CZ20002583A3

CZ20002583A3 - Zařízení pro upínání obrobku

Info

Publication number: CZ20002583A3
Application number: CZ20002583A
Authority: CZ
Inventors: Marcel Lüscher; Karl Fries
Original assignee: Erowa Ag
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2001-03-14
Also published as: JP4724274B2; DE50008295D1; KR100626250B1; KR20010049785A; SG80683A1; DE50005384C5; CA2313564C; PL341277A1; CZ20002582A3; CN1280897A; PL341276A1; UA67761C2; EP1068918A1; PL193470B1; DE50008295C5; MXPA00006932A; CN1200795C; PL193469B1; AU762488B2; PT1068918E

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro upínání obrobku v přesně definované poloze v pracovní oblasti obráběcího stroje, obsahujícího sklíčidlo uzpůsobené k upevnění v pracovní oblasti obráběcího stroje, nosič obrobku uzpůsobený k upevnění a k upnutí ke sklíčidlu a upínací mechanizmus pro upnutí nosiče obrobku ke sklíčidlu.

Dosavadní stav techniky

Takové zařízení, dobře známé v oboru, primárně slouží pro upnutí obrobku při opracování v pracovní oblasti obráběcího stroje s velmi vysokou přesností. Je zejména důležité že také opakovanost přesnosti je zajištěna. Jinými slovy obrobek umístěný do nosiče obrobku musí být upnut postupně mnohokrát ve sklíčidle uzpůsobeném pro daný nosič obrobku a má mít při tom vždy přesně definovanou polohu v ose X, ose Y, ose Z a také vzhledem k úhlové orientaci kolem osy Z, například v podmínkách když nosič obrobku nesoucí obráběný obrobek musí být upnut v různých obráběcích strojích, které po sobě provádějí různé obráběcí operace a jsou každý vybaven stejným sklíčidlem, nebo v měřicích a testovacích stanicích vybavených rovněž stejným sklíčidlem.

Takové zařízení je popsáno, například v Evropském patentu č. 0,255,042. Toto zařízení obsahuje dva páry polohovacích páskových dílů vyčnívajících nad povrch sklíčidla, vybavených dotykovými povrchy pro orientaci nosiče obrobku ve směrech X a

Y. Mimoto obsahuje čtyři kolíky rovněž vyčnívající nad povrch sklíčidla. Tyto kolíky definují polohu nosiče obrobku ve směru

Z. Lícovaný nosič obrobku obsahuje rovinný povrch přizpůsobený k opření o výše zmíněné kolíky na sklíčidle. Dále povrch nosiče obrobku je opatřen dvěma páry drážek v rozložení odpovídajícím jednomu z výše zmíněných polohovacích páskových dílů. Drážky

01-1800-00-Če

mají pružné hrany, které jsou určeny k opření o dotykové plochy výše uvedených páskových dílů sklíčidla. Konečně nosič obrobku má středový otvor pro tahový svorníkový díl, pomocí kterého je přenášená upínací síla požadovaná pro udržování definované polohy mezi nosičem obrobku a sklíčidlem. Přitom sklíčidlo obsahuje středově umístěný kulový uzamykací mechanizmus spolupracující s tahovým svorníkovým dílem.

Nevýhodu takového známého zařízení lze spatřovat ve skutečnosti, že je poměrně nestabilní, zejména když mají být obráběny větší a těžší obrobky. Tak například nemůže odolávat vysokým klopným momentům nebo torzním silám které mohou nastat zejména v případě řezných operací. Zvětšení velikosti zařízení které může také zvýšit stabilitu není v mnoha případech žádoucí vzhledem k omezenému prostoru, který je k dispozici.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je tak poskytnout zařízení pro upínání obrobku v přesně definované poloze v pracovní oblasti obráběcího stroje, ve kterém je nosič obrobku upnut ke sklíčidlu a tedy obrobek, který má být opracován, má podstatně zvýšenou odolnost proti klopným momentům a torzním silám a současně se zabraňuje nebezpečí, že nosič obrobku a tím obrobek bude posunut vzhledem ke sklíčidlu při udržení malé velikosti a velmi vysoké přesnosti pokud se týká umístění nosiče obrobku vzhledem ke sklíčidlu, zejména také v případě opakovaného upínání jak bylo vysvětleno výše.

