CS242989B1

CS242989B1 - Device for automatic supporting of thin parts during machining

Info

Publication number: CS242989B1
Application number: CS844361A
Authority: CS
Inventors: Jan Kuchticek
Original assignee: Jan Kuchticek
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS436184A1

Abstract

Řešení se týká zařízení, které při obrábění tenkých součástí, zejména při soustružnických úkonech, automaticky podpírá součást. Jeho podstata spočívá v tom, že v rotačně uloženém upínacím tělese jako sklíčidle, univerzální hlavě soustruhů apod. na jeho čelní ploše je umístěn alespoň jeden odpružený klín. Klín je přestavítelný od působení odstředivé síly při otáčení upínacího tělesa ve směru od vnější obvodové strany upínacího tělesa do jeho střední části, zejména v radiálním a tangenciálním. Náběh klínu je proveden v témže směru. Řešení lze použít při obrábění tenkých součástí, které je zapotřebí v exponovaných místech podepřít. Zvláště výhodné je použití u automatizovaných a robotizovaných obráběcích systémů.The solution relates to a device that does machining thin parts, especially at turning operations, it automatically supports part. Its essence is that it is rotational mounted chuck as chuck, universal lathe head, etc. on its front is located at least one sprung wedge. The wedge is adjustable from the effect of centrifugal force on rotation of the clamping body in a direction away from the outer peripheral of the clamping body to its middle parts, in particular radial and tangential. The wedge is run in the same direction. Solution Can be used when machining thin parts which is needed in exposed places. Use is particularly preferred automated and robotized machining systems.

Description

(54) Zařízení k automatickému podpírání tenkých součástí při obrábění(54) Equipment for automatic support of thin parts during machining

Řešení se týká zařízení, které při obrábění tenkých součástí, zejména při soustružnických úkonech, automaticky podpírá součást.The invention relates to a device which automatically supports a part when machining thin parts, in particular during turning operations.

Jeho podstata spočívá v tom, že v rotačně uloženém upínacím tělese jako sklíčidle, univerzální hlavě soustruhů apod. na jeho čelní ploše je umístěn alespoň jeden odpružený klín. Klín je přestavítelný od působení odstředivé síly při otáčení upínacího tělesa ve směru od vnější obvodové strany upínacího tělesa do jeho střední části, zejména v radiálním a tangenciálním. Náběh klínu je proveden v témže směru. Řešení lze použít při obrábění tenkých součástí, které je zapotřebí v exponovaných místech podepřít. Zvláště výhodné je použití u automatizovaných a robotizovaných obráběcích systémů.Its essence consists in that at least one spring-loaded wedge is located in the rotatably mounted chuck, such as a chuck, universal lathe head and the like on its face. The wedge is adjustable from the action of the centrifugal force when the clamping body rotates in the direction from the outer circumferential side of the clamping body to its central part, especially in the radial and tangential parts. The wedge is approached in the same direction. The solution can be used for machining thin parts that need to be supported in exposed areas. Especially preferred is the use in automated and robotized machining systems.

V.IN.

Vynález se týká zařízení, které při obrábění tenkých součástí, zejména při soustružnických úkonech, automaticky podpírá součást.The invention relates to a device which automatically supports a workpiece when machining thin parts, in particular turning operations.

Při obrábění se všeobecně požaduje, aby jakost obráběného povrchu byla v předepsané kvalitě. Dodržení jakosti, zejména jedná-li se o vyšší požadavky, nebývá jednoduché a v některých případech je i problematické.During machining, it is generally required that the quality of the machined surface be of the specified quality. Maintaining quality, especially when it comes to higher requirements, is not easy and in some cases is problematic.

Jeden z takových složitějších případů se vyskytuje při obrábění tenkých součástí, při kterém je součást zpravidla nedokonale podepřena. Nastává tím napružování, prohýbání a chvění součásti, což způsobuje zhoršování jakosti povrchu, ale i také různé mechanické a funkční problémy při jejím upínání.One such more complicated case occurs in the machining of thin parts in which the part is generally imperfectly supported. This results in the bending, bending and shaking of the component, which causes a deterioration of the surface quality, but also various mechanical and functional problems during its clamping.

