RU187004U1 - Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали - Google Patents
Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали Download PDFInfo
- Publication number
- RU187004U1 RU187004U1 RU2018113921U RU2018113921U RU187004U1 RU 187004 U1 RU187004 U1 RU 187004U1 RU 2018113921 U RU2018113921 U RU 2018113921U RU 2018113921 U RU2018113921 U RU 2018113921U RU 187004 U1 RU187004 U1 RU 187004U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- centering
- spacer discs
- central axis
- rubber rings
- thin
- Prior art date
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/40—Expansion mandrels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/12—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for securing to a spindle in general
- B23Q3/14—Mandrels in general
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Устройство применяется в области металлообработки и направлено на повышение качества обработки наружной поверхности тонкостенной цилиндрической детали за счет бездеформирующего (сохраняющего форму детали в поперечном сечении) центрирования и зажима тонкостенной цилиндрической детали с одновременным демпфированием ее колебаний (вибраций) при обработке.Технический результат достигается с помощью устройства, содержащего корпус с торцевой и цилиндрической базовыми поверхностями, торцевой прижим, центральную ось, жестко закрепленную на корпусе. На центральной оси расположены распорные диски в количестве не менее двух, которые имеют возможность перемещения в осевом направлении под действием зажимного элемента до смыкания между собой, при этом на наружном диаметре распорных дисков имеются кольцевые проточки, в проточках расположены резиновые кольца, контактирующие боковыми поверхностями с парой соседних распорных дисков, а наружной поверхностью, после их сдавливания зажимным элементом до рабочего положения, вступают в контакт с обрабатываемой деталью, обеспечивая не силовое, бездеформирующее центрирование и одновременное демпфирование колебаний при обработке.Между распорными дисками в несжатом состоянии имеется зазор, позволяющий при смыкании дисков выдавить резиновые кольца на фиксированную величину с постоянным усилием контакта с зажимаемой деталью.В устройстве конструктивно разделены предварительное, не силовое, бездеформирующее центрирование детали и окончательный силовой прижим с торца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали.
Полезная модель относится к области металлообработки и может быть использована на металлорежущих станках при установке и закреплении тонкостенной цилиндрической детали.
Известно устройство, которое содержит 3-х кулачковый самоцентрирующий токарный патрон и сборные секторные кулачки, приточенные по зажимному диаметру детали.
Недостатком такого устройства является то, что при закреплении тонкостенной цилиндрической детали с диаметром, отличным от правильного круга (овал, многогранник), усилием зажима диаметр детали выправляется до правильного круга. После обработки наружного диаметра и снятия усилия зажима, деталь под действием силы упругости возвращается к первоначальной форме. Точность наружного обработанного диаметра детали снижается.
Также известны различные оправки цангового типа, имеющие наружную цилиндрическую разжимную втулку, выполненную с прорезями, и разжимаемую тягой с конической поверхностью (см. патент 2412787 «Оправка с разрезной цангой»). Недостаток устройства аналогичен вышеуказанному.
Также известна оправка для обработки длинномерных цилиндрических деталей типа труб (см. патент 2291760 «Оправка для обработки тонкостенной детали»). Оправка содержит стержень, на котором расположены чередующиеся зажимные и упругие разжимные элементы в виде колец с коническими торцами.
К недостаткам указанного устройства относится необходимость силового зажима детали по внутреннему диаметру, что для тонкостенных деталей, при соотношении диаметра и длины обрабатываемой детали D/L>0,5 приводит к недостаткам, указанным выше. Кроме того, в данной конструкции не рассмотрен вопрос центрирования самой оправки.
В качестве прототипа выбрано устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали по ее внутреннему диаметру (см. патент 2320458 «Устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали»). Устройство содержит корпус с центральным отверстием и двумя рядами радиальных отверстий, оси которых перпендикулярны оси центрального отверстия. Устройство также содержит тягу, размещенную в центральном отверстии с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса, и подпружиненные пружиной плунжеры, размещенные в радиальных отверстиях с возможностью осевого перемещения под действием кулачковых поверхностей, выполненных на тяге. На корпусе выполнена торцевая упорная базовая поверхность, а на тяге установлен прижим, при этом сумма двух длин плунжера и диаметра тяги в момент закрепления детали равна номинальному внутреннему диаметру детали. Радиальные отверстия и плунжеры второго ряда смещены по окружности относительно отверстий и плунжеров первого ряда, а торцы плунжеров выполнены сферической формы.