Pro splnění těchto a dalších cílů poskytuje vynález zařízení pro upínání obrobku v přesné poloze v pracovní oblasti obráběcího stroje obsahující sklíčidlo uzpůsobené k upevnění v pracovní oblasti obráběcího stroje, nosič obrobku uzpůsobený k upevnění a k upnutí ke sklíčidlu a upínací mechanizmus pro upnutí nosiče obrobku ke sklíčidlu a uzpůsobený k přepnutí z uvolněného stavu do upínacího stavu a naopak.

01-1800-00-Če

3• · · · · · · ♦ · · · · ··

Sklíčidlo obsahuje první polohovací díly a nosič obrobku obsahuje druhé polohovací díly. První a druhé polohovací 'díly spolupracují tak aby definovaly polohu nosiče obrobku vzhledem ke sklíčidlu podle tří souřadných os, které jsou navzájem kolmé, tj. osy X, osy Y a osy Z stejně jako s ohledem na úhlovou orientaci kolem osy Z.

Upínací mechanizmus tak upevňuje nosič obrobku ke sklíčidlu jakmile je přepnut do upínacího stavu aby udržoval definovanou polohu.

První polohovací díly jsou tvořeny kuželovými středícími kolíky a druhé polohovací díly jsou tvořeny vybráními ve tvaru dvoustupňové drážky. Drážka má dvě ramena jejichž okraje vystupují do vnitřku drážky. Vzájemná vzdálenost těchto okrajů je poněkud menší než šířka kuželových středících kolíků měřená mezi těmi místy, která se dotýkají těchto okrajů když nosič obrobku je upnut do sklíčidla.

Aby se dokonce dále zvýšila požadovaná vysoká odolnost proti nežádoucím změnám polohy způsobeným naklápěcími a torzními momenty nastávajícími při vysokých zatíženích jsou v přednostním provedení středící kolíky rozděleny podél okraje horního povrchu sklíčidla rovnoměrně, přičemž alespoň obvodově protilehlé boční povrchy středících kolíků jsou skloněny vzhledem k ose Z zařízení. Mimoto první plohovací díly dále obsahují vyvýšené povrchové části umístěné na horním povrchu sklíčidla a zasahující až k jeho okraji. Může být dosažena dokonce ještě větší odolnost proti vysokým torzním silám jestliže jsou v rameni vytvořeném na horní části nosiče obrobku vyřezána vybrání, přičemž rameno vystupuje do vnitřku dutého válcového nosiče obrobku a umístění vybrání odpovídá umístění středících kolíků vytvořených na sklíčidle.

• ·

01-1800-00-Če -4Přehled obrázků na výkresech

V následujícím bude podrobněji popsáno provedení zařízení podle vynálezu s pomocí připojených výkresů, na kterých:

obr. 1 znázorňuje prostorový pohled na sklíčidlo;

obr. 2 znázorňuje půdorys sklíčidla z obr. 1;

obr. 3 znázorňuje prostorový pohled na nosič obrobku/' obr. 4 znázorňuje pohled zespodu na nosič obrobku z obr. 3;

obr. 5 znázorňuje řez nosičem obrobku z obr. 4 rovinou V-V z obr. 4;

obr. 6 znázorňuje zvětšený detail středícího vybrání a kolíku v řezu;

obr.	7	znázorňuje řez	sklíčidlem z	obr.	1 rovinou	VII-VII
z obr. 2;
obr.		8 znázorňuje	řez sklíčidlem z	obr. 1	rovinou
VIII-VIII	z	obr. 2;
obr.	9	znázorňuje řez	sklíčidlem z	obr.	1 rovinou	IX-IX z

obr. 2;

