Устройство крепления деталей сложной формы для оборудования с чпу

Авторы патента:

Титов Виталий Семенович (RU)

Горбунов Владимир Алексеевич (RU)

Бобырь Максим Владимирович (RU)

Акульшин Григорий Юрьевич (RU)

B23Q3 - Съемные устройства для крепления, поддерживания или установки в рабочее положение обрабатываемых изделий или режущих инструментов (рабочие столы или другие детали, например планшайбы, обычно не имеющие встроенных приспособлений для крепления обрабатываемых изделий B23Q 1/00; автоматическое управление и регулирование положения инструмента или обрабатываемого изделия B23Q 15/00; вращающиеся резцедержатели к токарным станкам B23B 3/24, B23B 3/26, бесприводные держатели инструментов B23B 29/00; револьверные головки B23B 29/24; инструменты для закрепления, соединения, разъединения или поддерживания B25B)

Владельцы патента RU 2470756:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к зажимным устройствам оборудования с ЧПУ. Устройство крепления деталей сложной формы содержит открытый корпус, циклон, соединенный с вакуумным насосом, состоящим из шагового двигателя, штока и колеса с эксцентриком, генератор тока, состоящий из резистора, операционного усилителя, потенционометра и биполярного транзистора, фильтрующим элементом, обеспечивающим перетекание суспензии из корпуса в воздушную камеру вакуумного насоса, и микроконтроллером. Корпус выполнен непроводящим, первый выход микроконтроллера соединен с циклоном, второй выход микроконтроллера соединен с потенционометром, а третий выход микроконтроллера соединен с шаговым электродвигателем.

Обеспечивается предотвращение текучести электровязкой суспензии, устранение деформации поверхностей деталей сложной формы при зажиме и ускорение операций зажима и разжима заготовок, а также устранение быстрых скачкообразных перемещений при центровке детали относительно нуля станка. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к зажимным устройствам оборудования с ЧПУ, и может быть использовано при механической обработке поверхностей деталей сложной формы, где требуется их фиксация.

Известно электростатическое зажимное устройство, содержащее непроводящее основание, электроды, расположенные на некотором расстоянии один относительно другого, пленку электровязкой суспензии [Патент СССР №546075, кл. B23G 3/15, 1975 (аналог)].

Недостаток этого устройства заключается в том, что при выключении электродов суспензия вытечет за пределы основания, что может привести к нерабочему состоянию устройства, так как нет никакого ограничения для устранения ее текучести. Другим недостатком является то, что после обработки поверхности детали пыль и стружка попадут на поверхность затвердевшей суспензии и при выключении электродов смешаются с ней, тем самым нарушая состав электровязкой суспензии, и затрудняет центрирование детали относительно нуля станка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для крепления деталей сложной формы сложной формы, содержащее открытый корпус с подвижной зажимной стенкой [Патент РФ №2349439, кл. B23Q 3/06, 2009 (прототип)].

Недостатком этого устройства является то, что поверхности детали во время зажима деформируются из-за прилагаемой к ней силы, что приводит к увеличению их шероховатости. Другим недостатком является невозможность зафиксировать деталь изнутри. Использование электровязкой суспензии в устройстве позволит устранить деформацию поверхностей деталей сложной формы при зажиме рабочими органами оборудования с ЧПУ, а также позволит зафиксировать деталь изнутри.

Технической задачей изобретения является предотвращение текучести электровязкой суспензии, устранение деформации поверхностей деталей сложной формы при зажиме и ускорение операций зажима и разжима заготовок, а также устранение быстрых скачкообразных перемещений при центровке детали относительно оси нуля станка и ликвидация невозможности зафиксировать деталь изнутри посредством того, что в жидком состоянии суспензия затекает в полость детали любой формы сложности и будет зажимать ее изнутри.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство, содержащее деталь сложной формы, открытый корпус, введены электровязкая суспензия, которая затвердевает под действием электрического тока и не деформирует поверхность детали при зажиме, вакуумный насос, циклон для удаления пыли и стружки, электроды, генератор тока, микроконтроллер, токопровод.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 приведена схема устройства крепления деталей сложной формы для оборудования с ЧПУ, Фиг.2 изображает траекторию движения колеса с эксцентриком и штока вакуумного насоса.