Недостатками описанного устройства являются:
1. Конструкция устройства не обеспечивает точного центрирования детали, так как в момент закрепления детали торцевым прижимом наружные поверхности плунжеров имеют фиксированный размер, равный сумме двух длин плунжера и диаметра тяги, что соответствует номинальному внутреннему диаметру детали. Данная конструкция не учитывает допуск на внутренний диаметр детали, а также возможную некруглость детали (овал, многогранник). Кроме того, подвижные элементы тяга и плунжеры, имеют собственные погрешности в виде допусков на изготовление и зазоров в подвижных элементах. Эти факторы не позволяют точно базировать деталь на внутренний диаметр и снижают качество обработки детали.
2. Неоправданная конструктивная сложность устройства. В момент закрепления детали наружные поверхности плунжеров имеют фиксированный размер, что сводит конструкцию центрирующего устройства к обычной жесткой цилиндрической оправке с фиксированным наружным диаметром и лысками на боковых поверхностях, чтобы обеспечить контакт с деталью по трем точкам, разнесенным на 120°. Набор подвижных элементов (диски с радиальными отверстиями, плунжеры, ступенчатый вал и др.) теряют всякий смысл.
3. Данное устройство не учитывает при обработке тонкостенных цилиндрических деталей, зажатых только по торцам, наличие вибраций, возникающих при обработке. Вибрации при обработке резко снижают точность и чистоту обрабатываемой поверхности. Так как деталь не зажата по внутреннему диаметру, требуется наличие в конструкции устройства демпфирующих элементов.
Задачей полезной модели является обеспечение бездеформирующего (сохраняющего форму детали в поперечном сечении) центрирования и зажим тонкостенной цилиндрической детали с одновременным демпфированием ее колебаний (вибраций) при обработке.
Технический результат заключается в повышении качества (высокой точности и чистоты) обработки наружной поверхности тонкостенной цилиндрической детали.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве для закрепления пустотелой цилиндрической детали, содержащем корпус с торцевой и цилиндрической базовыми поверхностями, торцевой прижим, центральную ось с размещенными на ней элементами центрирования, предусмотрены следующие отличия: центральная ось жестко закреплена на корпусе, на центральной оси расположены распорные диски в количестве не менее двух, которые имеют возможность перемещения в осевом направлении под действием зажимного элемента до смыкания между собой, при этом на наружном диаметре распорных дисков имеются кольцевые проточки, в проточках расположены резиновые кольца, контактирующие боковыми поверхностями с парой соседних распорных дисков, а наружной поверхностью, после их сдавливания зажимным элементом до рабочего положения, вступают в контакт с обрабатываемой деталью, обеспечивая не силовое, бездеформирующее центрирование и одновременное демпфирование колебаний при обработке.
Кроме того, предложенное устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали отличается тем, что между распорными дисками в незажатом состоянии имеется расстояние h, величина которого определяется опытным путем, в зависимости от зазора между наружным диаметром d1 распорных дисков и внутренней поверхностью зажимаемой детали, а также от толщины стенки зажимаемой детали и свойств материала резиновых колец и зажимаемой детали. При осевом зажиме распорные диски смыкаются между собой, выдавливая материал резиновых колец на одинаковую величину, что позволяет получить контролируемое усилие контакта между резиновыми кольцами и деталью. В результате получается фиксированное усилие разжима детали, не деформирующее деталь по окружности, и при этом выполняется не только центрирование, но и демпфирование (гашение вибраций) детали при обработке.
Также в предложенном устройстве наружный диаметр d1 распорных дисков выполнен меньше внутреннего диаметра детали и определяется по формуле:
d1=D-Tk,
где D - номинальный внутренний диаметр детали, Тк - допуск круглости внутреннего диаметра.
При этом резиновые кольца в неподжатом состоянии не выступают за наружный диаметр d1 распорных дисков. Это позволяет устанавливать на диски обрабатываемую деталь, имеющую отклонение от круглости по внутреннему диаметру, не деформируя ее, и в то же время обеспечивается минимальный зазор между дисками и деталью, за счет чего уменьшается величина осевого перемещения дисков при сжимании и, соответственно, объем выдавливаемой резины.
Предложенное устройство отличается также тем, что конструктивно разделены предварительное, не силовое, бездеформирующее центрирование детали и окончательный силовой прижим с торца. Это позволяет более точно и стабильно устанавливать и закреплять деталь.
