RU2168397C2

RU2168397C2 - Clamping self-aligning apparatus

Info

Publication number: RU2168397C2
Application number: RU99103046A
Authority: RU
Inventors: Н.М. Легкий; Ю.В. Маркин
Original assignee: Легкий Николай Михайлович; Маркин Юрий Владимирович
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: machine tool manufacture, metal working equipment, namely apparatuses for fixing rotating parts in metal cutting machine tools. SUBSTANCE: clamping self-aligning apparatus includes housing with cover and trihedral recess. Three centering members are arranged with possibility of mutual motion between faces of trihedral recess. Each member includes wedge-shape portion and stem. Guiding face of centering member engages with guiding face of housing and with face contacting with adjacent centering member. Each cam is rigidly secured to outer side of each stem and it is arranged in plane passing through central axis of clamping self-aligning apparatus in parallel to plane of guiding face of respective centering member. Each centering member has turning on end of wedge-shape portion at outer side and on end portion of stem - at inner side. Such apparatus provides lowered effort acting upon drive at motion of centering members and enlarged assortment of fixed parts. EFFECT: improved design. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области станкостроения и металлообработки, в частности к устройствам, используемых в металлорежущих станках для закрепления вращающихся деталей. The invention relates to the field of machine tools and metalworking, in particular to devices used in metal cutting machines for fixing rotating parts.

Известно зажимное самоцентрирующее устройство, в котором зажимные кулачки, выполненные в виде трех клиновидных элементов с направляющими и рабочими гранями, расположены в трехгранном углублении корпуса и сопряжены друг с другом таким образом, что их направляющие грани всегда образуют равносторонний треугольник. На кулачках установлены дополнительные губки. Привод перемещения связан с одним из кулачков (см. авт. свид. СССР N 1505677, М. Кл⁶ B 23 B 31/02 от 1989 года).A self-centering clamping device is known in which clamping cams made in the form of three wedge-shaped elements with guides and working faces are located in a trihedral recess of the housing and are mated with each other so that their guide faces always form an equilateral triangle. There are additional jaws on the cams. The movement drive is connected to one of the cams (see ed. Certificate of the USSR N 1505677, M. Cl ⁶ B 23 B 31/02 from 1989).

Это устройство имеет ограниченные технологические возможности, так как с его помощью крепятся детали в ограниченном диапазоне диаметров. Кроме того, недостатком устройства является и большое количество сопрягаемых и взаимодействующих деталей. This device has limited technological capabilities, as it is used to fasten parts in a limited range of diameters. In addition, the disadvantage of this device is the large number of mating and interacting parts.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является зажимное самоцентрирующее устройство, содержащее снабженный крышкой корпус с углублением, имеющим три расположенные взаимно по углом 60^o боковые направляющие грани корпуса, между которыми расположены с возможностью взаимного перемещения три центрирующих элемента, каждый из которых имеет направляющую грань, взаимодействующую с боковой направляющей гранью корпуса, и состоит из клиновидной части и хвостовика, имеющих на концах выборку и контактирующие с соседним центрирующим элементом грани, расположенные под углом 30^o к направляющей грани, а один из центрирующих элементов снабжен приводом (см. патент РФ N 2058856, М. Кл⁶ B 23 B 31/12 от 04.03.93, опублик. 27.04.96).The closest technical solution to the invention is a self-centering clamping device comprising a housing provided with a lid with a recess having three lateral guiding faces of the housing located mutually at an angle of 60 ^o , between which three centering elements are located, each of which has a guiding face interacting with a lateral guide face of the housing, and consists of a wedge-shaped part and a shank having a sample at the ends and in contact with the adjacent centering element faces arranged at 30 ^o to the guide face, and one of the centering elements has a drive (see. RF Patent N 2058856, Cl ⁶ M. B 23 B 31/12 of 4.3.93, published. 04.27.96).

Это устройство также имеет ограниченный диапазон зажимаемых деталей. This device also has a limited range of clamped parts.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей. The objective of the invention is the expansion of functionality.

Для устранения указанных недостатков и для получения технического результата в создании зажимного самоцентрирующего устройства предлагается в зажимном самоцентрирующем устройстве, содержащем снабженный крышкой корпус с трехгранным углублением, между гранями которого расположены с возможностью взаимного перемещения три центрирующих элемента, каждый из которых состоит из клиновидной части и хвостовика, имеет направляющую грань, взаимодействующую с направляющей гранью корпуса, и контактирующие с соседним центрирующим элементом грани, а один из центрирующих элементов снабжен приводом, отличающееся тем, что оно снабжено кулачками, каждый из которых жестко закреплен на внешней стороне каждого хвостовика и расположен в плоскости, проходящей через центральную ось зажимного самоцентрирующего устройства параллельно плоскости направляющей грани соответствующего центрирующего элемента, при этом каждый центрирующий элемент выполнен с выборкой на конце клиновидной части с внешней стороны, а на конце хвостовика - с внутренней стороны. To eliminate these drawbacks and to obtain a technical result in creating a clamping self-centering device, it is proposed in a clamping self-centering device containing a housing with a triangular recess provided with a lid, between the faces of which are located three centering elements, each of which consists of a wedge-shaped part and a shank, has a guiding face interacting with the guiding face of the housing, and the gras in contact with the adjacent centering element neither, but one of the centering elements is provided with a drive, characterized in that it is equipped with cams, each of which is rigidly fixed on the outer side of each shank and is located in a plane passing through the central axis of the clamping self-centering device parallel to the plane of the guide face of the corresponding centering element, each centering element is sampled at the end of the wedge-shaped part from the outside, and at the end of the shank - from the inside.