Příklady provedeni vynálezu

Zařízení pro upínání obrobku v přesně definované poloze v pracovní oblasti obráběcího stroje znázorněné na výkresech obsahuje, na jedné straně, sklíčidlo obecně označené vztahovou číslicí 1. a znázorněné na obr. 1, 2 a 7 až 9 a na druhé straně, nosič obrobku, obecně označený vztahovou číslicí 25 a znázorněný na obr. 3 až 5. Zatímco sklíčidlo je v podstatě uzpůsobeno k upevnění v pracovní oblasti obráběcího stroje (neznázorněného na výkresech), nosič 25 obrobku slouží pro přijetí a držení opracovávaného obrobku. Je třeba zdůraznit že

01-1800-00-Če

výraz obrobek má být chápán v obecném smyslu; zejména protože obrobek může být také nástroj, který má být opracován, například elektroda pro elektroerosivní obráběcí zařízení.

Jak je vidět zejména z obr. 7 až 9, sklíčidlo 1^ v podstatě obsahuje tři části, tj. základní část či základní prvek 2, mezilehlou část 2 ^a hlavovou část £. V provedení znázorněném na výkresech, základní prvek 2^ má tvar kruhového disku. nebo plochého dílu opatřeného středovým otvorem 5; účel tohoto vybrání bude zde vysvětlen později. Mezilehlá část 3 je opatřena středovým otvorem 6 o stejném průměru jako otvor 5 a má tvar válcového či trubkového prvku. Je spojena se základním prvkem 2 pomocí šroubů Ί_. Konečně hlavová část £ má rovněž středový otvor j), opět o stejném průměru jako otvory 5 a 6. Má v podstatě hrncovitý či kloboukovitý tvar s vnitřním průměrem, který je větší než vnější průměr mezilehlé části Hlavová část je, na jedné straně, spojena s základním prvkem 2 pomocí šroubů 9 a na druhé straně, je spojena s mezilehlou částí 3 pomocí šroubů 10. Konečně hlavová část 4 je opatřena vnějším obvodovým ramenem 20. Do horního povrchu ramena 20 je vložen těsnicí díl 21.

Výše uvedenou konstrukcí je realizováno extrémně tuhé a ohybově nepodajné slíčidlové pouzdro, které mimoto může být snadno rozebráno, například pro účely údržby.

Horní povrch 24 hlavové části £ je opatřen čtyřmi vystupujícími středícími čepy 22, které mají v podstatě hranolový tvar, a které jsou pravidelně rozmístěny podél okrajové oblasti horního povrchu 24 hlavové části £. Dva protilehlé středící kolíky 22 definují průběh osy X, zatímco zbývající dva protilehlé středící kolíky 22 definují průběh osy Y kolmé k ose X. Průsečík osy X a osy Y definuje osu Z (obr. 7 až 9) probíhající kolmo jak k ose X tak k ose Y. Jak zde bude dále vysvětleno alespoň dva obvodově protilehlé boční povrchy středících kolíků 22 jsou poněkud skloněny vzhledem k ose Z.

o ·

• · · · · · · ·· · ·· ·· ·

01-1800-00-Če “6“

Mimoto horní povrch 24 hlavové části 4 je opatřen čtyřmi rovinnými povrchovými částmi 23, z nichž každá, podle současného provedení, probíhá radiálně mezi dvěma sousedními středícími kolíky 22. Povrchové části 23 lehce vystupují nad horní povrch 24 hlavové části £. Tyto povrchové části 23 slouží jako vztažné plochy ve směru osy Z, jak zde bude později vysvětleno.

Konstrukce nosiče 25 obrobku je znázorněna na obr. 3 až 5. Jak lze vidět zejména na obr. 3 a 5 obsahuje jednodílný nosič 25 obrobku obvodovou část 26 v postatě válcového nebo trubkového tvaru stejně jako horní část 27 prstencového tvaru. Vnitřní průměr obvodové části 26 v podstatě odpovídá vnějšímu průměru hlavové části £ sklíčidla 1, samozřejmě s přiměřenou vůlí, takže nosič 25 obrobku může být uložen na sklíčidlo .1.

