличения их размеров в радиальном направлении. Жесткость тарельчатых пружин, выполненных из пружинных сталей по ГОСТ 14959-79, минимум в 10000 раз больше, чем упругих элементов на основе гидропластмассы. Для обеспечения равномерности силового воздействия зубьев, расположенных на поводковой шайбе, используется коническая и сферическая шайбы, что повышает надежность зажима заготовки. Использование в конструкции поводкового устройства пружины сжатия, замыкающей базовый стакан и поводковую шайбу, позволяет увеличить виброустойчивость всей конструкции.

Сущность приспособления поясняется чертежом, на фиг.1 дан общий вид устройства в разрезе (устройство симметрично относительно оси разреза), на фиг.2 показан вид А.

Предлагаемое изобретение содержит корпус 1, внутри которого размещена пружина 2 для подпружиненного центра 3, тарельчатые пружины 4, взаимодействующие с поводковой шайбой 8 через сферическую шайбу 6 и коническую шайбу 5. Шайбы 6 и 5 обеспечивают самоустановку поводковой шайбы 8 в положение, обуславливающее минимальное значение изгибающих моментов на поводковой шайбе 8 и равномерность силового воздействия зубьев 9 на торец заготовки, что обуславливает ее надежность зажима. На корпус 1 надет базовый стакан 7, имеющий симметричные вырезы, с прижимным винтом 11. Пружина 10 повышает виброустойчивость поводковой шайбы 8. Поводковая шайба 8 имеет зубья 9.

Устройство работает следующим образом. Поводковый центр вставляется конусом корпуса 1 в шпиндель станка (на чертеже не показан). Обрабатываемая заготовка (на чертеже не показана), перемещаемая центром задней бабки, надвигается центровым отверстием на подпружиненный центр 3, утапливая его, при этом происходит первоначальное внедрение зубьев 9 поводковой шайбой 8 в торец заготовки. Торец заготовки доводится до соприкосновения с плоскостью «Б» базового стакана 7. По мере увеличения силы внедрения зубьев 9 в торец заготовки происходит осевая деформация тарельчатых пружин 4, что приводит к увеличению их размеров в радиальном направлении. Это обеспечивает появление натяга в радиальном направлении между тарельчатыми пружинами 4 и корпусом 1 устройства, а также между центром 3. В этих условиях центр 3 стопориться, обрабатываемая деталь центрируется с обеспечением повышенной жесткости устройства до процесса обработки заготовки. Сопряжение конической шайбы 5 со сферической шайбой 6 через поводковую шайбу 8 обеспечивает равномерное нагружение по трем наиболее нагруженным зубьям 9. Для повышения виброустойчивости поводковой шайбы 8, а также ее устойчивого положения при транспортировке устройства используется пружина 10.

Использование в конструкции поводкового устройства тарельчатых пружин по сравнению с конструкцией прототипа позволяет повысить жесткость устройства в 220...800 раз в зависимости от конструктивного исполнения зубьев 9. Это позволяет повысить точность обработки заготовки как минимум на 40% в условиях, когда деформации зубьев под действием силы резания заготовки не превышают значение радиального зазора между центром 3 и корпусом 1. Если же деформации зубьев под действием силы резания превышают радиальный зазор между центром 3 и корпусом 1, тогда жесткость устройства увеличивается в среднем в 1,5...8,2 раза. Это обеспечивает повышение точности обработки заготовки не более чем на 15...25%.

Техническая эффективность изобретения заключается в том, что оно позволяет увеличить жесткость технологической системы, обеспечить надежность зажима, повысить точность обработки заготовок, исключить брак выполнения линейных размеров. Повышается надежность и безотказность работы устройства.

Источник информации

1. Авторское свидетельство 1140895, МКИ В 23 В 33/00.

Поводковое устройство, содержащее расположенный в его корпусе подпружиненный центр, связанный с поводковой шайбой через механизм осевого перемещения, выполненный в виде установленного на корпусе базового стакана с симметричными вырезами, отличающееся тем, что на центр установлены тарельчатые пружины, а также коническая и сферическая шайбы для взаимодействия с поводковой шайбой, при этом базовый стакан и поводковая шайба связаны между собой пружиной сжатия.