RU2745597C1 - Method of clamping a thin-walled cylindrical part - Google Patents
Method of clamping a thin-walled cylindrical part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745597C1 RU2745597C1 RU2020121841A RU2020121841A RU2745597C1 RU 2745597 C1 RU2745597 C1 RU 2745597C1 RU 2020121841 A RU2020121841 A RU 2020121841A RU 2020121841 A RU2020121841 A RU 2020121841A RU 2745597 C1 RU2745597 C1 RU 2745597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- pipe
- thin
- band
- chuck
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Данное техническое решение относится к области механической и термической обработки металлов. Более конкретно, к зажимным патронам и разжимным оправкам. Оно может быть использовано при обработке тонкостенной цилиндрической детали.This technical solution relates to the field of mechanical and thermal processing of metals. More specifically, to chucks and expanding mandrels. It can be used when processing thin-walled cylindrical parts.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Известно устройство, описанное в авторском свидетельстве СССР №1834754 "Способ зажима тонкостенных трубчатых деталей" МПК: В23В 31/00; приоритет 06.09.1990 г., опубликовано 15.08.1993 г., авторы: Мазаник О.Н., Павловский А.Н. (SU).You know the device described in the author's certificate of the USSR No. 1834754 "Method of clamping thin-walled tubular parts" IPC: В23В 31/00; priority 06.09.1990, published 15.08.1993, authors: Mazanik O.N., Pavlovsky A.N. (SU).
Способ зажима тонкостенных трубчатых деталей, при котором деталь зажимают по внешней и внутренней поверхности установленными напротив друг друга кулачками, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей посредством крепления коротких и длинномерных деталей, деталь устанавливают в патрон станка, затем вводят в ее отверстие пиноль с кулачками задней бабки и одновременно осуществляют зажим всеми кулачками.A method of clamping thin-walled tubular parts, in which the part is clamped along the outer and inner surfaces by cams installed opposite each other, characterized in that, in order to expand technological capabilities by fixing short and long parts, the part is installed in the chuck of the machine, then a quill is inserted into its hole with tailstock cams and simultaneously clamp with all cams.
Признаки, совпадающие с существенными признаками изобретения, - способ зажима тонкостенных трубчатых деталей, при котором деталь зажимают по внутренней поверхности; деталь устанавливают в патрон станка.Features that coincide with the essential features of the invention - a method of clamping thin-walled tubular parts, in which the part is clamped along the inner surface; the part is installed in the chuck of the machine.
К недостаткам данного способа можно отнести отсутствие возможности обработки внутреннего диаметра заготовки, а также невозможность обработки заготовок и деталей большого диаметра. Сложность процесса, низкая производительность, деформация от сил сжатия.The disadvantages of this method include the inability to process the inner diameter of the workpiece, as well as the impossibility of processing workpieces and parts of large diameter. Complexity of the process, low productivity, deformation from compression forces.
В качестве прототипа для способа было выбрано авторское свидетельство СССР №487719 "Способ зажима тонкостенных цилиндрических деталей" МПК: В23В 31/40; приоритет 27.06.1973 г., опубликовано 15.10.1975 г., авторы: Пашков Е.В. и Яхимович В.А. (SU).As a prototype for the method was chosen USSR inventor's certificate No. 487719 "Method of clamping thin-walled cylindrical parts" IPC: В23В 31/40; priority 27.06.1973, published 15.10.1975, authors: Pashkov E.V. and Yakhimovich V.A. (SU).
Способ зажима тонкостенных цилиндрических деталей радиально направленными силами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения деформации детали, последнюю предварительно обжимают (разжимают) по всему контуру в плоскости зажима, после чего закрепляют деталь, прикладывая усилия зажима с противоположной стороны.A method of clamping thin-walled cylindrical parts by radially directed forces, characterized in that, in order to reduce the deformation of the part, the latter is preliminarily compressed (unclenched) along the entire contour in the clamping plane, after which the part is fixed by applying clamping forces from the opposite side.
Признаки, совпадающие с существенными признаками изобретения, - способ зажима тонкостенных цилиндрических деталей радиально направленными силами; последнюю предварительно обжимают по всему контуру в плоскости зажима; закрепляют деталь, прикладывая усилия зажима.Features that coincide with the essential features of the invention - a method of clamping thin-walled cylindrical parts by radially directed forces; the latter is preliminarily compressed along the entire contour in the clamping plane; fix the part by applying clamping forces.