Vnitřní stěna obvodové části 26 nosiče 25 obrobku je opatřena prstencovou drážkou 28, přičemž obě boční stěny prstencové drážky 28 probíhají kuželově navzájem od sebe jak je vidět ve směru do vnitřku obvodové části 26. Jinými slovy prstencová drážka 28 má příčný průřez v podstatě ve tvaru V. Účel a funkce této prstencové drážky bude zde podrobněji rozebrána později.

Horní část 27 nosiče 25 obrobku je opatřena prstencovým ramenem 29 vystupujícím dovnitř obvodové části 26. Při tom střední průměr tohoto ramena 29 v podstatě odpovídá průměru kružnice, podél které jsou umístěny čtyři středící kolíky 22 na hlavové části 4^ sklíčidla 1^. Přední povrch toho ramena 29., které vyčnívá dovnitř obvodové části 26 nosiče 25 obrobku je jemně broušený do roviny a slouží jako vztažná plocha ve směru osy Z nosiče 25 obrobku. Je uzpůsoben ke spolupráci s výše uvedenými rovinnými povrchovými částmi 23 vytvořenými na horním povrchu 24 hlavové části 4. sklíčidla K Mimoto výše uvedený přední povrch je opatřen čtyřmi vybráními 30 pravidelně rozmístěnými podél obvodu tohoto předního povrchu. Přesná konstrukce těchto vybrání bude zde blíže popsána později.

01-1800-00-Če • · · · · · · ··· ··· ·· ·♦ · ·· ··

-7Rozhodně však tyto čtyři vybrání 30 jsou uzpůsobena ke spolupráci s dříve uvedenými čtyřmi středícími kolíky 22 na horním povrchu 24 hlavové části _4 sklíčidla jL.

I když čtyři středící kolíky 22 a čtyři vybrání 30 navzájem spolupracující jsou znázorněny a popsány v současném příkladu rozumí se, že je možné použít tři, šest osm nebo větší počet, který je matematickou podmnožinou Hirthova ozubení, středících kolíků 22 a vybrání 30 pro zajištění polohy nosiče 25 obrobku vzhledem ke sklíčidlu ve směrech X a Y stejně jako vzhledem k úhlové orientaci.

Obr. 6 schematicky znázorňuje v řezu ve zvětšeném měřítku středící vybrání 30 a středící kolík 22. Vybrání 30 je konstruováno jako dvoustupňová drážka a obsahuje dvě ramena 31a a 31b. Jak bylo uvedeno již dříve středící kolíky 22 jsou mírně kuželové vzhledem ke skutečnosti, že alespoň dva obvodově protilehlé boční povrchy středících kolíků 22 jsou poněkud skloněny vzhledem k ose Z. V praxi úhel sklonu může být v rozsahu mezi 3° a 9°. Okraje 32a a 32b ramen 31a a 31b vystupující dovnitř drážky 30 jsou rozhodné pro definování polohy nosiče 25 obrobku vzhledem ke sklíčidlu _1 ve směrech X a Y stejně jako vzhledem k úhlové orientaci. Tak vzdálenost mezi těmito okraji 32a a 32b je poněkud menší než šířka kuželového středícího kolíku 22 zabírajícího do tohoto vybrání 30 měřená mezi dotykovými body nebo čarami obou protilehlých bočních povrchů kolíku 22 když je nosič 25 obrobku pevně upnut ve sklíčidle _1.

Vzájemné rozměry nosiče 25 obrobku a sklíčidla 1^ jsou vybrány tak, že z toho vyplývají následující důsledky:

Když nosič 25 obrobku je volně uložen na sklíčidlo 1^ středící kolíky 22 zaujmou odpovídající středící vybrání 30, přičemž boční povrchy 22a středících kolíků 22 se dostanou do příslušného dotyku s okraji 32a a 32b příslušných ramen 31a a 31b. Za těchto podmínek, rovinný broušený čelní povrch ramena

