Оправка для закрепления тонкостенной детали при прецизионном шлифовании

Изобретение относится к области технологической оснастки металлорежущего станочного оборудования и может быть использовано при прецизионном шлифовании тонкостенных деталей. Оправка содержит рабочую часть, выполненную из материала с эффектом памяти формы в виде единого целого, которая имеет осевое отверстие, и внешний слой которой выполнен недеформируемым. Радиус текучести внутреннего деформируемого слоя рабочей части оправки, обладающего эффектом памяти формы, не превышает радиуса недеформируемого внешнего слоя и определяется из соотношения

,

где rТ - радиус текучести внутреннего слоя рабочей части оправки, r1 - радиус осевого отверстия, r2 - радиус рабочей части оправки, p - внутреннее давление на стенки осевого отверстия, использованное для наведения эффекта памяти формы, σТ - предел текучести материала оправки. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности оправки и упростить ее конструкцию. 1 ил.

 

Изобретение относится к технологическому оснащению металлорежущего станочного оборудования для прецизионного шлифования тонкостенных деталей многоразового использования.

Известны различные оправки для установки заготовок (цилиндрические, конические, кулачковые, цанговые и т.п.) с гарантированным зазором (Кащук В.А., Верещагин А.Б. Справочник шлифовщика. - М.: Машиностроение, 1988. - 480 с.: ил. - (Серия справочников для рабочих).

Недостатком этих оправок является недостаточная точность центрирования.

Известны также мембранные оправки в виде гибких металлических пластин или колец с радиальными прорезями, установленных в корпусе и взаимодействующих с тягами, расширяя при этом тонкостенную часть оправки (Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд. 4-е, испр. и доп. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1975, 656 стр.).

Недостатком этих оправок является неравномерность по длине рабочей части оправки радиального давления на обрабатываемую деталь, что ограничивает надежность закрепления тонкостенных деталей, а увеличение зоны контакта (закрепления) за счет увеличения пакета мембран значительно снижает точность центрирования.

Известно «Устройство для развальцовки труб в трубных решетках» (Авторское свидетельство СССР №135355, МКИ B21D 39/06).

Устройство состоит из рабочей части, выполненной из сплава с памятью формы, на которой имеется кольцевой выступ с радиусным закруглением. На рабочую часть установлена гильза, выполненная из того же материала, что и рабочая часть, и имеющая кольцевое углубление, предназначенное для взаимодействия с кольцевым выступом рабочей части инструмента.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению является «Устройство для высокоточного закрепления заготовок» (US №5197720, МКИ В23В 31/10).

Устройство содержит хвостовик для установки детали в шпинделе станка, рабочую часть для размещения детали, которая выполнена из материала с эффектом памяти формы и с осевым отверстием.

Недостатками прототипа, а также вышеописанного устройства являются их ограниченные эксплуатационные возможности, так как они не предназначены для прецизионного шлифования тонкостенных деталей, а также имеет более сложную конструкцию.

Задачами заявленного устройства являются расширение эксплуатационных возможностей, а также упрощение его конструкции.

Поставленная задача решается тем, что оправка для закрепления тонкостенной детали при прецизионном шлифовании, содержащая хвостовик для ее установки в шпинделе станка и рабочую часть для размещения упомянутой детали, при этом рабочая часть выполнена из материала с эффектом памяти формы и с осевым отверстием, согласно изобретению упомянутая рабочая часть оправки выполнена как единое целое из внешнего недеформируемого слоя, расположенного со стороны размещения упомянутой детали, и внутреннего деформируемого слоя, расположенного со стороны упомянутого осевого отверстия, при этом радиус текучести rТ упомянутого внутреннего слоя, определяемый из соотношения

где r1 - радиус упомянутого осевого отверстия,

r2 - внешний радиус рабочей части оправки,

р - внутреннее давление на стенки осевого отверстия, использованное для наведения эффекта памяти формы в материале оправки,

σТ - предел «текучести» материала оправки,

не превышает радиус упомянутого внешнего слоя.

