CS224313B1

CS224313B1 - Workpiece clamping device

Info

Publication number: CS224313B1
Application number: CS298980A
Authority: CS
Inventors: Borivoj Ing Volny; Bohumil Caha; Jaromir Judr Volny
Original assignee: Volny Borivoj; Bohumil Caha; Volny Jaromir
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1984-01-16

Description

(54)(54)

Zařízení pro upínání obrobkůWorkpiece clamping device

224 313224 313

- 1 224 313- 1 224 313

Vynález se týká zařízení na upínání obrobků, zejména pro středové upínání na ozubárenských strojích.The invention relates to a device for clamping workpieces, in particular for central clamping on gear-cutting machines.

Ozubená kola se při frézování ozubení často upínají masivním šroubem zakotveným v ose stolu obráběcího stroje, podložkou a maticí. Dotažení matice děje se obvykle klíčem na několikametrovém rameni. Upínání je poměrně rychlé a při obrábění, běžně užívanými řeznými parametry i dostatečně spolehlivé. Velikost upínací síly je ovšem velmi proměnlivá a zcela závislé na fyzické kondici a svědomitosti dělníka.To gear gears, the gears are often clamped by a massive screw anchored in the machine tool table axis, washer and nut. Tightening of the nut is usually done with a wrench on a multi-meter arm. Clamping is relatively fast and sufficiently reliable when machining with commonly used cutting parameters. The size of the clamping force, however, is very variable and entirely dependent on the physical condition and conscientiousness of the worker.

Při frézování ozubení vysoce výkonnými tvrdokovovými nástroji nelze tento způsob upínání použít, protože radiální i tangenciální složky řezného odporu jsou mnohonásobně vyšší a požadovaná upínací síla 400 kN se nedá ručním dotažením matice se zárukou docílit. V tomto případě je nutno upnout ozubené kolo pomocí většího počtu menších šroubů, pro něž, musí být v obrobku pamatováno s příslušnými otvory. Upínání je pak ovšem pracnější a namáhavější.This type of clamping cannot be used when milling gearing with high-performance carbide tools, because the radial and tangential components of the cutting resistance are many times higher and the required clamping force of 400 kN cannot be achieved by manually tightening the guaranteed nut. In this case, the gear must be clamped by means of a plurality of smaller screws for which the corresponding holes must be remembered in the workpiece. Clamping is then laborious and more laborious.

Výhodou zařízení podle vynálezu je v prvé řadě to, že po-* mocí tlakového vzduchu, t$. bez zvláštního hydraulického zdroje tlaku,umožňuje pohotové, rychlé a velmi tuhé upnutí obrobků na ozubárenských strojích předepsanou silou. Další výhodou jsou malé rozměry celého zařízení umožněné tím, že hydraulický válec zařízení je vytvořen jako mezikruhový. Poměr malého vnějšího průměru hydraulického válce k vedené délce hydraulického pístu se pak blíží jedné, a zaručuje tak odolnost pístu proti příčení i při jeho malé výšce* a při případném excentrickém zatížení.The advantage of the device according to the invention is, first of all, that by means of compressed air, e.g. without a special hydraulic pressure source, it enables quick, fast and very rigid clamping of workpieces on gears by the specified force. Another advantage is the small size of the entire device made possible by the fact that the hydraulic cylinder of the device is designed as an annular one. The ratio of the small outer diameter of the hydraulic cylinder to the guided length of the hydraulic piston is then close to one, thus guaranteeing the resistance of the piston to transverse even at its low height * and under possible eccentric loading.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že na středícím upínacím šroubu nad upínaným kolem je nasunut pružný element, na nějž dosedá spodní čelní plocha mezikruhovéhů pístu.The principle of the device according to the invention consists in that on the centering clamping screw above the clamping wheel a spring element is inserted, on which the lower face of the piston ring rests.

