RU130532U1

RU130532U1 - Expanding Mandrel

Info

Publication number: RU130532U1
Application number: RU2012146993/02U
Authority: RU
Inventors: Алексей Геннадьевич Кондрашов; Юрий Евгеньевич Елин
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-07-27

Abstract

Разжимная оправка, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра, причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали, при этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сепаратор в виде тонкостенной втулки с наружными эвольвентными шлицами и прорезями, в которых на упругих осях размещены шарики, сферическая поверхность которых выступает над поверхностью шлицев.An expandable mandrel comprising a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, and the cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, while on it uniformly around the circumference slots parallel to the longitudinal axis of the housing, and a cylindrical surface of a smaller diameter is made from one of the ends of the sleeve and started to interact with the clamping nut, characterized in that it further comprises a separator in the form of a thin-walled sleeve with external involute splines and slots in which balls are placed on the elastic axes, the spherical surface of which protrudes above the surface of the splines.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для закрепления и центрирования деталей во время обработки на металлорежущем станке и в контрольно-измерительных приспособлениях.The utility model relates to mechanical engineering and can be used to fix and center parts during processing on a metal cutting machine and in instrumentation.

Известна конструкция оправки для точных работ, представляющей собой конический протяженный элемент с малой конусностью и центровые отверстия (ГОСТ 31.1066.03-97 Оправки для точных работ).A known design of the mandrel for precision work, which is a conical extended element with low taper and center holes (GOST 31.1066.03-97 Mandrel for precision work).

Она применяется для базирования деталей по гладкому цилиндрическому отверстию при обработке на финишных операциях или при контроле. Применение данных оправок для базирования изделий с шлицевыми отверстиями возможно лишь по диаметру выступов. Условия функционирования изделия в узле чаще всего требует обеспечить центрирование по боковым поверхностям эвольвентных шлицев. В данном случае возможно применение вышеописанных оправок совместно с цилиндрическими роликами, которые устанавливаются во впадинах шлицев изделия и на поверхности оправки. Установка изделия на оправку с роликами представляет собой трудоемкий процесс, точность выставки изделия при котором сильно зависит от квалификации персонала.It is used to base parts on a smooth cylindrical hole during processing at finishing operations or during control. The use of these mandrels for basing products with slotted holes is possible only by the diameter of the protrusions. The conditions for the functioning of the product in the node most often requires centering along the lateral surfaces of involute splines. In this case, it is possible to use the above mandrels in conjunction with cylindrical rollers that are installed in the hollows of the product slots and on the surface of the mandrel. Installing the product on a mandrel with rollers is a time-consuming process, the accuracy of the exhibition of the product in which greatly depends on the qualifications of the staff.

Известна конструкция оправки зубчатой (шлицевой) прямобочной центровой представляющей собой цилиндрическую деталь с выполненными на ней прямобочными шлицами, резьбовым участком и центровыми отверстиями (ГОСТ 18438-73 Оправки зубчатые (шлицевые) прямобочные центровые).A known design of the mandrel gear (slotted) straight-sided center is a cylindrical part made on it straight-line slots, a threaded section and center holes (GOST 18438-73 Mandrel gear (slotted) straight-sided center).

Данные оправки могут применяться для базирования изделий с прямобочными шлицевыми отверстиями при обработке и контроле. Базирование изделий с эвольвентными шлицами на указанных оправках невозможно.These mandrels can be used for basing products with straight-line splined holes during processing and control. Basing products with involute splines on these mandrels is not possible.