На чертеже представлено заявленное устройство.

Устройство состоит из рабочей части оправки 1, выполненной из материала с эффектом памяти формы, в которой выполнено осевое отверстие 2, и представляет собой единое целое в виде внешнего недеформируемого слоя 3, расположенного со стороны тонкостенной детали и внутреннего деформированного слоя 4, расположенного со стороны осевого отверстия 2, при этом радиус текучести rТ внутреннего деформируемого слоя 4, определяемый из соотношения

где r1 - радиус упомянутого осевого отверстия, r2 - внешний радиус рабочей части оправки, р - внутреннее давление на стенки осевого отверстия, использованное для наведения эффекта памяти формы в материале оправки, σТ - предел «текучести» материала оправки, не превышает радиус упомянутого внешнего слоя.

Рабочая часть оправки 1, которая представляет собой единое целое, соединена с хвостовиком 5, который предназначен для крепления устройства в шпинделе круглошлифовального станка (на чертеже не показано).

Устройство работает следующим образом. Устройство закрепляют в шпинделе шлифовального станка посредством хвостовика 5. Рабочую часть оправки 1 нагревают, например, создавая тепловой поток на поверхности осевого отверстия 2, до температуры конца обратного мартенситного превращения материала рабочей части оправки 1. При этом рабочая часть оправки 1 совершает рабочий ход - уменьшает свой диаметр за счет прямого эффекта памяти формы во внутреннем деформируемом слое 4, и во внешнем недеформируемом слое 3, наводятся деформации со знаком, обратным деформациям памяти формы внутреннего деформированного слоя 4 рабочей части оправки 1. На рабочую часть оправки 1 устанавливают обрабатываемую тонкостенную деталь, которую охлаждают до температуры конца прямого мартенситного превращения ее материала, при этом ее диаметр увеличивается за счет обратного эффекта памяти формы внутреннего деформированного слоя 4 рабочей части оправки 1. Этому увеличению способствуют деформации псевдоупругости во внешнем недеформируемом слое 3 рабочей части оправки 1, возникшие вследствие наведенных деформаций во внешнем недеформируемом слое 3 на прямом рабочем ходе. Поверхность рабочей части оправки 1 контактирует с поверхностью обрабатываемой тонкостенной детали, возникает равномерно распределенное реактивное давление на поверхности контакта рабочей части оправки 1 с обрабатываемой тонкостенной деталью, тем самым обеспечивается надежное ее закрепление. Выполняют операцию шлифования. Далее рабочую часть оправки 1 нагревают до температуры конца обратного мартенситного превращения материала рабочей части оправки 1, она уменьшает свой диаметр. Обрабатываемую тонкостенную деталь снимают с оправки.

Заявленное техническое решение позволит расширить его эксплуатационные возможности с обеспечением точности центрирования, а также упростить его конструкцию.

Оправка для закрепления тонкостенной детали при прецизионном шлифовании, содержащая хвостовик для ее установки в шпинделе станка и рабочую часть для размещения упомянутой детали, при этом рабочая часть выполнена из материала с эффектом памяти формы и с осевым отверстием, отличающаяся тем, что упомянутая рабочая часть выполнена как единое целое из внешнего недеформируемого слоя, расположенного со стороны размещения упомянутой детали, и внутреннего деформируемого слоя, расположенного со стороны упомянутого осевого отверстия, при этом радиус текучести rТ упомянутого внутреннего слоя, определяемый из соотношения

где r1 - радиус упомянутого осевого отверстия,

r2 – внешний радиус рабочей части оправки,

р – внутреннее давление на стенки осевого отверстия, использованное для наведения эффекта памяти формы в материале оправки,

σT - предел текучести материала оправки,

не превышает радиус упомянутого внешнего слоя.



 

Похожие патенты:

Режущий инструмент имеет корпус с коническим полым хвостовиком и рабочей частью, расположенной вокруг оси вращения. Хвостовик содержит коническую часть с внутренней проточкой, выполненной вдоль оси вращения, базовую поверхность, перпендикулярную оси вращения и обращенную в обратную сторону относительно рабочей части.