Кроме того, корпус и крышка могут быть выполнены с отверстиями по форме и размеру соответствующими поперечному сечению хвостовика с кулачком в направлении их перемещения. In addition, the housing and the cover can be made with holes in shape and size corresponding to the cross section of the shank with the cam in the direction of their movement.

Кроме того, оно может быть снабжено элементом для улучшения скольжения, размещенным между направляющими гранями корпуса и центрирующего элемента. In addition, it can be provided with an element to improve sliding, placed between the guide faces of the housing and the centering element.

Кроме того, оно может быть снабжено элементом для улучшения скольжения, размещенным между взаимодействующими гранями центрирующих элементов. In addition, it can be provided with an element to improve the slip, placed between the interacting faces of the centering elements.

На фиг. 1 изображен вид устройства по изобретению с внешней стороны в плоскости дно крышки - корпус; на фиг. 2 - устройства по сечению A-A. In FIG. 1 shows a view of the device according to the invention from the outside in the plane of the bottom of the lid - housing; in FIG. 2 - devices section A-A.

Лучший вариант осуществления изобретения. The best embodiment of the invention.

Ниже приводится вариант выполнения устройства по изобретению, который полно отображает существо и преимущества изобретения, но не ограничивает возможности использования этого изобретения. The following is an embodiment of the device according to the invention, which fully reflects the essence and advantages of the invention, but does not limit the possibility of using this invention.

Зажимное самоцентрирующее устройство содержит корпус 1 с крышкой 2. В корпусе и дне 3 крышки выполнены по оси зажимного устройства сквозные отверстия, необходимые при обработке деталей типа прутка. В углублении корпуса образованы три расположенные взаимно под углом 60^o боковые направляющие грани 4 корпуса 1. В углублении корпуса между гранями 4 расположены три центрирующих элемента 5. У каждого центрирующего элемента 5 имеется направляющая грань 6, расположенная в той же плоскости, что и соответствующая направляющая грань 4 корпуса. Центрирующий элемент состоит из клиновидной части 7 и хвостовика 8. Под углом 30^o к направляющей грани центрирующего элемента у клиновидной части 7 и хвостовика 8 имеются контактирующие друг с другом соответственно грани 9 и 10. На конце клиновидной части с внешней стороны центрирующего элемента выполнена выборка 11. Выборка 12 на конце хвостовика сделана с внутренней стороны центрирующего элемента. Один из центрирующих элементов снабжен приводом (не показан) для перемещения центрирующего элемента. На конце хвостовика с внешней стороны жесто закреплен, например, винтами 13 кулачок 14. Взаимодействующая с зажимаемой деталью часть кулачка имеет стандартную, например, ступенчатую форму. Кулачек расположен в плоскости, параллельной плоскости направляющей грани и проходящей через центральную ось зажимного самоцентрирующего устройства. В корпусе и крышке выполнены отверстия 15 по форме и размеру соответствующие поперечному сечению хвостовика с кулачком в направлении их перемещения, что обеспечивает возможность выхода хвостовика и кулачка за пределы контура зажимного самоцентрирующего устройства при зажиме деталей большого диаметра. При необходимости в дне крышки выполнены радиальные вырезы 16 для обеспечения свободного хода кулачков. Для снижения усилия перемещения центрирующих элементов между направляющими гранями 4 и 6 размещают улучшающие скольжение материалы или элементы трения качения (не показаны). Дальнейшее снижение усилия перемещения центрирующих элементов возможно, если улучшающие скольжение материалы или элементы трения качения (не показаны) также размещены между взаимодействующими гранями 9 и 10 центрирующих элементов. В качестве материалов, улучшающих скольжение, используются смазки, в том числе графитовые, прокладки из специальных материалов. В качестве элементов трения качения используются ролики или шарики.The self-centering clamping device comprises a housing 1 with a cover 2. In the housing and the bottom 3 of the cover, the through holes are made along the axis of the clamping device, which are necessary for processing parts such as a bar. In the recess of the casing, three lateral guiding edges 4 of the casing 1 are formed mutually at an angle of 60 ^° . In the recess of the casing between the faces 4 there are three centering elements 5. Each centering element 5 has a guiding face 6 located in the same plane as the corresponding guide face 4 of the building. The centering element consists of a wedge-shaped part 7 and a shank 8. At an angle of 30 ^° to the guide face of the centering element, the wedge-shaped part 7 and the shank 8 have faces 9 and 10 in contact with each other, respectively, at the end of the wedge-shaped part, on the outside of the centering element 11 The sample 12 at the end of the shank is made on the inside of the centering element. One of the centering elements is provided with a drive (not shown) for moving the centering element. At the end of the shank, the cam 14 is rigidly fixed, for example, with screws 13, to the cam 14. The part of the cam interacting with the clamped part has a standard, for example, stepped form. The cam is located in a plane parallel to the plane of the guide face and passing through the central axis of the clamping self-centering device. Holes 15 are made in the housing and the cover in shape and size corresponding to the cross section of the shank with the cam in the direction of their movement, which allows the shank and cam to go beyond the contour of the clamping self-centering device when clamping large diameter parts. If necessary, radial cuts 16 are made in the bottom of the lid to provide free movement of the cams. To reduce the force of movement of the centering elements between the guide faces 4 and 6, slip-improving materials or rolling friction elements (not shown) are placed. A further decrease in the force of movement of the centering elements is possible if the slip-improving materials or rolling friction elements (not shown) are also placed between the interacting faces 9 and 10 of the centering elements. As materials that improve glide, lubricants are used, including graphite, gaskets made of special materials. As elements of rolling friction, rollers or balls are used.