Известна также разжимная оправка, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра, причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали, при этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой, на втулке со стороны второго торца выполнена еще одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра, при этом на обеих цилиндрических поверхностях меньшего диаметра выполнены симметрично расположенные сквозные прорези, соединенные с прорезями цилиндрической поверхности большего диаметра, причем каждая прорезь цилиндрической поверхности большего диаметра расположена симметрично относительно прорезей, выполненных на цилиндрических поверхностях меньшего диаметра, и образует с упомянутыми прорезями прорезь Н-образной конфигурации (патент РФ 2030257, МПК В23В 31/40, опубл. 10.03.1995).Also known is an expandable mandrel selected as the closest analogue, comprising a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, the cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, at the same time, slots parallel to the longitudinal axis of the housing are made uniformly on the circumference thereof, and a cylindrical surface of smaller diameter and it is made from the side of one of the ends of the sleeve and is designed to interact with the clamping nut, on the sleeve from the side of the second end there is another cylindrical surface of a smaller diameter, while on both cylindrical surfaces of a smaller diameter there are symmetrically arranged through-cuts connected to the cuts of a larger cylindrical surface diameter, with each slot of a cylindrical surface of a larger diameter being located symmetrically with respect to the slots made on cylindrical surfaces of smaller diameter, and forms with the aforementioned slots a slot of an H-shaped configuration (RF patent 2030257, IPC B23B 31/40, publ. 03/10/1995).

Данная оправка обеспечивает базирование изделий с цилиндрическим отверстием в достаточно широком диапазоне размеров за счет применения сменных втулок. К ее недостаткам следует отнести невозможность базирования изделий с эвольвентными шлицевыми отверстиями по боковым поверхностям шлицев.This mandrel provides the basing of products with a cylindrical hole in a fairly wide range of sizes due to the use of replaceable bushings. Its disadvantages include the impossibility of basing products with involute splined holes on the side surfaces of the splines.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение технологических возможностей оправки для базирования изделий с эвольвентными шлицевыми отверстиями по боковым поверхностям шлицев.The technical problem to which the utility model is directed is to expand the technological capabilities of the mandrel for basing products with involute splined holes on the side surfaces of the splines.

Указанная задача решается тем, что разжимная оправка, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра, причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали, при этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой, дополнительно содержит сепаратор в виде тонкостенной втулки с наружными эвольвентными шлицами и прорезями, в которых на упругих осях размещены шарики, сферическая поверхность которых выступает над поверхностью шлицев.This problem is solved in that the expandable mandrel containing a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, moreover, a cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, while on it uniformly circumferential slots are made parallel to the longitudinal axis of the housing, and a cylindrical surface of smaller diameter is made from the sides s of one of the ends of the sleeve and is designed to interact with the clamping nut, further comprises a separator in the form of a thin-walled sleeve with external involute splines and slots in which balls are placed on the elastic axes, the spherical surface of which protrudes above the surface of the splines.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что разжимная оправка дополнительно содержит размещенный на упругой втулке сепаратор, выполненный в виде тонкостенной втулки с наружными эвольвентными шлицами и прорезями, в которых на упругих осях размещены шарики, сферическая поверхность которых выступает над поверхностью шлицев, обеспечит при зажиме равномерное перемещение шариков в радиальном направлении до упора каждого из них в соответствующие боковые поверхности шлицев изделия, тем самым точно центрируя его по оси делительной окружности шлицевого отверстия.The combination of distinctive features, namely, that the expandable mandrel further comprises a separator located on the elastic sleeve, made in the form of a thin-walled sleeve with external involute splines and slots, in which balls are placed on the elastic axes, the spherical surface of which protrudes above the surface of the splines, will provide during clamping uniform movement of the balls in the radial direction to the end of each of them in the corresponding lateral surfaces of the product splines, thereby precisely centering it along the axis itelnoy circumferential splined hole.

Заявителю не известны разжимные оправки с указанной совокупностью признаков и заявляемая совокупность признаков не вытекает явным образом из существующего уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию "новизна".The applicant is not aware of expandable mandrels with the indicated combination of features and the claimed combination of features does not follow explicitly from the existing level of technology, which confirms the compliance of the claimed technical solution with the criterion of "novelty."