Также, с целью расширения функциональных возможностей, возможен дополнительный кольцевой прижим, применяемый при наличии на обрабатываемой детали фланца, и используемый поочередно с торцевым прижимом при обработке детали по торцу.
Жесткое закрепление центральной оси обеспечивает более точное центрирование детали за счет отсутствия люфта между корпусом и осью, а также за счет выполнения с высокой точностью соосности посадочной поверхности корпуса и поверхности d центрирующей оси.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:
1. Применение центрирующих элементов, состоящих из распорных дисков и резиновых колец, выполняет двойное назначение: бездеформирующее центрирование детали по фактическому внутреннему диаметру, и демпфирование вибрации детали при обработке, что повышает точность и чистоту обработки наружной поверхности детали.
2. Разделение предварительного, не силового, бездеформирующего центрирования детали и окончательного силового прижима с торца позволяет более точно и стабильно устанавливать и закреплять деталь, что увеличивает точность обработки.
3. Центральная ось, жестко закрепленная на корпусе, и соосная с посадочной поверхностью корпуса, повышает жесткость и точность самого устройства, что так же повышает точность обработки детали.
Полезная модель позволяет точно установить и надежно закрепить тонкостенную цилиндрическую деталь не деформируя ее, и произвести обработку детали с более высокой точностью, так как за счет демпфирования исключена вибрация детали при обработке.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - увеличенный местный вид А.
Предложенное устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали содержит корпус 1 с посадочным местом на станок. На корпусе выполнены цилиндрическая 2 и торцевая 3 базовые поверхности. Цилиндрическая базовая поверхность равна номинальному внутреннему диаметру D обрабатываемой детали и имеет длину не более 3…4 мм. На корпусе закреплена центральная ось 4 с посадочной поверхностью диаметром d, соосной посадочной поверхности корпуса. На центральной оси 4 установлены распорные диски 5. Внутренний диаметр распорных дисков сопрягается с поверхностью центральной оси по посадке с минимальным зазором. Наружный диаметр d1 дисков соосен с внутренним, и определяется по формуле: d1=D-Tk, где D - номинальный внутренний диаметр детали, Тк - допуск круглости внутреннего диаметра. На наружной поверхности распорных дисков с одной стороны выполнены кольцевые проточки, глубина которых соответствует сечению резиновых колец 6. Резиновые кольца 6 расположены в кольцевых проточках распорных дисков, и в незажатом состоянии не выступают за наружный диаметр дисков. Детали 5 и 6 поджаты гайкой 7. На центральной оси также находится прижим 8 и гайка 9.
Устройство работает следующим образом.
Корпус устройства устанавливается на шпиндель станка. На корпусе 1 имеются цилиндрическая 2 и торцевая 3 базовые поверхности, на которые устанавливается деталь по внутреннему диаметру D и упирается в торец. Распорные диски 5, находящиеся на центральной оси 4, поджимаются гайкой 7 до выбирания зазора h между дисками. В результате поджима происходит выдавливание материала резиновых колец 6 до фактического размера D внутренней поверхности детали. После этого происходит основной зажим детали по торцам с помощью прижима 8 гайкой 9.
Claims (2)
1. Устройство для закрепления тонкостенной цилиндрической детали с центрированием, содержащее корпус с торцевой и цилиндрической базовыми поверхностями и расположенную в нем центральную ось с размещенными на ней элементами центрирования и торцевым прижимом, отличающееся тем, что элементы центрирования выполнены в виде установленных на центральной оси соосно друг другу распорных дисков с резиновыми кольцами, размещенными в кольцевых проточках, выполненных на их наружной поверхности, при этом центральная ось жестко закреплена на корпусе, распорные диски установлены с возможностью перемещения в осевом направлении до смыкания между собой под действием установленной на центральной оси зажимной гайки, а резиновые кольца размещены с возможностью контактирования своими боковыми поверхностями с парой соседних распорных дисков, а наружной поверхностью после смыкания между собой распорных дисков и сдавливания резиновых колец до рабочего положения посредством зажимной гайки - с закрепляемой деталью.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распорные диски выполнены с наружным диаметром d1, меньшим номинального внутреннего диаметра D детали на величину допуска круглости Тк внутреннего диаметра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113921U RU187004U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018113921U RU187004U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187004U1 true RU187004U1 (ru) | 2019-02-13 |