Устройство работает следующим образом. С помощью привода перемещают один из центрирующих элементов до положения, при котором между кулачками свободно устанавливается обрабатываемая деталь. Для зажима детали приводом перемещают центрирующий элемент в направлении оси устройства. При этом направляющая грань центрирующего элемента скользит по направляющей боковой грани корпуса. Контактирующая грань 9 клиновидной части давит на контактирующую грань хвостовика соседнего центрирующего элемента, который передает давление через свою контактирующую грань клиновидно части на контактирующую грань последующего элемента. При этом клиновидные части центрирующих элементов за счет выборки входит под хвостовую часть соседнего центрирующего элемента. Закрепленные на хвостовиках кулачки перемещаются к оси устройства до надежного зажима детали. Длинные детали, например пруток, проходящие через сквозные отверстия крышки и корпуса, зажимаются наиболее выступающими внутрь устройства частями кулачков. При зажиме деталей большего диаметра используются соответствующие части кулачков. При больших диаметрах обрабатываемых деталей могут выходить за пределы корпуса за счет отверстий 15, выполненных в корпусе и крышке. При этом сохраняется взаимодействие граней 9 и 10 центрирующих элементов. После обработки деталь освобождается от зажима с помощью привода центрирующего элемента. Смазки и элементы трения качения снижают усилие на привод при перемещении центрирующих элементов. The device operates as follows. Using the drive, one of the centering elements is moved to a position where the workpiece is freely set between the cams. To clamp the part with the drive, the centering element is moved in the direction of the axis of the device. In this case, the guide face of the centering element slides along the guide of the side face of the housing. The contacting face 9 of the wedge-shaped part presses on the contacting face of the shank of the adjacent centering element, which transfers pressure through its contacting face of the wedge-shaped part to the contacting face of the subsequent element. In this case, the wedge-shaped parts of the centering elements due to sampling enters under the tail of the adjacent centering element. The cams fixed on the shanks move to the axis of the device until the workpiece is clamped securely. Long parts, such as a bar passing through the through holes of the lid and housing, are clamped by the parts of the cams that protrude most into the device. When clamping larger diameter parts, the corresponding cam parts are used. With large diameters of the workpieces, they can go beyond the housing due to the holes 15 made in the housing and the cover. At the same time, the interaction of the faces 9 and 10 of the centering elements is preserved. After processing, the part is released from the clamp by means of a drive of the centering element. Lubricants and rolling friction elements reduce the drive force when moving the centering elements.

Приведенные особенности выполнения устройства по изобретению, а также проведенные промышленные испытания на автозаводе (г. Москва) показали надежность и преимущества предложенного зажимного самоцентрирующего устройства. The above features of the device according to the invention, as well as industrial tests at the automobile plant (Moscow) showed the reliability and advantages of the proposed clamping self-centering device.

Claims

1. Clamping self-centering device, comprising a housing with a cover with a trihedral recess, between the faces of which are located three centering elements, each of which consists of a wedge-shaped part and a shank, has a guiding face that interacts with the guiding face of the housing, and in contact with the adjacent the centering element of the face, and one of the centering elements is equipped with a drive, characterized in that it is equipped with cams, each of which is rigidly fixed to the external minutes each side of the shank and is situated in a plane passing through the central axis self-centering clamping device parallel to the plane of the guide faces of the corresponding centering element, each centering element is configured to sample at the end of the tapered portion with the outside, and at the end of the shank - the inner side.

2. The self-centering clamping device according to claim 1, characterized in that the housing and the cover are made with holes in shape and size corresponding to the cross section of the shank with the cam in the direction of their movement.

3. Clamping self-centering device according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with an element for improving sliding, placed between the guide faces of the housing and the centering element.

4. Clamping self-centering device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is equipped with an element for improving sliding, placed between the interacting faces of the centering elements.