01-1800-00-Če

-89 9 ··»· · · >· •9 9 · « · · • · · 9 9 9 « • · · · 9 · · ·· · 9· ·· nosiče 25 obrobku sloužící jako vztažná plocha nosiče 25 ve směru osy Z se ještě neopírá o rovinné povrchové části 23 na hlavové části 4 sklíčidla JL vystupující poněkud nad její horní povrch a sloužící jako vztažné plochy sklíčidla ve směru osy Z. V této situaci je mezi čelním povrchem ramena 29 a povrchem částí 23 spíše mezera o šířce nějaké Vioo milimetru. Na druhé straně, a tato skutečnost musí být zdůrazněna, je definitivně nastavena poloha nosiče 25 obrobku vzhledem ke sklíčidlu JL ve směrech X a Y stejně jako vzhledem k úhlové orientaci.

Jakmile je nosič 25 obrobku volně uložen na sklíčidlo 3L a definitivně umístěn vzhledem ke směrům X a Y stejně jako vzhledem k jeho úhlové orientaci, upínací mechanizmus, který bude popsán později, je uveden v činnost tak, že nosič 25 obrobku je tažen k sklíčidlu .1 silou prakticky v rozmezí mezi 2000 a 3000 Newtony. Vlivem této upínací síly působící ve směru Z jsou ramena 31a a 31b pružně deformována v oblasti jejich okrajů 32a a 32b prakticky v takovém rozsahu dokud čelní povrch ramena 29 nosiče 25 obrobku nedosedne na mírně vyvýšené povrchové části 23 hlavové části £ sklíčidla JL. Výsledkem je, že nosič 25 obrobku je přesně umístěn vzhledem ke sklíčidlu rovněž ve směru Z.

Upínací síla požadovaná pro upnutí nosiče 25 obrobku proti sklíčidlu je vytvořena v současném provedení následovně:

Vzhledem k již zmíněné skutečnosti, že vnitřní průměr hlavové části je větší než vnější průměr mezilehlé části J3 je mezi oběma částmi 3 a 4 vytvořena prstencová komora 11. Prstencová komora 11 je utěsněna pomocí vhodných těsnicích prvků vyznačených na výkresech (srv. obr. 7 až 9) ale podrobně neuvedených. Uvnitř této prstencové komory 11 je umístěn prstencový píst 12 takovým způsobem, že se může pohybovat podél středové osy Z sklíčidla JL. Prstencový píst 12 je opatřen slepými otvory 13 které jsou pravidelně rozděleny kolem jeho obvodu, a které jsou upraveny pro vložení napínací nebo upínací pružiny 14. Pružiny 14 se opírají o spodní povrch hlavové části

01-1800-00-Če

-9• · · 9 9 99 9 9 ·· · ·

9 9 9 9 9 · 9 9 9 ' 9

99 999 9999

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 <· a tlačí s předpětím prstencový píst 12 směrem dolů. Dále je prstencový píst 12 opatřen vnější obvodovou drážkou 15. Spodní boční stěna drážky 15 je skloněna směrem ven a dolů. Drážka 15 slouží pro částečné zapadnutí upínacích koulí .18. Pod prstencovým pístem 12 je vytvořena dutá prstencová komora 16 propojená ze spojovacím vrtáním 17 vytvořeným v základním prvku 2. Pomocí tohoto spojovacího vrtání může být prstencová komora 16 plněna tlakovým vzduchem působícím na prstencový píst 12 a pohybujícím prstencovým pístem 12 nahoru proti tlaku pružin 14.

Hlavová část 4 je opatřena radiálně vedenými vrtáními 19, která mají průměr, který v podstatě odpovídá průměru upínacích koulí 18, a která slouží k uložení těchto upínacích koulí 18. Výšková úroveň těchto vrtání a výšková úroveň dříve zmíněné obvodové drážky jsou v takovém vztahu, že upínací koule 18 vložené do vrtání 19 mohou vstoupit do obvodové drážky 15 jestliže je prstencový píst 12 pod vlivem tlakového vzduchu v prstencové komoře 16 a proti síle pružin 14 posunut do své nejvyšší polohy. Tím upínací koule 18 mohou proniknout do obvodové drážky 15 v takovém rozsahu, že upínací koule již nevyčnívají přes vnější obvod hlavové části 4_.

