RU2021879C1

RU2021879C1 - Clamping device

Info

Publication number: RU2021879C1
Authority: RU
Inventors: С.И. Матушкин; Т.Н. Соколова
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Уральский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: machine structure to cut off casting products from casting block riser produced by investment casting. SUBSTANCE: clamping device has front and back heads installed on a common base. Two rests to clamp axially the riser and casting product and drives to move them are mounted on the heads. The rests are able to move along slideways. A power cylinder and a screw gage with a flywheel are served as the drives. On-head mounted slideways are horizontally shifted away as to center line of the rests. The head provided with power cylinder has holding down unit in the form of prismatic support to install riser end. The support is hinged to end of cylinder stem with swinging clamp and double-arm lever. The lever is hinged to cylinder stem and the rest. Screw in the upright with screw gage is stationary and nut is mounted in flywheel hub. EFFECT: increased productivity. 2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях станков для отрезки деталей от стояка литейного блока, получаемого в процессе изготовления отливок по выплавляемым моделям. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the construction of machines for cutting parts from the riser of the casting block obtained in the manufacturing process of castings according to investment casting.

Известно приспособление для отрезки отливок от стояка литейного блока абразивным кругом, содержащее механизм отрезки и механизм закрепления литейного блока, выполненный в виде трехкулачкового патрона. A device for cutting off castings from a riser of a casting block by an abrasive wheel is known, comprising a cutting mechanism and a fixing mechanism of the casting block made in the form of a three-jaw chuck.

Обрабатываемый литейный блок зажимается в патроне приспособления недостаточно жестко, что приводит к вибрации блока при отрезке отливок. При этом ускоряется износ абразивного круга и возможно его разрушение. The machined casting block is clamped in the fixture's cartridge not rigidly enough, which leads to vibration of the block during the casting segment. At the same time, the wear of the abrasive wheel is accelerated and its destruction is possible.

Кроме того, конструкция приспособления не позволяет обрабатывать широкую номенклатуру литейных блоков из-за возможности натыкания абразивного круга на корпус патрона. In addition, the design of the device does not allow you to handle a wide range of foundry blocks due to the possibility of abrasion of the abrasive wheel on the cartridge case.

Известно также зажимное устройство, содержащее смонтированные на общем основании стойки с упорами, причем упор на одной стойке выполнен в виду упругого материала (например, резиновой подушки), размещенного в гнезде планшайбы, а на другой стойке упор размещен на штоке пневмоцилиндра и выполнен в виде конуса с рифленой поверхностью. It is also known a clamping device containing racks mounted on a common base with stops, and the emphasis on one rack is made of elastic material (for example, a rubber cushion) placed in the socket of the faceplate, and on the other rack the emphasis is placed on the rod of the pneumatic cylinder and is made in the form of a cone with a corrugated surface.

Во время отрезки отливок под действием сил резания возможны деформации упругого материала, что приведет к потере жесткости закрепления литейного блока, к его вибрации, ускоренному износу упругого материала, абразивного круга и возможному их повреждению (разрыву). During the cutting of castings under the influence of cutting forces, deformation of the elastic material is possible, which will lead to a loss of rigidity of the fixing of the casting block, to its vibration, accelerated wear of the elastic material, abrasive wheel and their possible damage (rupture).

Недостатком конструкции планшайбовой опоры является также ограниченность использования ее только для определенной номенклатуры литейных блоков из-за возможности натыкания абразивного круга на планшайбу. A drawback to the design of the faceplate support is also the limited use of it only for a certain range of foundry blocks due to the possibility of sticking an abrasive wheel onto the faceplate.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является зажимное устройство, содержащее жестко смонтированные на общем основании стойки с упорами. Closest to the proposed technical solution is a clamping device containing rigidly mounted on a common base racks with stops.

Передняя стойка имеет корпус, в который вмонтированы перпендикулярно друг другу резьбовая гильза с винтом и шток пневмоцилиндра с плавающими на нем сухарями, расположенными по обе стороны поворотной гильзы, на одном конце винта, где выполнена значительной длины левая трапецеидальная резьба, вставляется передний упор, имеющий на внутреннем конусе клиновидные ребра, а на другом конце закреплен маховик с рукояткой. The front strut has a housing in which a threaded sleeve with a screw and a pneumatic cylinder rod with rusks floating on it located on both sides of the rotary sleeve are mounted perpendicular to each other, at one end of the screw, where the left trapezoidal thread is made long, a front stop is inserted, having wedge-shaped ribs in the inner cone, and a flywheel with a handle is fixed at the other end.