Family
ID=65442037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018113921U RU187004U1 (ru) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187004U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2727432C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-07-21 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Способ закрепления полых цилиндрических изделий на токарном станке |
RU2736580C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-11-18 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с выпуклым дном на токарном станке при механической обработке |
RU2738119C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-12-08 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с криволинейным дном |
CN113547361A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-26 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种薄壁异形结构摩擦片加工工装、刀具及加工方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU561629A1 (ru) * | 1975-07-29 | 1977-06-15 | Предприятие П/Я Г-4453 | Разжимна оправка |
US4114909A (en) * | 1976-03-22 | 1978-09-19 | Jrc Products, Inc. | Core locking device |
US4195792A (en) * | 1978-12-11 | 1980-04-01 | Hall Melvin D | Expandable mandrels |
SU1756027A1 (ru) * | 1990-01-23 | 1992-08-23 | Ровенский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Разжимна оправка |
RU2320458C2 (ru) * | 2006-03-28 | 2008-03-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали |
RU175625U1 (ru) * | 2017-02-16 | 2017-12-12 | Наталья Николаевна Бабич | Центровая разжимная оправка |
-
2018
- 2018-04-17 RU RU2018113921U patent/RU187004U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU561629A1 (ru) * | 1975-07-29 | 1977-06-15 | Предприятие П/Я Г-4453 | Разжимна оправка |
US4114909A (en) * | 1976-03-22 | 1978-09-19 | Jrc Products, Inc. | Core locking device |
US4195792A (en) * | 1978-12-11 | 1980-04-01 | Hall Melvin D | Expandable mandrels |
SU1756027A1 (ru) * | 1990-01-23 | 1992-08-23 | Ровенский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Разжимна оправка |
RU2320458C2 (ru) * | 2006-03-28 | 2008-03-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали |
RU175625U1 (ru) * | 2017-02-16 | 2017-12-12 | Наталья Николаевна Бабич | Центровая разжимная оправка |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2727432C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-07-21 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Способ закрепления полых цилиндрических изделий на токарном станке |
RU2736580C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-11-18 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с выпуклым дном на токарном станке при механической обработке |
RU2738119C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-12-08 | Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод") | Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с криволинейным дном |
CN113547361A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-26 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种薄壁异形结构摩擦片加工工装、刀具及加工方法 |
CN113547361B (zh) * | 2021-08-25 | 2024-06-11 | 北京北方车辆集团有限公司 | 一种薄壁异形结构摩擦片加工工装、刀具及加工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU187004U1 (ru) | Устройство для центрирования и закрепления тонкостенной цилиндрической детали | |
RU2604373C2 (ru) | Экспандерная головка для расширительных инструментов и экспандерный инструмент, снабженный этой головкой | |
CN112719962B (zh) | 一种适用于异型孔装夹的液压自动膨胀夹具 | |
US20140353929A1 (en) | Expanding arbor | |
CN110640521B (zh) | 薄壁套外抱定位并端面压紧的自动夹具 | |
CN104858694A (zh) | 薄壁零件自定心夹具 | |
CN103769900A (zh) | 柔性自定心夹具 | |
CN203778797U (zh) | 用于薄壁套筒的柔性自定心夹具 | |
RU2291760C2 (ru) | Оправка для обработки тонкостенной детали | |
CN109128885B (zh) | 薄壁筒形工件外圆车削装夹工装及装夹方法 | |
RU2320458C2 (ru) | Устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали | |
CN113770769A (zh) | 一种薄壁件加工工装 | |
JP2020040073A (ja) | パイプ端部の拡縮径装置 | |
CN210908169U (zh) | 一种内涨贴合式薄壁滚筒夹紧装置 | |
RU2030257C1 (ru) | Разжимная оправка | |
CN102166719B (zh) | 一种汽车焊接叉加工夹具与工艺 | |
RU177809U1 (ru) | Оправка с разрезной цангой для закрепления заготовки на станке | |
RU2759818C2 (ru) | Оправка разжимная для исправления деформации отверстия прецизионных тонкостенных длинномерных труб в процессе наружной обработки | |
CN112059674A (zh) | 一种可调式薄壁壳体减振夹紧装置及操作方法 | |
CN217992210U (zh) | 一种管件加工用内管定位芯轴 | |
CN219598582U (zh) | 一种用于指套管和端塞对中的焊接对中工具 | |
RU211487U1 (ru) | Оправка кулачковая двухрядная | |
CN211248388U (zh) | 一种高精度双锥度膨胀心轴 | |
CN104384544A (zh) | 定心夹具 | |
RU219109U1 (ru) | Устройство для осевой фиксации заготовок |