Poloha prstencové drážky 28 v axiálním směru, tj. výšková úroveň vzhledem k ose Z je určena tak, že upínací koule 18, schematicky naznačené na obr. 5 mohou proniknout do drážky 28 jestliže nosič obrobku je volně uložen na sklíčidlo 1^. V této situaci jsou upínací koule 18 poněkud axiálně posunuty dolů vzhledem k axiálně probíhající rovině S-S symetrie prstencové drážky 28. Jinými slovy: Jestliže nosič 25 obrobku je volně uložen na sklíčidlo .1, dříve zmíněná rovina S-S symetrie prstencové drážky 28 je umístěna poněkud nad střed koulí 18 vložených do vrtání 19 mezilehlé části 3 sklíčidla K

Axiální poloha prstencové drážky 28 v nosiči 25 obrobku je umístěna takovým způsobem, že upínací koule 18 sklíčidla JI mohou proniknout do drážky 28 jestliže nosič 25 obrobku je volně uložen na sklíčidlo 1, přičemž rovina S-S symetrie

01-1800-00-Če “10♦♦ 4444 prstencové drážky 28 je umístěna poněkud nad středy upínacích koulí 18 vložených do radiálně vedených vrtání 19 mezilehlé části 3 sklíčidla _1. Na druhé straně pro umožnění volného uložení nosiče 25 obrobku na sklíčidlo jL musí být upínací koule 18 sklíčidla _1 ve svých zasunutých polohách. To je dosaženo (srv. obr. 7 až 9) naplněním prstencové komory 16 pod prstencovým pístem 12 tlakovým vzduchem s tím výsledkem, že prstencový píst 12 je přinucen k pohybu nahoru proti tlaku pružin 14. Tak obvodová drážka 15 v prstencovém pístu 12 se pohne do polohy kde je vyrovnána s upínacími koulemi 18 tak, že upínací koule 18 mohou proniknout do drážky 15 a nevyčnívají nad povrch mezilehlé části 3 sklíčidla 1..

Po uložení nosiče 25 obrobku na sklíčidlo ý a jeho ustavení ve směrech X a Y stejně jako vzhledem k jeho úhlové poloze, přetlak v prstencové komoře 16 je odstraněn s tím výsledkem, že prstencový píst 12 se pohne dolů vlivem síly vyvolané pružinami 14. tak jsou upínací koule 18 tlačeny do prstencové drážky 28 nosiče 25 obrobku. V důsledku dříve zmíněné mírně nesymetrické poloze mezi upínacími koulemi a prstencovou drážkou 28 a v důsledku konstrukčního tvaru příčného průřezu prstencové drážky do V, je nosič 25 obrobku tažen proti sklíčidlu 1l tak, že jak bylo již zmíněno čelní povrch ramena 29 nosiče 25 obrobku se opře proti mírně vyvýšeným povrchovým částem 23 hlavové části 4_ sklíčidla 1_. Výsledkem je, že nosič 25 obrobku je přesně ustaven vzhledem ke sklíčidlu 1^ rovněž ve směru Z a upínací operace je ukončena.

Z těchto vysvětlení je zřejmé, že upínací síla působící rovnoběžně se směrem Z je přenášena pomocí upínacích koulí 18 na nosič 25 obrobku pro jeho upnutí proti sklíčidlu .1, zejména podle přítomného příkladu na dvanácti místech rovnoměrně rozmístěných podél obvodu mezilehlé části 3 sklíčidla _1. Jinými slovy celková upínací síla působící na nosič 25 obrobku je složena z dvanácti jednotlivých složek upínací síly, z nichž každá je přenášena jednou z dvanácti upínacích koulí 18. Tím