К недостаткам данного способа можно отнести: неравномерную внешнюю нагрузку на внешние стенки детали из-за переменного сечения приспособления; неравномерное обжатие детали при затяжке (образуется эллипс); воздействие от сил зажатия патрона на внутренние стенки детали приведет к деформации детали; конструкция приспособления не позволяет устанавливать длинномерные детали в люнет.The disadvantages of this method include: uneven external load on the outer walls of the part due to the variable section of the device; uneven compression of the part during tightening (an ellipse is formed); the impact from the forces of clamping the cartridge on the inner walls of the part will lead to deformation of the part; the design of the device does not allow installing long parts in the steady rest.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа зажима тонкостенной цилиндрической детали, при котором сохраняются заданные геометрические параметры тонкостенной детали, возможна обработка длинномерной тонкостенной детали.The problem to be solved by the claimed invention is the development of a method for clamping a thin-walled cylindrical part, in which the specified geometric parameters of a thin-walled part are preserved, and processing of a long thin-walled part is possible.
Технический результат заключается в равномерной внешней нагрузке на внешнюю стенку детали, равномерном обжатии детали при затяжке, отсутствии деформации детали, увеличении жесткости детали, увеличении точности позиционирования, изменении конструкции бандажа.The technical result consists in a uniform external load on the outer wall of the part, uniform compression of the part during tightening, no deformation of the part, increasing the rigidity of the part, increasing the positioning accuracy, changing the design of the band.
Технический результат достигается тем, что в способе зажима тонкостенной цилиндрической детали, содержащем обжатие тонкостенной детали радиально направленными силами бандажом по всему контуру в плоскости зажима с получением заготовки, закрепление заготовки с прикладыванием усилия зажима, согласно изобретению, проводят термическую обработку детали, внутренний диаметр бандажа протачивают до фактического минимального внешнего диаметра детали. Монтируют бандаж на деталь. Заготовку закрепляют по внешней образующей поверхности бандажа в патрон станка, прикладывая усилия по направлению радиально направленных сил обжатия бандажа. Заготовку фиксируют поджимом, выверяют допуск соосности заготовки относительно оси патрона станка. Внешнюю образующую поверхность бандажа механически обрабатывают, устанавливают заготовку в люнет станка, убирают поджим от заготовки, для дальнейшей обработки заготовки.The technical result is achieved by the fact that in the method of clamping a thin-walled cylindrical part, containing the compression of a thin-walled part by radially directed forces with a bandage along the entire contour in the clamping plane to obtain a workpiece, fixing the workpiece with the application of a clamping force, according to the invention, heat treatment of the part is carried out, the inner diameter of the band is machined to the actual minimum outside diameter of the part. Mount the bandage on the part. The workpiece is fixed along the outer generating surface of the band in the chuck of the machine, applying forces in the direction of the radially directed forces of compression of the band. The workpiece is fixed with a clamp, the tolerance of the workpiece coaxiality relative to the axis of the machine chuck is verified. The outer forming surface of the band is machined, the workpiece is placed on the steady rest of the machine, the clamp is removed from the workpiece, for further processing of the workpiece.
Совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата, заключающегося в равномерной внешней нагрузке на внешние стенки детали, равномерном обжатии детали при затяжке, отсутствии деформации детали, увеличении жесткости заготовки, увеличении точности позиционирования и изменении конструкции бандажа.The set of essential features provides a technical result, which consists in a uniform external load on the outer walls of the part, uniform compression of the part during tightening, no deformation of the part, increasing the rigidity of the workpiece, increasing the positioning accuracy and changing the design of the band.
Это позволяет решить задачу разработки способа зажима тонкостенной цилиндрической детали, при котором сохраняются заданные геометрические параметры детали, а так же возможна обработка длинномерной детали.This makes it possible to solve the problem of developing a method for clamping a thin-walled cylindrical part, in which the specified geometric parameters of the part are preserved, and it is also possible to process a long part.
Достигаемый результат обеспечивается не только наличием известных отличительных признаков, но и зависит от взаимодействия их с другими существенными признаками заявляемого способа. Это позволяет расширить функциональные возможности способа, обеспечить решение задачи.The achieved result is provided not only by the presence of known distinctive features, but also depends on their interaction with other essential features of the proposed method. This allows you to expand the functionality of the method, to provide a solution to the problem.