Задняя стойка имеет корпус, в который вмонтированы перпендикулярно друг другу ползун с роликом и шток пневмоцилиндра, на конце которого выполнен скос под ролик и подскошенный элемент, установленный в окне ползуна. На свободном конце ползуна смонтирован с возможностью вращения на упругом подшипнике стакан, в который вставляется задний упор, имеющий на торце зубы. The rear strut has a housing in which a slider with a roller and a pneumatic cylinder rod are mounted perpendicular to each other, at the end of which a bevel is made under the roller and a cut element installed in the slider window. At the free end of the slide, a cup is mounted to rotate on an elastic bearing, into which a back stop is inserted having teeth on the end.

Стояк литейного блока зажимается между упорами известного устройства клиновым механизмом и удерживается во время отрезки отливок от проворота вокруг своей оси только левой трапецеидальной резьбой винтового механизма и силами трения, действующими между концом стояка и внутренним конусом переднего упора. The riser of the casting block is clamped between the stops of the known device by a wedge mechanism and is held only by the left trapezoidal thread of the screw mechanism and the friction forces acting between the end of the riser and the inner cone of the front stop during the castings from turning around its axis.

В производстве отливок по выплавляемым моделям часто встречаются литейные блоки, у которых конец стояка имеет такую форму, что силы трения даже при наличии во внутреннем конусе клиновидных ребер не смогут удержать литейный блок от проворота во время отрезки от него отливок. In the production of investment castings, foundry blocks are often found in which the end of the riser is shaped so that the friction forces, even if there are wedge-shaped ribs in the inner cone, cannot keep the foundry block from turning during cuts from it.

Кроме этого, недостатками известного устройства являются ограниченность его использования только для определенной номенклатуры литейных блоков, пригодных для установки и зажима в конусном упоре с клиновидными ребрами, а также возможность натыкания абразивного круга на массивные стойки, с которыми связаны упоры. In addition, the disadvantages of the known device are the limited use of it only for a certain range of foundry blocks suitable for installation and clamping in a conical emphasis with wedge-shaped ribs, as well as the possibility of abutting an abrasive wheel on massive racks with which the stops are connected.

Целью изобретения является повышение надежности зажима и расширение технологических возможностей зажимного приспособления. The aim of the invention is to increase the reliability of the clamp and expand the technological capabilities of the clamping device.

Указанная цель достигается тем, что в зажимном приспособлении, содержащем установленные на общем основании переднюю и заднюю бабки, на которых с возможностью перемещения по направляющим смонтированы упоры для осевого зажатия стояка и приводы их перемещения, один из которых выполнен в виде силового цилиндра, а другой - в виде винтовой пары с маховиком, направляющие на бабках смещены в горизонтальной плоскости от оси упоров, а бабка с цилиндром имеет узел прижима стояка в виде призматической опоры для установки конца стояка, шарнирно соединенной с концом штока цилиндра качающимся прихватом и двуплечим рычагом, который шарнирно связан со штоком цилиндра и упором, причем на стойке с винтовой парой винт выполнен невращающимся, а гайка смонтирована в ступице маховика. This goal is achieved by the fact that in the clamping device containing front and rear headstock mounted on a common base, on which the stops for axial clamping of the riser and the drives for moving them are mounted with the possibility of moving along the guides, one of which is made in the form of a power cylinder, and the other in the form of a screw pair with a flywheel, the guides on the headstock are displaced in a horizontal plane from the axis of the stops, and the headstock with a cylinder has a node for clamping the riser in the form of a prismatic support for installing the end of the riser, pivotally connected ennoy with the cylinder rod end of tack and the swinging two-armed lever which is pivotally connected to the cylinder rod and the abutment, and at the front with a pair of helical screw configured non-rotating and the nut is mounted in the hub of the flywheel.

Кроме этого, призматическая опора выполнена регулируемой по высоте с помощью винта. In addition, the prismatic support is made adjustable in height with a screw.

На фиг.1 изображено зажимное приспособление, вид спереди, в зажатом состоянии, причем стояк литейного блока выбран максимальной длины, т.е. приспособление показано без выдвижения упора на задней бабке; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.3; на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг.3. Figure 1 shows a clamping device, a front view, in a clamped state, and the riser of the casting block is selected with a maximum length, i.e. the device is shown without extending the stop on the tailstock; figure 2 is the same, a top view; figure 3 is a section aa in figure 1; in Fig.4 is a section bB in Fig. 2; figure 5 is a section bb in figure 2; in Fig.6 is a section GG in Fig.1; Fig.7 is a section DD in Fig.3; on Fig - section EE in figure 3.