9 ••9 999 · · 9 · ·♦· ·9 99 · 9« 99

01-1800-00-Če ~11~ přímky působení těchto složek upínací síly jsou umístěny na válcovém půlkuželi (srv. obr. 2, 5 a 7 až 9) , který probíhá, v závislosti na vybraném dimenzování sklíčidla 1. a držáku 25 obrobku stejně jako v závislosti na přesné poloze středících kolíků, vybrání 30 a povrchu ramene 29, těmito prvky 22, 30 a 29, tj. protíná tyto prvky, nebo probíhá bezprostředně blízko těchto prvků, přednostně mírně směrem ven od nich. Tím je zajištěno že upínací síla působí přesně na ta místa, kde je to skutečně požadováno s výsledkem, že ohybová napětí přítomná v nosičích obrobků podle předchozího stavu techniky jsou drasticky redukována a případně zcela odstraněna. Mimo to naklápěcí momenty nastávající během opracování obrobku jsou mnohem lépe absorbovány než v případě nosiče obrobku podle předchozího stavu techniky se středovým upínacím prostředkem.

Rozumí se, že prstencový píst 12 může být ovládán místo stlačeným vzduchem také hydraulicky.

Konečné tvarování vybrání 30 nosiče 25 obrobku je přednostně prováděno plastickou deformací, například lisováním. Tím může být dosažena velmi vysoká přesnost i v sériové výrobě. Masivní středící kolíky 22 s mírně skloněnými bočními povrchy zajišťují ve spolupráci s vybráními 30, že mohou být přenášeny i velmi vysoké torzní momenty.

Stabilitu a tuhost systému sklíčidlo - nosič obrobku v upnutém stavu podporuje také okolnost, že nosič 25 obrobku je konstruován jako jednodílný, včetně jeho středících prvků ve směrech X, Y, Z a v úhlovém směru. V důsledku v podstatě hrncovitého nebo kloboukovitého tvaru nosiče 25 obrobku podstatné části a prvky sklíčidla 1^ jsou uzavřeny jakmile systém je v činnosti, čímž jsou zejména středící prvky 22, 23 a 30 dobře chráněny proti znečištění. Taková ochrana je dokonce zvýšena těsnicím prvkem 21 (srv. obr. 7 až 9) umístěným na horní straně ramena 20, na kterém spočívá spodní čelní povrch obvodové části 26 nosiče 25 obrobku.

• · · ♦ • · » · ♦ • · · · ·

01-1800-00-Če ··

• · · · «

·. · * » • * • · ♦·

Středové otvory 5, 6 a 8, v základním prvku 2_, v mezilehlé části 3 a v hlavové části _4 ve spojení s obecně prstencovou konstrukcí nosiče 25 obrobku umožňují upínání a opracování podlouhlých obrobků. Například mohou být do výše uvedených otvorů vloženy turbinové lopatky turbinových rotorů pro opracování tak zvaných stromečků turbinových lopatek.

Jestliže se lze obejít bez dříve zmíněných středových otvorů upínacího systému podle vynálezu je možné doplnit středový upínací mechanizmus pro další zvýšení upínací síly použité na nosič obrobku, nebo doplnit další nezávislý upínací mechanizmus známý z předchozího stavu techniky, například pro upínání menších obrobků.