'Podle charakteru opracování a způsobu výroby se tenké součásti v běžné praxi bud vůbec nepodepírají ani nijak nezpevňují, anebo se používá podpěr různým způsobem stavitelných. Nejběžněji používanou podpěrou zpravidla bývá pouhý přestavovací šroub, který se opře o určitou část obráběné součásti, a tak ji zpevňuje.Depending on the nature of the machining and the method of manufacture, the thin parts in normal practice either do not support or reinforce at all, or use supports that are adjustable in various ways. The most commonly used support is usually a simple adjusting screw that abuts a certain part of the workpiece and thus strengthens it.

bále se používá různých tvarovaných podpěrek, které jsou přestavovány pomocí šroubů, které je přitlačují k součásti. 0 strojů jednoúčelových, obráběcích linek a podobných zařízení 'se princip podepírání podpěrkami používá stejným způsobem, jak bylo popsáno. Rozdíl je v tom, že namísto šroubů se používá k přestavování podpěrek systémů, ovládaných hydraulicky, pneumaticky či mechanicky.Still, various shaped supports are used, which are adjusted by means of screws that press them against the part. For single-purpose machines, machining lines and similar devices, the principle of support by supports is used in the same way as described above. The difference is that instead of bolts, it is used to adjust the supports of systems operated hydraulically, pneumatically or mechanically.

U automatizovaných výrobních cyklů a robotizovaných pracovišt, které jsou v současné době nejprogresivnějšími výrobními metodami, se v podstatě používá hydraulických a pneumatických systémů. Ostatní známé mechanické způsoby jsou pro tyto účely zcela nevhodné a nepoužitelné.In automated production cycles and robotized workplaces, which are currently the most progressive production methods, essentially hydraulic and pneumatic systems are used. Other known mechanical methods are completely unsuitable and unusable for this purpose.

Avšak i tyto hydraulické a pneumatické systémy ne zcela vyhovují požadavkům moderních robotizovaných pracovišt, nebot se u nich vyžaduje, aby byly velmi jednoduchého provedení, bez potřeby lidské činnosti. Současně se také požaduje, aby byly podstatně omezeny nebo dokonce vyloučeny energetické nároky potřebné k jejich ovládání.However, even these hydraulic and pneumatic systems do not fully meet the requirements of modern robotized workplaces, as they are required to be of a very simple design, without the need for human action. At the same time, it is also required that the energy requirements for controlling them be substantially reduced or even eliminated.

Řešení, kterým se tyto možnosti poskytují, přináší zařízení k automatickému podpírání tenkých součástí při obrábění podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že upínací těleso je opatřeno alespoň jedním odpruženým· klínem přestavitelným ve směru od vnější obvodové strany upínacího telesa do jeho střední části, zejména radiálním a tangenciálním, s náběhem provedeným v témže směru.The present invention provides a device for automatically supporting thin parts in machining according to the invention, characterized in that the clamping body is provided with at least one spring wedge adjustable in the direction from the outer circumferential side of the clamping body to its central part , in particular radial and tangential, with a rise in the same direction.

Zařízení je opatřeno přestavitelným dorazem, umístěným proti klínům na jejich vnější straně. Klín je odpružen rozpěrnou pružinou, uloženou ve vybrání upínacího tělesa, jejíž jeden konec dosedá na dno vybrání, zatímco druhý na dorazovou plochu klínu, proti níž je umístěn přestavitelný doraz.The device is provided with an adjustable stop located against the wedges on their outer side. The wedge is spring-loaded by a spring located in the recess of the clamping body, one end of which rests against the bottom of the recess, while the other rests on the stop surface of the wedge against which the adjustable stop is located.

