Устройство для зажима тонкостенных деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>986624 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07. 80 (21) 2948557/25-08

th)) М Кп 3 с присоединением заявки Йо

В 23 В 31/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет--Опубликовано 070183. Бюллетень Мо 1

1ЪЗ) УДК б21.941. . 1 (088. 8) Дата опубликования описания 070183 (72) Автор изобретения

Е.В. Пашков

Ф ! .

Севастопольский приборостроительный"-янстйтут (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ТОНКОСТЕННЫХ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для зажима длинномерных тонкостенных цилиндрических деталей.

Известно устройство для зажима тонкостенных деталей, установленное, например, в задней балке токарного станка, выполненное в виде размещенной разжимной оправки с приводом и связанным с ним фланцем, несущим пальцы с клиновым элементом, взаимодействующим с рабочим элементом (1) .

Недостатком известного устройства является низкая производительность.

Цель изобретения — повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено подпружиненными пальцами с буртами, установленными в оправке с возможностью перемещения и взаимодействия с фланцем, профильным кольцом, размещенным на подпружиненных пальцах с возможностью перемещения, и контактирующим с торцами клинового и рабочего элементов, и закрепленными в оправке упорами, взаимодействующими с другим торцом клинового элемента, выполненным в виде кольца, причем пальцы с клиновым элементом закреплены на фланце.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — сечение А-A ыа фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из разжимной оправки 1, установленной, например, на подшипниках 2 в задней бабке 3 токарного станка, с приводным штоком 4, связанным с одним из поршней силового двухсекционного fдвухкамерного) фращающегося привода (на фиг. .не показан), установленного на кронштейне 5. На оправке 1 посредством пальцев б, закрепленных на фланце 7, связанного .с тем же приводом штоком 8, установлено соосно зажимному устройству кольцо 9 с внутренней конической расточкой, в которой размещен зажимной элемент, выполненный в виде разрезного кольца 10 с наружной конической поверхностью, на которой выполнены глухие радиальные прорези 11 переменной глубины, постепенно и симметрично уменьшающейся в обе стороны от разреза 12, а внутренняя цилиндрическая поверхность

13 обращена в сторону установочной поверхности 14 разжимной оправки и предназначена под наружный диаметр закрепляемой детали и между ними име986624 ется зазор, величина которого зависит от толщины стенки закрепляемой детали. Своей внутренней торцевой по. верхностью разрезное кольцо опирается на упоры 15, установленные с возможностью предварительного регулирования в кронштейне 5, а наружная торцевая поверхность контактирует с профильным кольцом 16, установленным на подпружиненных пружиной 17 в ,осевом направлении пальцах 18, прохо-10 дящих через отверстия в кольце 9 и . кронштейне 5 и имеющих на концах утолщения в виде буртов 19, служащих ограничителями перемещения в осевом направлении кольца 9 с разрезным f5 кольцом 10 и профильного кольца. Последнее предотвращает разрезное кольцо от выпадания из конической расточки в -. кольце 9 и служит отражателем стружки.

Работает устройство следующим образом.

Обрабатываемая деталь, например, в виде тонкостенной трубы 20, устанавливается одним концом в эажимное уст-ъ5 ройство передней бабки, а другим на наружную, установочную поверхность

14 зажимного элемента кронштейна 5 (см. Фиr. 1-3) и подачей рабочего тела в одну иэ полостей (камер}

-двухкамерного вращающегося силового привода осуществляется перемещение штока 4, вызывающее через посредство приводных элементов оправки раэжим зажимного элемента и закрепление детали по всему периметру закрепления 5

В начале обработки наружной поверхности детали не требуется больших усилий зажима, так как действие радиальной составляющей силы резания воспринимается жесткой оправкой и 40 деформация детали в этом направлении отсутствует. По мере удаления резца. от сечения, в котором происходит приложение зажимных усилий, влияние радиальной составляющей силы резания 45 на деформации детали начинает возрастать. Деталь прогибается как двухопорная балка, а в сечениях, где производится закрепление, наблюдается ее упругий поворот кОторый может 50 привести к перемещению детали относительно зажимных элементов зажимных устройств, для устранения которого необходимо увеличивать усилие зажима что невозможно осуществить в отноше- 55 нии тонкостенных деталей, обладающих малой жесткостью в радиальном направлении, беэ искажения их формг.