Зажимное приспособление состоит из передней 1 и задней 2 бабок, закрепленных на общем основании 3, смонтированном на столе станка (на чертежах не показано). The clamping device consists of a front 1 and rear 2 headstock mounted on a common base 3 mounted on a machine table (not shown in the drawings).

Передняя бабка 1 имеет упор 4 в виде внутреннего конуса, размещенного на одном конце горизонтально расположенного пластинчатого стержня 5, другой конец которого неподвижно закреплен на торце винта 6, снабженного маховиком 7, содержащем в ступице резьбу. The headstock 1 has an emphasis 4 in the form of an inner cone, placed at one end of a horizontally located plate rod 5, the other end of which is fixedly mounted on the end of the screw 6, equipped with a flywheel 7 containing thread in the hub.

Задняя бабка 2 имеет упор 8 в виде цилиндрического пальца, соединенного с одним концом горизонтально расположенного стержня 9, другой конец которого неподвижно закреплен на торце цилиндрической скалки 10. The tailstock 2 has an emphasis 8 in the form of a cylindrical finger connected to one end of a horizontally located rod 9, the other end of which is fixedly mounted on the end of the cylindrical rolling pin 10.

Между упорами 4 и 8 установлен стояк 11 литейного блока с отливками 12. Бабка 2 снабжена силовым цилиндром 13, ось штока 14 которого перпендикулярна оси упоров 4 и 8. Between the stops 4 and 8, a riser 11 of the casting block with castings 12 is installed. The headstock 2 is equipped with a power cylinder 13, the axis of the rod 14 of which is perpendicular to the axis of the stops 4 and 8.

На бабках 1 и 2 размещены цилиндрические направляющие 15 и 16 для установки в них соответственно винта 6 с маховиком 7 и скалки 10. Направляющие 15 и 16 смещены в горизонтальной плоскости от оси упоров 4 и 8. On the headstock 1 and 2 there are cylindrical guides 15 and 16 for mounting a screw 6 with a flywheel 7 and a rolling pin 10 respectively. The guides 15 and 16 are offset in the horizontal plane from the axis of the stops 4 and 8.

Задняя бабка 2 снабжена узлом прижима, представляющим собой неподвижную призматическую опору 17 для установки конца стояка 11 и качающийся прихват 18, установленный над стояком 11. Шток 14 силового цилиндра 13 шарнирно соединен с упором 8 посредством двуплечего рычага 19, выполненного в виде треугольных пластин, имеющих общие шарнирные оси 20 и расположенных с двух сторон бабки 2. Рычаг 19 имеет возможность поворота относительно оси 21 и посредством шарнира 22 соединен с концом штока 14 цилиндра 13. Одно плечо рычага 19 шарниром 23 связано со штоком 14, а другое шарниром 24 - со скалкой 10 упора 8. The tailstock 2 is equipped with a clamping unit, which is a stationary prismatic support 17 for mounting the end of the riser 11 and a swinging grab 18 mounted above the riser 11. The rod 14 of the power cylinder 13 is pivotally connected to the abutment 8 by means of a two-shouldered lever 19 made in the form of triangular plates having common hinge axis 20 and a headstock located on both sides of the head 2. The lever 19 is rotatable relative to the axis 21 and is connected to the end of the rod 14 of the cylinder 13 through the hinge 22. One arm of the lever 19 is connected to the rod 14 by a hinge 23, and others Goa hinge 24 - 10 with a rolling pin 8 stops.

Шарнирное соединение 22 осуществляется посредством пальца, укрепленного на конце штока 14 и размещенного в пазу 25 прихвата 18, а шарнирные соединения 23 и 24 - соответствующими пальцами, укрепленными на штоке 14 и скалке 10 и размещенными в продольных пазах 26 и 27 корпуса бабки 2 и в отвеpстиях 28, выполненных на концах рычага 19. The hinge 22 is carried out by means of a finger, mounted on the end of the rod 14 and placed in the groove 25 of the stick 18, and the hinges 23 and 24 - with the corresponding fingers, mounted on the rod 14 and the rolling pin 10 and placed in the longitudinal grooves 26 and 27 of the headstock body 2 and holes 28 made at the ends of the lever 19.