W 2ooo — 2^3 • 9 9999 99 99 ^M

-1399 • 9 9 9 9 9*99

99 9 999 9 • · 9 99 ‘ 9 9 9 9

9 9 99 · 9 9 »·

01-1800-00-Če

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení pro upínání obrobku v přesné poloze v pracovní oblasti obráběcího stroje obsahující sklíčidlo uzpůsobené k upevnění v pracovní oblasti obráběcího stroje, nosič obrobku uzpůsobený k upevnění a k upnutí ve sklíčidlu a upínací mechanizmus pro upnutí nosiče obrobku do sklíčidla a uzpůsobený k přepnutí z uvolněného stavu do upínacího stavu a naopak, přičemž sklíčidlo obsahuje první polohovací díly a nosič obrobku obsahuje druhé polohovací díly, kde první a druhé polohovací díly jsou uzpůsobeny k součinnosti tak aby definovaly polohu nosiče obrobku vzhledem ke sklíčidlu podle tří souřadných ós, které jsou navzájem kolmé, stejně jako s ohledem na úhlovou orientaci a přičemž upínací mechanizmus upevňuje nosič obrobku ke sklíčidlu jakmile je přepnut do upínacího stavu aby udržoval definovanou polohu, vyznačující se tím, že první polohovací díly obsahují kuželové středící kolíky a druhé polohovací díly obsahují vybráními ve tvaru dvoustupňové drážky mající dvě ramena jejichž okraje vystupují do vnitřku drážky a mají vzájemnou vzdálenost poněkud menší než šířka kuželových středících kolíků měřená mezi těmi místy, která se dotýkají těchto okrajů když nosič obrobku je upnut do sklíčidla.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že středící kolíky jsou rovnoměrně rozděleny podél okraje horního povrchu sklíčidla, přičemž alespoň obvodově protilehlé boční povrchy středících kolíků jsou skloněny vzhledem k ose Z zařízení.
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že úhel sklonu bočních povrchů středících kolíků má velikost mezi 3° a 9°.
4 · ·

4 4 ·

4 4 4

4 4 4 4

4 4 4

01-1800-00-Če •4 «444

44 4

4 4 4 4

4 4 4

4 4

44 4

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první polohovací díly dále obsahují vyvýšené povrchové části umístěné na horním povrchu sklíčidla a zasahující až k jeho okraji.
5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že sklíčidlo má v podstatě válcový tvar a nosič obrobku má v podstatě tvar dutého válce, který je na jednom čele zakryt v podstatě prstencovým deskovým dílem tak, že sklíčidlo je uzavřeno v nosiči obrobku jakmile je zařízení v upnutém stavu.
6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vybrání jsou vytvořena v rameni umístěném v horní části nosiče obrobku, přičemž uvedené rameno vystupuje směrem dovnitř dutého válcového nosiče obrobku, přičemž umístění uvedených vybrání odpovídá umístění středících kolíků na sklíčidle.
7. Zařízení podle nároku 1, 4 a 6, vyznačující se tím, že druhé polohovací díly dále obsahují rovinnou opracovanou povrchovou část uvedeného ramena na nosiči obrobku, přičemž uvedená povrchová část je přizpůsobena k opření o uvedené vyvýšené povrchové části na horním povrchu sklíčidla.
8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jak sklíčidlo, tak nosič obrobku mají středové otvory pro vložení obrobků.
9. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že upínací mechanizmus obsahuje obvodově působící upínací prostředek s upínacími koulemi pravidelně rozmístěnými podél obvodu sklíčidla a nosič obrobku obsahuje prstencovou drážku umístěnou na jeho vnitřním válcovém povrchu, přičemž upínací koule jsou uzpůsobeny ke spolupráci s uvedenou prstencovou drážkou.
10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že sklíčidlo obsahuje prstencovou komoru a upínací prostředek obsahuje prstencový píst předpružený pružinami a axiálně pohyblivě uložený v prstencové komoře, upínací koule opírající

4 «4 4

4 4 4 ·

01-1800-00-Če

44 4444 se o prstencový píst, přičemž prstencový píst je upraven k tlačení upínacích koulí do prstencové drážku umístěné v nosiči obrobku jakmile prstencový píst se axiálně pohne.
11. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že upínací koule jsou uloženy v radiálně probíhajících vrtáních ve sklíčidle a pravidelně rozloženy podél jeho obvodu.
12. Zařízení podle jednoho z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že upínací prostředek obsahuje dvanáct upínacích koulí.
13. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že prstencová drážka vytvořená v nosiči obrobku má v podstatě příčný průřez ve tvaru V.
14. Zařízení podle jednoho z nároků 9 až 13, vyznačující se tím, že axiální umístění prstencové drážky vytvořené v nosiči obrobku je určena tak, že upínací koule mohou do ní proniknout když nosič obrobku je volně uložen na sklíčidlo, přičemž rovina symetrie prstencové drážky vytvořené v nosiči obrobku je umístěna mírně nad středy upínacích koulí vložených do radiálně probíhajících vrtání.