Устройство крепления деталей сложной формы для оборудования с ЧПУ содержит деталь сложной формы 1, открытый непроводящий корпус 2, микроконтроллер 3, вакуумный насос 4, состоящий из шагового электродвигателя 5, колеса с эксцентриком 6, штока 7, электрореологическую (электровязкую) суспензию 8, фильтрующий элемент 9, электроды 10, циклон 11, генератор тока 12, состоящий из резистора 13, операционного усилителя 14, биполярного транзистора 15, потенционометра 16.

Устройство крепления деталей сложной формы для оборудования с ЧПУ работает следующим образом. Деталь сложной формы 1 устанавливают в открытом непроводящем корпусе устройства 2 на фильтрующий элемент 9. После того как деталь сложной формы 1 установлена, поступает сигнал с выхода RB3 микроконтроллера 3 на шаговый электродвигатель 5 переместить колесо с эксцентриком 6 со штоком 7 из положения 2 фиг.2 в положение 1 фиг.2. на расстояние L. Электровязкая суспензия 8 поступает через фильтрующий элемент 9 в открытый непроводящий корпус устройства 2 и затекает во все полости детали сложной формы 1, после этого сигнал с выхода RB2 микроконтроллера 3 подает напряжение 5V на потенционометр 15, в результате I_k становится равным 250 мА. Ток I_k формируется следующим образом. Потенционометр 16 устанавливается на 50%, деля напряжение с выхода RB2 микроконтроллера 3 пополам, то есть на инвертирующем входе операционного усилителя (ОУ) 14 будет напряжение, равное 2,5 V. ОУ 14 выполнен по схеме повторителя напряжения, следовательно, в точке соединения резистора R 13 и инвертирующего входа ОУ 14 напряжение также будет равняться 2,5 V. Таким образом ток I_э будет равняться I_э=U/R=2.5/10=250 мА, а как известно, в биполярном транзисторе 15 I_э приблизительно равен I_к, следовательно, на электроды 10 будет подаваться ток 250 мА. С помощью потенционометра 16 можно регулировать ток от 0 до 500 мА. Электровязкая суспензия 8, контактирующая с электродами 10, под действием прямого тока переходит в твердое состояние (электрореологический эффект) и зажимает деталь сложной формы 1. После того как деталь сложной формы 1 обработана, поступает сигнал с выхода RB1 микроконтроллера 3 на циклон 11 отсосать с поверхности затвердевшей элетровязкой суспензии 8 пыль и стружку, образовавшуюся в результате обработки детали 1, с целью предотвращения перемешивания электровязкой суспензии 8 со стружкой. После этого сигнал с выхода RB2 микроконтроллера 3 снимает напряжение 5 V с потенционометра 16, в результате I_k становится равным 0 и электровязкая суспензия 8 переходит в жидкое состояние. Далее с выхода RB3 микроконтроллера 3 поступает сигнал на шаговый электродвигатель 5 переместить колесо с эксцентриком 6 со штоком 7 из положения 1 Фиг.2 в положение 2 Фиг.2. Электровязкая суспензия 8 перетекает через фильтрующий элемент 9 в воздушную камеру вакуумного насоса 4 для хранения, и деталь сложной формы 1 вынимается из устройства крепления деталей сложной формы для оборудования с ЧПУ.

Таким образом, предлагаемое устройство крепления деталей сложной формы для оборудования с ЧПУ позволяет предотвратить текучесть электровязкой суспензии, устранить деформацию поверхностей деталей сложной формы при зажиме и ускорить операции зажима и разжима заготовок, а также устранить быстрые скачкообразные перемещения при центровке детали относительно оси нуля станка и ликвидировать невозможность зафиксировать деталь изнутри посредством того, что в жидком состоянии суспензия затекает в полость детали любой формы сложности и будет зажимать ее изнутри.

Устройство для крепления деталей сложной формы на оборудовании с ЧПУ, содержащее открытый корпус, отличающееся тем, что оно снабжено циклоном, соединенным с вакуумным насосом, состоящим из шагового электродвигателя, штока и колеса с эксцентриком, генератором тока, состоящим из резистора, операционного усилителя, потенционометра и биполярного транзистора, фильтрующим элементом, обеспечивающим перетекание суспензии из корпуса в воздушную камеру вакуумного насоса, и микроконтроллером, при этом корпус выполнен непроводящим, первый выход микроконтроллера соединен с циклоном, второй выход микроконтроллера соединен с потенционометром, а третий выход микроконтроллера соединен с шаговым электродвигателем.