Как только режущий инструмент вышел из зоны действия усилий зажима, развиваемых кронштейном 5, подается команда на подачу рабочего тела во вторую, секцию (камеру) двухкамерного вращающегося силового привода, вызывающего перемещение полого штока 8 с фланцем 7. Фланец 7 перемеща- 65 ет пальцы б, которые в свою очередь вызывают перемещение кольца 9, разрезного кольца 10 и профильного кольца.16 по направлению к детали. В результате перемещения разрезное кольцо 10 и кольцо 9 располагаются напротив зажимного элемента кронштейна 5, но с другой стороны детали. Требуемая величина перемещения обеспечивается буртами 19, выполненными на пальцах 18, служащими для монтажа кольца 16 в кронштейне 5. Дальнейшее перемещение штока 8 с фланцем

7 вызывает перемещение в осевом направлении лишь кольца 9 относительно разрезного кольца 10, зафиксированного от дальнейшего перемещения кольцом 16, в результате чегр происходит равномерный зажим (обжим) детали по наружной поверхности усилиями, направление действия которых противоположно направлению действия усилия зажима, развиваемого разжимной оправкой, что позволяет компенсировать (уменьшить) их влияние на деталь и тем самым избежать ее черезмерных деформаций в радиальном направлении, обеспечив надежное двухстороннее закрепление. Происходящее по мере уда- . ления режущего инструмента от края детали необходимое увеличение эажимного усилия, развиваемое кронштейном

5, не будет вызывать деформацию детали в радиальном направлении, так как оно будет восприниматься буртом

19, через посредство разрезного кольца 10.

После осуществления двухстороннего закрепления концов детали, дальнейшее перемещение режущего инструмента к опасному сечению середина детали) сопровождается включением по программе тормозного устройства, связанного, например, зубчатой передачей с корпусом вращающегося силового привода,-установленного на кронштейне 5, в результате чего деталь упруго закручивается создаваемым тормозным моментом,. направленным в сторону, противоположную вращению детали.

После окончания обработки подается команда на перемещение полого штока 8 с фланцем 7 в исходное положение, в результате которого толстостенное кольцо 9 через посредство пальцев 6 перемещается, освобождая разрезное кольцо 10, которое под действием накопленных в нем упругих деформаций разжимается, освобождая деталь от действия усилий зажима со стороны ее наружной поверхности, пос. ле чего разрезное кольцо в свою очередь перемещается к передней стенке пиноли под действием подпружиненного .в осевом направлении кольца 16. Полный разжим разрезного кольца обеспечивается с помощью упоров

986624

15, переместившись до которых разрезное кольцо останавливается, а кольцо 10 продолжает перемещаться относительно его до упора в кронштейн

5, способствуя тем самым дальнейшему разжиму разрезного кольца. Затем подается команда на перемещение штока 4, осуществляющего расфиксацию детали, установленной на кронштейне 5.

Использование данной конструкции задней бабки для закрепления в процессе обработки тонкостенных цилиндрических деталей позволяет избежать проворота детали в зажимном элементе и срыв детали с него, что обеспечивается за счет увеличения вдвое 35 площади контакта зажимных элементов с деталью. Исключив с помощью разрезного и профильного кольца возможность увеличения радиальных деформаций детали под действием усилий зажима, развиваемых раэжимной оправкой, можно увеличить усилие зажима, что также повысит надежность закрепления эа. счет увеличения сил трения, объясняющееся увеличением контактных давлений в зоне зажима. В свою очередь все это позволяет избежать появления после обработки погрешностей формы детали в зоне закрепления и дает возможность применить способ ЗО обработки, связанный с упругим закручиванием детали в процессе обработки, позволяющим повысить ее жесткость и тем самым снизить величину прогиба, возникающего от дейст- 35 вия радиальной составляющей усилия резания, а также повысить производительность и чистоту обработки, вследствие устранения вибраций детали, являющихся следствием крутильных деформаций от действия тангенциальной составляющей силы резания.

Формула изобретения

1.устройство для зажима тонкостенных деталей, установленное, например, в задней бабке токарноГо станка, выполненное в виде разжимной оправки, с приводом и связанным с ним фланцем, несущим пальцы с клиновым элементом, взаимодействующим с рабочим элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения проиэводительностц, устройство снабжено подпружиненными пальцами с буртами, установленными в оправке с воэможностью перемещения и взаимодействия с фланцем, профильным кольцом, размещенным на подпружиненных:пальцах с возможностью перемещения и контактирующим с.торцами клинового и рабочего элементов, и закрепленными в оправке упорами, взаимодействующими с другим торцом клинового элемента, причем пальцы с клиновым элементом закреплены на фланце °

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е, е с я тем, что клиновой элемент выполнен в виде кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 554085, кл,. В 23 В 3/12, 1974.

986624

А-,4 (побериуто нв Юl

/2

-E . (008ернуто наЯ)

Составитель Е. Щеславская

Редактор Л. Письман Техред М.Тепер корректор С.Шекмар

Заказ 10396/16 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раут ская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4