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - разжимная оправка (общий вид);figure 1 - expandable mandrel (General view);

фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1;figure 2 - remote element A in figure 1;

фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.figure 3 is a section bB in figure 1.

Разжимная оправка содержит корпус 1 с наружной конической поверхностью 2. На корпусе расположен упругий элемент 3 в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра. Цилиндрическая поверхность 4 большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса 1 и для базирования детали. На поверхности 4 равномерно по окружности выполнены прорези 5, параллельные продольной оси корпуса 1. Цилиндрическая поверхность 6 меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки 3 и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой 7. Оправка дополнительно содержит сепаратор 8 в виде тонкостенной втулки с наружными эвольвентными шлицами 9 и прорезями 10. В прорезях, на упругих осях 11 размещены шарики 12, сферическая поверхность которых выступает над поверхностью шлицев 9. Для исключения проворота сепаратора 8 на втулке 3 в ней запрессованы штифты 13, входящие с зазором в отверстия 14 сепаратора.The expanding mandrel comprises a housing 1 with an outer conical surface 2. On the housing is an elastic element 3 in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters. The cylindrical surface 4 of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing 1 and to base the part. On the surface 4, slots 5 are made evenly around the circumference, parallel to the longitudinal axis of the housing 1. A cylindrical surface 6 of a smaller diameter is made on the side of one of the ends of the sleeve 3 and is designed to interact with the clamping nut 7. The mandrel further comprises a separator 8 in the form of a thin-walled sleeve with external involute with slots 9 and slots 10. In the slots, on the elastic axes 11, balls 12 are placed, the spherical surface of which protrudes above the surface of the slots 9. To prevent the separator 8 from turning on the sleeve 3 in it apressovany pins 13, included with clearance in the holes 14 of the separator.

Процесс работы разжимной оправки выглядит следующим образом. Оправку вводят в шлицевое отверстие изделия 15 ориентируя его по шлицам 9 и прижимая к подпружиненным упорам 16. После этого, вращением сборной гайки 7 перемешают упругую втулку 3 вдоль оси корпуса 1. Втулка 3 своей конической поверхностью контактирует с конической поверхностью корпуса и деформируется в радиальном направлении, воздействую на шарики 12. При этом происходит деформирование упругих осей 11, до тех пор, пока все шарики не упрутся в боковые стороны 17 шлицев изделия 15. При этом будет обеспечено точное центрирование изделия относительно оси делительного цилиндра шлицевого отверстия. Для освобождения изделия гайку 7 вращают в противоположную сторону. Лепестки втулки 3 сходятся в радиальном направлении к центру, а шарики 12 под воздействием упругих сил возвращаются в исходное положение.The process of expanding the mandrel is as follows. The mandrel is introduced into the slotted opening of the product 15, orienting it along the slots 9 and pressing against the spring-loaded stops 16. After that, by rotating the assembly nut 7, the elastic sleeve 3 is mixed along the axis of the housing 1. The sleeve 3 is contacted with the conical surface of the housing and deformed in the radial direction acting on the balls 12. In this case, the elastic axes 11 are deformed, until all the balls abut against the sides 17 of the slots of the product 15. This will ensure accurate centering of the product relative to dividing the cylinder axis of the splined bore. To release the product, the nut 7 is rotated in the opposite direction. The petals of the sleeve 3 converge in the radial direction to the center, and the balls 12 under the influence of elastic forces return to their original position.

Разжимная оправка может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».The expanding mandrel can be made on standard equipment using well-known materials and modern tools, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

An expandable mandrel comprising a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, and the cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, while on it uniformly around the circumference slots parallel to the longitudinal axis of the housing, and a cylindrical surface of a smaller diameter is made from one of the ends of the sleeve and started to interact with the clamping nut, characterized in that it further comprises a separator in the form of a thin-walled sleeve with external involute splines and slots in which balls are placed on the elastic axes, the spherical surface of which protrudes above the surface of the splines.