Изобретение относится к устройствам для обработки заготовок по копирам, в частности лопастей воздушных винтов и других фасонных деталей. .

Способ крепления концевых фрез с числом зубьев не менее трех в цанговом патроне // 2466832

Изобретение относится к области обработки резанием, в частности к способам крепления концевых фрез с цилиндрическим хвостовиком, в цанговом патроне, устанавливаемом в шпинделе станка.

Оправка // 2465113

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во фрезерных головках станков с дистанционным управлением при обработке активных материалов в защитных камерах.

Насадка угловая // 2463154

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к державкам рабочего инструмента в виде угловых насадок, устанавливаемых на источнике вращательного движения.

Механизм для захвата заготовки трубы в пресс-форме // 2460622

Изобретение относится к изготовлению ориентированных профилей, в особенности в системах групповой технологической обработки. .

Устройство и способ позиционирования и блокирования люнетов, предназначенных для валков прокатного стана, в шлифовальных станках и шлифовальные станки, в которых применяются данные устройство и способ // 2457101

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании валков прокатного стана на шлифовальных станках. .

Механическая пила с возвратно-поступательным движением пильного полотна, прежде всего лобзиковая пила // 2456132

Изобретение относится к механическим пилам с приводом от двигателя и может быть использовано при обработке заготовки по определенной траектории для получения изделий требуемого контура.

Патрон для технологической машины, прежде всего для ручной машины // 2454300

Изобретение относится к зажимным приспособлениям для рабочего инструмента. .

Способ вибрационного хонингования // 2452606

Изобретение относится к резанию труднообрабатываемых металлов и может быть использовано при чистовой отделочной алмазно-абразивной обработке отверстий, например, при хонинговании.

Устройство для вибрационного хонингования // 2452605

Изобретение относится к резанию труднообрабатываемых металлов и может быть использовано при чистовой отделочной алмазно-абразивной обработке отверстий, например при хонинговании.

Зажимное устройство с зажимным кольцом и установочной деталью // 2477209

Зажимное устройство // 2480313

Способ фрезерования на станках с чпу моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей // 2481177

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в авиадвигателестроении при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей, в частности аэродинамических моделей лопаток роторов газотурбинных двигателей, имеющих малую толщину и осевые габариты 200-300 мм

Способ фиксации держателей для обрабатываемых деталей, подлежащих механической обработке в зоне обработки металлорежущего станка в точно определенном и заранее заданном положении, и зажимное устройство для его осуществления // 2481939

Круговая аэростатическая направляющая для металлорежущих станков (варианты) // 2494850

Группа изобретений относится к машиностроению, в частности к аэростатическим направляющим металлорежущих станков. Круговая аэростатическая направляющая для металлорежущих станков содержит микроканавки с подводящим воздух соплом, к которому подводится воздух под давлением. Сопло выполнено длиной 6 мм и диаметром 4 мм и запрессовано в отверстие, расположенное в теле планшайбы. Для опор, расположенных в вертикальной торцевой плоскости, зазор от базовой поверхности направляющих до торцевой поверхности сопла выбирается равным 0,1 мм, а диаметр центрального отверстия, выполненного в сопле, равным 0,22 мм. В торцевой поверхности сопла выполнена коническая фаска, а на боковой цилиндрической поверхности сопла выполнена круговая проточка. Для опор, расположенных в горизонтальной плоскости, зазор от базовой поверхности направляющей до торцевой поверхности сопла выполнен равным 0,55 мм, в торце сопла выполнена цилиндрическая фаска, а микроканавки расположены в торцевой поверхности сопла и выполнены глубиной 0,45 мм и шириной 0,4 мм. Обеспечивается повышение точности обработки, а также надежности и эффективности работы станка. 2 н.п. ф-лы., 3 ил.

Гибкая автоматизированная система базирования // 2495738

Изобретение относится к приспособлениям для крепления-зажима деталей, более конкретно к способам и устройствам для базирования сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках, которое может быть использовано в авиакосмической и других отраслях промышленности. Технический результат - снижение производственных издержек, возможность базирования и зажима нежестких деталей любой конфигурации. Система базирования содержит стол, состоящий из четырех состыкованных между собой модульных секций, на рабочей поверхности каждой из которых выполнена прямоугольная сетка отверстий с установленными в них выдвижными опорами с вакуумными присосками. Она также содержит систему вакуумирования, систему подачи сжатого воздуха и числовую систему управления гибкой автоматизированной системой базирования, включающей систему управления опорами с вакуумными присосками. При этом каждая из выдвижных опор выполнена с тормозом, а система подачи сжатого воздуха использована для расфиксации тормоза в процессе перемещения выдвижных опор с вакуумными присосками в заданное положение. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Адаптер для крепления инструмента на осциллирующем приводе // 2495739