Упор 8 соединен со стержнем 9 посредством направляющей втулки 29, жестко прикрепленной к последнему, и подпружинен пружиной 30 в сторону упора 8. При этом предотвращается проворачивание упора 8 благодаря наличию на его поверхности паза 31 и установленного на стержне 9 направляющего винта 32. The stop 8 is connected to the rod 9 by means of a guide sleeve 29, rigidly attached to the latter, and is spring-loaded by the spring 30 towards the stop 8. The rotation of the stop 8 is prevented due to the presence of a groove 31 on it and a guide screw 32 installed on the rod 9.

При вращении маховика 7 упор 4 имеет возможность поступательно перемещаться, при этом винт 6 не вращается благодаря наличию на его цилиндрической части паза 33 и направляющего винта 34, установленного в корпусе бабки 1. When the flywheel 7 is rotated, the emphasis 4 has the ability to move forward, while the screw 6 does not rotate due to the presence on its cylindrical part of the groove 33 and the guide screw 34 installed in the headstock housing 1.

Призматическая опора 17 имеет винт 35, с помощью которого она регулируется по высоте относительно оси стояка 11. Фиксация опоры 17 осуществляется контргайкой 36. The prismatic support 17 has a screw 35, with which it is adjustable in height relative to the axis of the riser 11. The support 17 is fixed with a lock nut 36.

Подвод сжатого воздуха к цилиндру 13 производится через резьбовые отверстия бобышки 37 и трубки 38. Отрезка отливок 12 от стояка 11 осуществляется кругом 39. The supply of compressed air to the cylinder 13 is made through the threaded holes of the boss 37 and the tube 38. The cutting of castings 12 from the riser 11 is carried out in a circle 39.

Зажимное приспособление работает следующим образом. The clamping device operates as follows.

Подлежащий отрезке стояк 11 литейного блока вручную устанавливается концом на призматическую опору 17 и вращением маховика 7 оба торца стояка 11 поджимаются упорами 4 и 8. При этом один конец стояка 11 вставляется во внутренний конус упора 4, а торцевая поверхность упора 8 соприкасается с торцем другого конца стояка, поджимая пружину 30. Силовое закрепление стояка 11 в бабках 1 и 2 производится при подаче сжатого воздуха через трубку 38. Шток 14, перемещаясь вместе с шарниром 23, скользящим в пазу 26 корпуса бабки 2, поворачивает рычаг 19 относительно оси 20, что приводит к скольжению шарнира 24 в пазу 27 и перемещению в направляющей 16 скалки 10, стержня 9 и упора 8 во втулке 29 в сторону торца стояка 11 литейного блока. При этом пружина 30 сжимается до рабочего состояния, а упор 8 торцем зажимает стояк 11 в осевом направлении. The riser 11 of the casting block to be manually segmented is set manually by the end onto the prismatic support 17 and by turning the flywheel 7, both ends of the riser 11 are pressed by the stops 4 and 8. In this case, one end of the riser 11 is inserted into the inner cone of the stop 4, and the end surface of the stop 8 is in contact with the end of the other end the riser, pressing the spring 30. The clamping of the riser 11 in the headstock 1 and 2 is carried out by supplying compressed air through the tube 38. The rod 14, moving together with the hinge 23, sliding in the groove 26 of the headstock body 2, turns the lever 19 relative to the axis 20 , which leads to the sliding of the hinge 24 in the groove 27 and moving in the guide 16 of the rolling pin 10, the rod 9 and the stop 8 in the sleeve 29 towards the end face of the riser 11 of the casting block. In this case, the spring 30 is compressed to the operating state, and the stop 8 end-face clamps the riser 11 in the axial direction.

Одновременно с этим связанный посредством шарнира 22 со штоком 14 прихват 18 поворачивается относительно оси 21 и прижимает стояк 11 к призматической опоре 17. At the same time, the tack 18 connected by a hinge 22 to the rod 14 is rotated relative to the axis 21 and presses the riser 11 against the prismatic support 17.

Таким образом стояк 11 литейного блока жестко зажимается в приспособлении в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Затем поперечным перемещением основания 3 и продольным перемещением стола станка стояк 11 подводится под абразивный круг 39 и производится отрезка отливок 12 от литейного блока в одной плоскости. После этого стол станка отводится от абразивного круга 39 и производится раскрепление стояка 11 путем переключения крана управления (на чертежах не показан) цилиндра 13. Thus, the riser 11 of the casting block is rigidly clamped in the device in two mutually perpendicular directions. Then, by transverse movement of the base 3 and the longitudinal movement of the machine table, the riser 11 is brought under the abrasive wheel 39 and a piece of castings 12 is made from the casting block in one plane. After that, the machine table is diverted from the abrasive wheel 39 and the riser 11 is unfastened by switching the control valve (not shown) of the cylinder 13.