Изобретение относится к ракетной технике, может быть использовано для фрезерования пазов на наружной поверхности оживальной оболочки сопла ЖРД и снятия с оправки крупногабаритных нежестких оболочек сопел жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для крепления инструмента с конической оправкой в шпинделе металлорежущих станков. Оправка содержит хвостовик в виде конического тела.

Оправка // 2465113
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во фрезерных головках станков с дистанционным управлением при обработке активных материалов в защитных камерах.

Изобретение относится к технологии изготовления зубчатых колес, имеющих центральное отверстие со шлицевыми пазами прямобочного профиля и центрируемых в шлицевом соединении по внутреннему диаметру.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при закреплении резьбовых деталей при механической обработке на шлифовальных или токарных станках.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для закрепления резьбовых деталей при механической обработке на шлифовальных или токарных станках.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам и устройствам для установки заготовок в центрах на круглошлифовальных и токарных станках. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам установки заготовки на оправке в центрах на круглошлифовальных и токарных станках. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода для станочных зажимных приспособлений. Механизм содержит распорные кулачки, привод их перемещения, выполненный в виде ведущего звена, установленного с возможностью взаимодействия с поверхностью распорных кулачков при его линейном перемещении относительно них, и ведомые звенья, установленные с возможностью перемещения при воздействии распорных кулачков, при этом распорные кулачки выполнены с профилем в виде спиральной кривой.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для закрепления тонкостенных деталей оболочкового типа. Устройство содержит корпус, в котором выполнено отверстие по центральной оси, с размещенным в нем цилиндром с механизмом его продольного перемещения относительно корпуса, при этом на торце цилиндра со стороны размещения закрепляемой детали выполнена n-гранная усеченная пирамида, причем n=3, …, а в корпусе выполнены равномерно расположенные сквозные отверстия в количестве n, в которых установлены подвижные прижимы под заданным углом к соответствующим граням усеченной пирамиды.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для крепления инструмента с конической оправкой в шпинделе металлорежущих станков. Механизм содержит связанную с приводом зажима тягу и зажимные элементы, выполненные в виде подпружиненных рычагов.

Разжимная оправка содержит шпиндель с наружной конической поверхностью, сменный упругий элемент в виде втулки с прорезями, имеющей возможность перемещения относительно конической поверхности в осевом направлении и фиксирования крепежными элементами.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в качестве станочного приспособления для механизированного закрепления заготовок. .

Изобретение относится к устройству для центрирования цилиндрических заготовок преимущественно при электронно-лучевой сварке и может найти применение в машиностроении для изготовления тонкостенных цилиндрических заготовок из активных металлов.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в зажимных устройствах, в частности при закреплении цилиндрических тонкостенных заготовок. .

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано на металлорежущих станках при закреплении заготовки. .

Изобретение относится к области металлообработки, токарной обработке длинномерных цилиндрических деталей. .

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при закреплении резьбовых деталей при механической обработке на шлифовальных или токарных станках.

Изобретение относится к области технологической оснастки металлорежущего станочного оборудования и может быть использовано при прецизионном шлифовании тонкостенных деталей. Оправка содержит рабочую часть, выполненную из материала с эффектом памяти формы в виде единого целого, которая имеет осевое отверстие, и внешний слой которой выполнен недеформируемым. Радиус текучести внутреннего деформируемого слоя рабочей части оправки, обладающего эффектом памяти формы, не превышает радиуса недеформируемого внешнего слоя и определяется из соотношения ,где rТ - радиус текучести внутреннего слоя рабочей части оправки, r1 - радиус осевого отверстия, r2 - радиус рабочей части оправки, p - внутреннее давление на стенки осевого отверстия, использованное для наведения эффекта памяти формы, σТ - предел текучести материала оправки. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности оправки и упростить ее конструкцию. 1 ил.

Наверх