Изобретение относится к приводному инструменту и предназначено для крепления инструмента на осциллирующем приводе, имеющем приводной вал, приводимый в колебательное движение относительно его продольной оси. Адаптер на приводной стороне (12) имеет первое крепежное приспособление, включающее замковый элемент, обеспечивающий геометрическое замыкание соединения адаптера с инструментом и выбранный из группы, состоящей из правильного многоугольника, множества замковых частей, расположенных на окружности, концентричной с центральной осью адаптера, и множества расходящихся наружу выпуклых выступов, имеющих закругленные вершины и сопряженных с соседними выступами вогнутыми закруглениями боковых сторон. Замковый элемент на адаптере (10) обеспечивает геометрическое замыкание адаптера с ответным ему замковым элементом на приводном валу. На инструментальной стороне (14) адаптера (10) расположено второе крепежное приспособление (18) для соединения с инструментом. Его форма отличается от формы первого крепежного приспособления (16) и выполнена из группы, включающей множество замковых частей, расположенных на окружности, концентричной с центральной осью (22), или множество расходящихся наружу выпуклых выступов, имеющих закругленные вершины и сопряженных с соседними выступами вогнутыми закруглениями боковых сторон. Обеспечивается возможность присоединения инструментов к приводам, имеющим различные по форме приводные валы. 1 н.з. и 8 з.п. ф-лы. 14 ил.

Патрон для ручной электрической машины, прежде всего для отбойного молотка и/или перфоратора // 2495742

Изобретение относится к патронам для рабочих инструментов ручных машин. Патрон содержит держатель для размещения цилиндрического хвостовика рабочего инструмента, имеющего на своей боковой поверхности диаметрально противоположные стопорные углубления, и замковое устройство. Замковое устройство содержит стопорные элементы, блокирующий элемент и возвратный элемент. Стопорные элементы вводятся в зацепление с соответствующими стопорными углублениями цилиндрического хвостовика рабочего инструмента. Блокирующий элемент ограничивает перемещение стопорных элементов, направленное наружу в радиальном направлении от оси ручной машины. Возвратный элемент воздействует на отдельные стопорные элементы замкового устройства различными усилиями при введении цилиндрического хвостовика рабочего инструмента в держатель. В результате уменьшается усилие, прикладываемое к рабочему инструменту при его замене, а также повышается надежность и долговечность замкового устройства патрона. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ изготовления аэродинамических поверхностей лопаток роторов газотурбинных двигателей на станках с чпу // 2500506

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке профиля пера рабочих лопаток газотурбинных двигателей. Способ основан на выборе безопасной частоты вращения шпинделя, обеспечивающей исключение резонанса между частотами колебаний фрезы, воздействующих на обрабатываемую поверхность, и собственными частотами обрабатываемой лопатки, которую закладывают в управляющие программы обработки. Обработку осуществляют позонным снятием припуска с использованием упомянутых программ. Обеспечивается обработка лопаток, имеющих малые относительные толщины при выраженном осевом габарите. Сокращается время изготовления. 12 ил., 1 табл.

Способ снижения вибраций нежесткой заготовки, обрабатываемой фрезерованием // 2500516

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке нежестких заготовок при фрезеровании. Способ включает прикрепление к вибрирующей нежесткой заготовке динамического виброгасителя, который состоит из набора механических резонаторов с различными значениями собственной частоты колебаний, которые предварительно регулируют так, чтобы их значения были равны частотам нескольких первых гармоник периодического внешнего силового воздействия заданной частоты, действующего на вибрирующую заготовку. Сначала выбирают частоту вращения фрезы, соответствующую частоте вращения фрезы при обработке заготовки. Затем проводят регулировку собственных частот резонаторов динамического виброгасителя в соответствии с частотой внешнего воздействия, определяемой упомянутым выбранным значением частоты вращения фрезы. После этого прикрепляют динамический виброгаситель к заготовке и поддерживают выбранное значение частоты вращения фрезы в процессе обработки заготовки. Повышается качество обработанной поверхности и точность изготовления детали. 13 ил.