Na klín dosedá opěra přestavitelné uložená ve směru od čelní strany upínacího tělesa a k ní. Opěra je uložena v průchozím otvoru příruby upevněné na čelní straně upínacího tělesa. Zařízení je umístěno ve skříni upevněné na čelní straně upínacího tělesa, přičemž v boční vnější stěně skříně je uložena rozpěrná pružina a přestavitelný doraz a opěra prochází čelní stěnou skříně.The wedge is supported by an adjustable support in the direction from and to the front of the clamping body. The abutment is housed in a through flange opening mounted on the face of the clamping body. The device is housed in a housing mounted on the front side of the chuck, with a spacer spring and an adjustable stop and an abutment extending through the front wall of the housing in the side outer wall of the housing.

Výhoda tohoto zařízení spočívá v tom, že využívá odstředivé síly, vzniklé uvedením do otáčivého pohybu upínacího tělesa, jako univerzální hlavy soustruhu. Na základě toho bylo vytvořeno jednoduché konstrukční uspořádání s nenáročnou funkcí, které spolehlivě zajišťuje podepření tenkých součástí.The advantage of this device is that it utilizes the centrifugal forces generated by the rotation of the clamping body as a universal lathe head. On this basis, a simple construction with a simple function has been created which reliably ensures the support of thin parts.

Tím se vyloučilo jakékoliv pružení, prohýbání a chvění obráběné součásti, čímž se dosáhne kvalitně obrobeného povrchu. Pro ovládání zařízení není zapotřebí žádných samostatných pohonných prostředků, čímž se nejen šetří energie, ale i další skutečnosti spojené s jejím 3 použitím. Důležité je také to, že se vyloučí jakákoliv potřeba lidské činnosti, spojená s podepíráním součásti při běžném provozu.This avoids any springing, sagging and vibration of the workpiece, resulting in a well-machined surface. No separate propulsion means are required to control the device, thus saving not only energy but also other factors associated with its use. It is also important that any need for human activity associated with supporting the component during normal operation is eliminated.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresech, kde obr. 1 značí jeho provedení v nárysu, obr. 2 jeho alternativní obecnější řešení v nárysu a obr. 3 provedení umístěné na čelní straně upínacího tělesa.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings, wherein FIG. 1 shows its front view, FIG. 2 its alternative more general front view, and FIG. 3 shows the front side of the clamping body.

V upínacím tělese £ rotačně uloženém jako sklíčidle, univerzální hlavě soustruhu apod. je vytvořeno vedení £ probíhající ve směru od vnější obvodové strany upínacího tělesa 1 do jeho střední části, zejména ve směru radiálním a tangenciálním.A guide 6 extending in the direction from the outer circumferential side of the clamping body 1 to its central part, in particular in the radial and tangential direction, is formed in the clamping body 4 rotatably mounted as a chuck, universal head of the lathe or the like.

Ve vedení 2_ je přestavitelně uložen klín £, odpružený rozpěrnou pružinou £, umístěnou ve vybrání £ upínacího tělesa £. Jeden konec rozpěrné pružiny 4_ dosedá na dno vybrání £, druhý na dorazovou plochu £ klínu £.In the guide 2, a wedge 4, which is spring-loaded by a spacer spring 6, is disposed in the recess 6 of the clamping body 4. One end of the spacer spring 4 abuts the bottom of the recess 4, the other on the stop surface 4 of the wedge 4.

Náběh klínu £ je proveden ve směru od vnější obvodové strany upínacího tělesa £ k jeho středu. V tomto směru je vytvořeno vybrání £ a uložena i rozpěrná pružina'£. Počet vedení £, a tím i klínů £, může být libovolný, např. alespoň jeden, přičemž musí být provedeno dynamické vyvážení, např. protizávažím.The wedge 8 extends in the direction from the outer circumferential side of the clamping body 4 to its center. In this direction, a recess 6 is formed and the spacer spring 6 is mounted. The number of guides 8 and thus of the wedges 6 can be any, e.g. at least one, and a dynamic balancing must be carried out, e.g. by a counterweight.