- 2 224 313- 2 224 313

Hydraulický válec je mezikruhový s vnější a vnitřní funkční válcovou plochou a je propojen s pneumo-hydraulickým systémem uloženým v horní části tělesa. Pneumo-hydraulický systém sestává z olejové nádrže, v jejíž horní části je zabudována vzduchová rychlospojka. Výtok olejové nádrže je propojen s hydraulickým válcem jednak přes uzavírací ventil a jednak přes sací ventil, pneumo-hydraulický multiplikátor a výtlačný ventil. Horní část olejové nádrže je přes čtyřcestný ventil pneumaticky spojena s prostory na obou stranách pístu pneumo-hydraulického multiplikátoru.The hydraulic cylinder is annular with an outer and inner functional cylindrical surface and is connected to a pneumo-hydraulic system mounted in the upper part of the body. The pneumatic-hydraulic system consists of an oil tank, in the upper part of which there is an air quick coupling. The oil tank outlet is connected to the hydraulic cylinder through the shut-off valve and through the intake valve, the pneumo-hydraulic multiplier and the discharge valve. The upper part of the oil tank is pneumatically connected via a four-way valve to the spaces on both sides of the pneumatic-hydraulic multiplier piston.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 řez zařízením a obr. 2 schematický náčrtek pneumo-hydraulického systému.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a cross-section of the device and FIG.

Na obr. 1 je ozubené kolo 12 upnuto na stole 14 ozubárenského stroje. Ozubené kolo 12 je položeno a ustředěno na přípravku l^v němž je uchycen středový upínací šroub £. Upínací zařízeni sestává z tělesa 1, jehož spodní část tvoří mezikruhový hydraulický válec 23. mezikruhového pístu 2, na němž je našroubována zajišfovací matice J, pojistného kroužku upínací matice 8 a krytu 2» ^v jehož prostoře je umístěn pneumo-hydraulický systém 24 znázorněný schematicky na obr. 2. Píst 2 je v hydraulickém válci U tělesa 1 utěsněn těsněními 2 ^a á· Mezi čelní dosedací plochy ozubeného kola 12 a pístu 2 jsou vloženy dvě kalené podložky 10 a silná talířová pružina 11. Pneumo-hydraulický systém znázorněný na obr.2 sestává z olejové nádrže 22 hydraulicky propojené s prostorem válce 23 tělesa 1 jednak přes uzavírací ventil 21. jednak přes sací ventil 19. pneumo- hydraulický multiplikátor 17 a výtlačný ventil 18. Horní část nádrže 22 obsahuje vzduchovou rychlospojku 15 a je pneumaticky propojena s multiplikátorem 17 přes čtyřcestný, ručně ovládaný ventil 16. Prostor válce 23 je propojen též s manometrem 20.In Fig. 1, the gear 12 is clamped on the table 14 of the gear machine. The gear 12 is laid and centered on the fixture 1 in which the central clamping screw 6 is mounted. The clamping device consists of a body 1 whose lower part forms an annular hydraulic cylinder 23rd annular piston 2, on which is screwed a nut zajišfovací J clamping nut retaining ring 8 and the casing 2 ^»in which space is disposed pneumo-hydraulic system 24, shown schematically in The piston 2 is sealed in the hydraulic cylinder U of the body 1 by means of seals 2 ^{and a.} Two hardened washers 10 and a thick disc spring 11 are inserted between the end faces of the gear 12 and the piston 2. The pneumatic-hydraulic system shown in FIG. It consists of an oil tank 22 hydraulically connected to the space of the cylinder 23 of the body 1 on the one hand through a shut-off valve 21. on the other hand via a suction valve 19. pneumo-hydraulic multiplier 17 and discharge valve 18. The upper part of the tank 22 contains an air quick coupling 15 and is pneumatically connected with the multiplier 17 via four-way, manually operated valve 16. Cylinder space 23 it is also connected to the pressure gauge 20.

Zařízení pracuje takto: Na stůl stroje 14 se upevní přípravek 13 se šroubem 2.» přes který se pak postupně nasadí ozubené kolo 12, kalené podložky 10 s talířovou pružinou 11 a upínací zařízení. Celý tento sloupec se sešroubuje ručním dotaženímThe device works as follows: A fixture 13 with a screw 2 is fastened to the machine table 14. Through which the gear 12, the hardened washers 10 with the disk spring 11 and the clamping device are then successively inserted. The whole column is screwed by manual tightening