При подаче сжатого воздуха через бобышку 37 связанный шарниром 22 со штоком 14 прихват 18 поворачивается относительно оси 21 и освобождает конец стояка 11, лежащий на призматической опоре 17. Одновременно с этим шарнир 23 скользит в пазу 26, рычаг 19 поворачивается относительно оси 20, связанный со скалкой 10 шарнир 24 скользит в пазу 27 и перемещает стержень 9, а вместе с ним и упор 8 в сторону от торца стояка 11, разжимая пружину 30. Таким образом стояк 11 литейного блока раскреплен. После этого, поворачивая вручную стояк 11, устанавливают литейный блок отливками в другой плоскости, переключением крана подают сжатый воздух для зажатия стояка и цикл отрезки отливок повторяют аналогично описанному выше. When compressed air is supplied through the boss 37, the tack 18 connected by a hinge 22 to the rod 14 rotates relative to the axis 21 and releases the end of the riser 11 lying on the prismatic support 17. At the same time, the hinge 23 slides into the groove 26, the lever 19 rotates relative to the axis 20, connected with the rolling pin 10, the hinge 24 slides into the groove 27 and moves the rod 9, and with it the support 8 to the side of the end of the riser 11, unclenching the spring 30. Thus, the riser 11 of the casting block is unfastened. After that, manually turning the riser 11, the casting block is installed by casting in another plane, by switching the tap, compressed air is supplied to clamp the riser, and the cycle of the castings is repeated as described above.

После отрезки всех отливок и раскрепления стояка последний путем нажатия на упор 8 и поджатия пружину 30 вынимается из приспособления и удаляется в специальный контейнер (на чертежах не показан). After cutting all the castings and unfastening the riser, the latter by pressing the stop 8 and pressing the spring 30 is removed from the device and removed into a special container (not shown in the drawings).

Применение в зажимном приспособлении расположенного на задней бабке и связанного с приводом ее упора узла прижима стояка, представляющего собой неподвижную призматическую опору и качающийся прихват, причем шток силового цилиндра упора шарнирно соединен с упором посредством двуплечего рычага в виде треугольной пластины, а конец штока шарнирно соединен с качающимся прихватом, обеспечивает по сравнению с прототипом более надежное закрепление литейного блока в бабках приспособления во время отрезки отливок. The use in the clamping device of a riser clamp located on the tailstock and connected with the drive of its stop, which is a fixed prismatic support and a swinging clamp, the rod of the stop power cylinder pivotally connected to the stop by a two-shouldered lever in the form of a triangular plate, and the end of the rod pivotally connected to swinging stick, provides, in comparison with the prototype, a more reliable fastening of the casting block in the headstock of the device during the cutting of the castings.

Смещение направляющих упоров относительно их оси в горизонтальной плоскости обеспечивает свободное прохождение абразивного круга при отрезке отливок без натыкания его на заднюю бабку приспособления, а примененные на бабках механизмы (винтовой с неподвижным винтом и кулисно-рычажный) обеспечивают поступательное перемещение упоров для свободной установки и закрепления в приспособлении различных типоразмеров литейных блоков. The displacement of the guide stops relative to their axis in the horizontal plane ensures the free passage of the abrasive wheel when cutting castings without sticking it on the tailstock of the device, and the mechanisms used on the headstock (screw with a fixed screw and rocker-lever) provide translational movement of the stops for free installation and fixing in adaptation of various sizes of foundry blocks.

Claims

1. CLAMPING DEVICE, comprising a base, front and rear headstock mounted on it, drive stops for axial fixing of the riser of the casting unit, mounted in headstock with the ability to move along the guides, the front headstock stop drive is made in the form of a screw pair with a flywheel, and the back stop drive headstock - in the form of a power cylinder, characterized in that it is equipped with a riser clamp assembly located on the tailstock, connected to the drive of its stop and representing a stationary prismatic support and swinging clamp, the current of the stop drive power cylinder is pivotally connected to the stop by a two-shouldered lever in the form of a triangular plate, and the rod end is pivotally connected to the swinging clamp, while the guide guides are offset relative to their axis in the horizontal plane, the headstock stop drive screw is made stationary, and the nut is installed in flywheel hub.

2. The device according to claim 1, characterized in that the prismatic support is made with the possibility of height adjustment by means of a screw.