Předpokládá se, že budou alespoň ve dvojici, rovnoměrně rozmístěné na upínacím tělese £. Přitom se dále předpokládá, že váha klínů £ a síla rozpěrné pružiny £ bude taková, že odstředivá síla vzniklá otáčením upínacího tělesa £ překoná jednak váhu těchto klínů £ a sílu rozpěrné pružiny £.It is envisaged that they will be at least in a pair evenly distributed over the clamping body 6. Furthermore, it is assumed that the weight of the wedges 4 and the force of the expanding spring 4 will be such that the centrifugal force generated by rotation of the clamping body 4 exceeds both the weight of these wedges 4 and the force of the expanding spring 4.

Proti dorazové ploše £ klínu £, přilehlé obvodu upínacího tělesa 1, je umístěn přestavitelný doraz £, upevněný na příslušné části upínacího tělesa £. Klín £ přesahuje čelní stranu £ upínacího tělesa £, viz obr. 1, a dosedá na obráběnou součást 9_ upnutou v čelistech 10 upínacího tělesa £.Opposite the stop surface 4 of the wedge 4, adjacent the circumference of the clamping body 1, is an adjustable stop 6 fixed to the respective part of the clamping body 4. The wedge 8 extends beyond the end face 6 of the clamping body 4, see FIG. 1, and abuts the workpiece 9 clamped in the jaws 10 of the clamping body 4.

V tomto případě klín £ dosedá na výstupek 11 nebo jiné obdobné výčnělky, pro které je toto řešení určeno. Pro obecnější případy je určeno řešení podle obr. 2, kde na klín £ dosedá opěra 12, např. v podobě kolíků, která je na straně klínu £ z důvodů funkčních zaoblená. Opěra 12 je ve směru od čelní strany £ upínacího tělesa £ a k ní přestavitelně uložena v průchozím otvoru 13 příruby 14, která je upevněna na čelní straně £ upínacího tělesa £.In this case, the wedge 6 abuts the projection 11 or other similar protrusions for which this solution is intended. For more general cases, the solution according to FIG. 2 is intended where the wedge 6 abuts a support 12, e.g. in the form of pins, which is rounded on the wedge side 4 for functional reasons. The abutment 12 is displaceably mounted in the through hole 13 of the flange 14, which is fixed to the front side 6 of the clamping body 4, in a direction away from and to the clamping body 4.

Opěra 12 přírubu 14 přesahuje. Konec přesahující části opěry 12 dosedá na obráběnou součást £. Pro tento případ jsou vhodné součásti £, jejichž čela jsou hladká bez výstupků a výčnělků.The support 12 overlaps the flange 14. The end of the protruding portion of the abutment 12 abuts the workpiece 8. Suitable components in this case are those whose faces are smooth without protrusions and protrusions.

V dalším provedení, znázorněném na obr. 3, je celé řešení, včetně opěry 12, umístěno ve skříni £5, která je upevněna na čelní straně £ upínacího tělesa £. V boční vnější stěně skříně 15 je uložena rozpěrná pružina £ a přestav!telný doraz 7 ve stejném uspořádání, jak bylo popsáno. V čelní stěně 16 skříně 15, v jejím průchozím otvoru ££, je suvně uložena opěra'12.In another embodiment, shown in FIG. 3, the entire solution, including the support 12, is housed in a housing 5, which is fixed to the front side 6 of the clamping body 4. In the side outer wall of the housing 15, a spacer spring 6 and an adjustable stop 7 are mounted in the same configuration as described. A support 12 is slidably mounted in the front wall 16 of the housing 15, in its through-hole 54 thereof.

Funkce zařízení, a to všech uvedených provedení, spočívá v přestavování klínu £ ve vedení 2 upínacího tělesa £ působením odstředivé síly, vznikající při uvedení upínacího tělesa £ do rotačního pohybu.The function of the device, in all the above-mentioned embodiments, consists in adjusting the wedge 4 in the guide 2 of the clamping body 4 by the centrifugal force occurring when the clamping body 4 is set to rotate.