224 313 upínací matice 8 tak, že čelní plochy pietu 2 ^a hydraulického válce 23 v tělese 1 dosednou na sebe. Na vzduchovou rychlospojku 15 se nasadí hadice od rozvodu tlakového vzduchu. Vzduch o tlaku 0,6 MPa tlačí na hladinu oleje, který proudí přes sací ventil 19. hydraulickou část multiplikátoru 17 a výtlačný ventil 18 3o válce v tělese 1. Nyní kývavým pohybem páky čtyřcestného ventilu 16 se fcřepouětí střídavě tlakový vzduch na obě strany pístu multiplikátoru 17. Jehož plunžr nasává olej přes sací ventil 1£ z nádrže 22 a tlačí ho přes výtlačný ventil lg do prostoru válce 23 v tělese 1, kde ee postupně zvySuje tlak. Píst 2 se pohybuje směrem dolů a stlačuje talířovou pružinu 11. Společně s pístem se pohybuje dolů i zajišlovací matice 2. Po dosažení žádané upínací síly, jejíž velikost nám ukazuje manometr 22, se ručně doláhne zajišíovací matice J tak, až její čelo dosedne na čelo tělesa 1. Odpojením hadice se stlačeným vzduchem od rýchlospojky 15 je upínání ukončeno. Nyní je součást upnuta žádanou silou, která zůstane během celého upínání konstantní bez ohledu na to, kolik oleje unikne vlivem netěsností z prostoru válce 23.224 313 the clamping nut 8 so that the faces of the piston 2 ^{and the} hydraulic cylinder 23 in the body 1 abut one another. A hose from the compressed air line is fitted to the air quick coupling 15. Air at a pressure of 0.6 MPa pushes the oil level through the intake valve 19. the hydraulic part of the multiplier 17 and the discharge valve 18 3o of the cylinder in the body 1. Now by swinging the lever of the four-way valve 16 17. whose plunger sucks the oil through the suction valve 18 from the tank 22 and pushes it through the discharge valve 18 into the space of the cylinder 23 in the body 1, where it gradually increases the pressure. The piston 2 moves downwards and compresses the disc spring 11. Together with the piston the locking nut 2 moves downwards. After reaching the desired clamping force, which is indicated by the pressure gauge 22, the locking nut J is manually adjusted until its face rests on the face 1. Disconnecting the compressed air hose from the quick coupling 15 terminates the clamping. Now the component is clamped with the required force, which remains constant throughout the clamping regardless of how much oil leaks out of the cylinder chamber 23 due to leaks.

Odepnutí se provede tak, že po nasazení hadice ee stlačeným vzduchem na rýchlospojku 15 vyvodí se pomocí multiplikátoru 17 v prostoru válce 23 tlak, zajišlovací matice J se uvolní a otevře se uzavírací ventil 21. Předepnutá talířová pružina 11 tlačí píst 2 směrem nahoru a olej z válce proudí do olejové nádrže 22· Tím je upínací zařízení povoleno a všechny upínací ele menty je možno bez námahy demontovat.The disconnection is carried out by applying pressure to the quick coupling 15 after the hose ee has been applied to the quick coupling 15 by means of a multiplier 17 in the cylinder chamber 23, the locking nut J is released and the shut-off valve 21 is opened. The cylinders flow into the oil tank 22 · The clamping device is thus released and all clamping elements can be removed without any effort.

Zařízení podle vynálezu je možno s výhodou využít pro stře dové upínání kol, věnců a pastorků na ozubárenských strojích, zejména tehdy, jedná-li se o rychlé vyvinutí velké upínací síly známé velikosti bez použití přídavného vysokotlakého čerpadla.The device according to the invention can be advantageously used for central clamping of wheels, rims and pinions on gear-cutting machines, especially if it is a rapid application of a large clamping force of known size without the use of an additional high-pressure pump.

Claims

SUBJECT MATTER 7 Ϊ IT Á 1 Ε Z ϋ

A device for clamping workpieces, in particular for central clamping on gear-cutting machines, comprising a centering clamping screw mounted in a base plate, provided with a clamping nut, providing a piston mounted in a single-acting hydraulic cylinder formed at the bottom of the device body; Protruding outside the hydraulic cylinder, characterized in that a spring element (11) on which the lower end face of the annular piston (2) abuts is mounted on the centering clamping screw (9) above the clamping wheel, the hydraulic cylinder (23) being annular with the outer and an inner functional cylindrical surface and is connected to a pneumo-hydraulic system (24) mounted at the top of the body (1).

Device according to claim 1, characterized in that the hydraulic system consists of an oil tank (22), in the upper part of which an air quick coupling (15) is built, the oil tank outlet (22) communicating with the hydraulic cylinder (23) a valve (21) and a suction valve (19), a pneumo-hydraulic multiplier (17) and a discharge valve (18), the upper part of the oil tank (22) being pneumatically connected to the spaces on both sides of the piston via a four-way valve (16) pneumo-hydraulic multiplier (17) ·