To znamená, že klín £ se za jejího působení automaticky přestavuje ve směru k obvodu upínacího tělesa £ a při zrušení této síly, to je uvedení do klidu upínacího tělesa £, se vrací zpět do původní polohy.That is to say, the wedge 4 automatically adjusts in the direction of the periphery of the clamping body 5 under its action and returns to its original position when the force, i.e. the rest of the clamping body 5 is released.

V řešení podle obr. 1 se při přestavování klínu £ začne současně stlačovat dorazovou plochou £ rozpěrná pružina £. Stlačování trvá tak dlouho, dokud dorazová plocha £ nedosedne na přestavitelný doraz £. v okamžiku dosednutí je další pohyb klínu £ omezen, přičemž se klín £ současně opře o výstupek' 11 obráběné součásti £ a podepírá ji. Po provedeném obráběcím úkonu a následném uvedení upínacího tělesa £ do klidu se zruší odstředivá síla, která doposud působila na klín £.In the solution according to FIG. 1, when adjusting the wedge 4, the expansion spring 6 begins to be compressed simultaneously by the stop surface. The compression lasts until the abutment surface ne abuts the adjustable abutment £. at the moment of abutment, the further movement of the wedge 4 is limited, while the wedge 4 simultaneously abuts and supports the projection 11 of the workpiece. After the machining operation has been carried out and the clamping body 4 is at rest, the centrifugal force which has so far exerted on the wedge 8 is canceled.

Působením stlačené rozpěrné pružiny £ je klín £ odtlačen do původní polohy, čímž se také oddálí od výstupku 11 obráběné součásti £. Potom se provede výměna součásti £ v upínacím tělese £ a funkce se popsaným způsobem opakuje.Under the action of the compressed spring £, the wedge £ is pushed back to its original position, thereby also moving away from the projection 11 of the workpiece £. Subsequently, the part 6 in the clamping body 6 is replaced and the function is repeated as described above.

Stejným způsobem probíhá podepření součásti £ podle obr. 2, 3. Rozdíl je pouze v tom, že podepření je provedeno prostřednictvím opěry 12, která je přímo ovládaná klínem £, na který opěra 12 dosedá.In the same way, the support of the component 6 according to FIGS. 2, 3 is carried out. The only difference is that the support is carried out by means of a support 12 which is directly controlled by the wedge 6 against which the support 12 abuts.

Vynálezu lze použít při obrábění tenkých součástí, které je zapotřebí v exponovaných místech podepřít. Zvláště výhodné je použití u automatizovaných a robotizovaných obráběcích systémů.The invention can be used in machining thin parts that need to be supported in exposed areas. Especially preferred is the use in automated and robotized machining systems.

Claims

object of the invention

An apparatus for automatically supporting thin parts during machining with a rotatably mounted chuck, eg a chuck, or a universal lathe head, characterized in that the chuck (1) is provided with at least one spring wedge (3) adjustable in the direction of the outer circumferential side the clamping body (1) into its central part, in particular radially and tangentially, with a rise in the same direction.

Device according to claim 1, characterized in that it is provided with an adjustable stop (7) placed against the wedges (3) on their outside.

Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the wedge (3) is spring-loaded by a spacer spring (4) mounted in the recess (5) of the clamping body (1), one end abutting the bottom of the recess (5), onto the stop surface (6) of the wedge (3), against which the adjustable stop (7) is located.

4. Device according to claim 1, characterized in that the wedge (3) is supported by an abutment (12) freely adjustable in the direction away from the face (8) of the clamping body (1).

5 ,. Device according to claim 4, characterized in that the abutment (12) is received in a through hole (13) of a flange (14) mounted on the front side (8) of the clamping body (1).

Device according to Claims 1 and 4, characterized in that it is housed in a housing (15) mounted on the front side (8) of the clamping body (1), wherein a spacer spring (4) is mounted in the lateral outer wall of the housing (15). an adjustable stop (7) and the support (12) extends through the front wall (16) of the housing (15).