Расширенная функция, обеспечиваемая известными и отличительными признаками, и получение неочевидного результата от использования этих признаков в виде получения баланса заготовки в совокупности с другими признаками, свидетельствует о соответствии предлагаемого технического решения критерию "изобретательский уровень".The expanded function provided by the known and distinctive features, and obtaining a non-obvious result from the use of these features in the form of obtaining a balance of the workpiece in conjunction with other features, indicates the compliance of the proposed technical solution with the criterion of "inventive step".
Краткое описание фигур чертежаBrief Description of Drawing Figures
На фиг. 1 показан внешний вид установленных бандажей.FIG. 1 shows the appearance of the installed bandages.
На фиг. 2 показана схема установки заготовки для токарной обработки.FIG. 2 shows a diagram of the installation of a workpiece for turning.
На фиг. 3 показана схема радиально направленных сил обжатия.FIG. 3 shows a diagram of radially directed compression forces.
Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention
Рассматриваемый здесь вариант исполнения не является единственным, а допускает иные варианты, не противоречащие формуле изобретения.The embodiment considered here is not the only one, but allows other options that do not contradict the claims.
Как показано на фиг. 1, заготовка 1 состоит из тонкостенной детали в виде трубы 2, которая обжата бандажами 3 по контуру.As shown in FIG. 1, the
Способ реализуют следующим образом. Проводят термическую обработку трубы 2 и бандажа 3. Возможно выполнение упрочняющей термической обработки трубы 2. При этом материал трубы 2 приобретает заданные механические характеристики. Пластичность материала становиться ниже, такие характеристики как прочность и твердость увеличиваются.The method is implemented as follows. Heat treatment of
Это позволяет получить технический результат увеличение жесткости трубы 2 с сохранением ее заданных геометрических параметров.This allows you to obtain the technical result of increasing the rigidity of the
Возможно выполнение термической обработки материала трубы 2 без упрочнения, а для снятия внутренних напряжений. При любой термической обработке трубы 2 проводят упрочняющую термическую обработку бандажей 3.It is possible to perform heat treatment of the
Это позволяет получить технический результат отсутствие деформации трубы 2 с сохранением ее заданных геометрических параметров.This allows you to obtain the technical result of the absence of deformation of the
Изначально бандаж 3 изготавливают с внутренним диаметральным размером с припуском на обработку. Внутренний диаметр бандажа 3 протачивают до фактического минимального внешнего диаметра трубы 2.Initially, the
Это позволяет получить технический результат в виде равномерного обжатия и прилегания бандажа 3, что позволяет сохранять заданные геометрические параметры трубы 2 при дальнейшей обработке.This allows you to obtain a technical result in the form of uniform compression and fit of the
Выполняют монтаж двух бандажей 3 на трубу 2.Installation of two
Это позволяет получить технический результат - повышение жесткости конструкции заготовки 1 при отсутствии деформации трубы 2. Это позволяет решить задачу сохранения заданных геометрических параметров детали.This allows you to obtain the technical result - increasing the rigidity of the structure of the
Для упрощения процесса монтажа бандаж 3 накручивают на трубу 2. Это позволяет обеспечить равномерное обжатие при сохранении диаметрального размера трубы 2, что позволяет повысить качество и точность трубы 2.To simplify the installation process, the
Тонкостенную трубу 2 обжимают с двух концов двумя бандажами 3 по всему контуру в плоскости зажима с получением заготовки 1. Плоскость зажима совпадает с плоскостью сечения А-А (фиг. 2, фиг. 3).Thin-
Количество устанавливаемых бандажей 3 не ограничено, и зависит от длины трубы 2. Чем длиннее труба 2, тем больше бандажей 3 может быть установлено на ее внешней поверхности. Это позволяет увеличить жесткость трубы 2 и возможность обработки длинномерной трубы 2 с сохранением ее заданных геометрических параметров.The number of installed
Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, заготовку 1 с двумя бандажами 3 закрепляют по внешней образующей поверхности бандажа 3 в патрон 4 станка, прикладывая усилия зажима 5 по направлению радиально направленных сил обжатия 6 бандажа 3. Заготовку 1 фиксируют поджимом 7. При этом как показано на фиг. 3 силы обжатия 6 действуют на трубу 2 равномерно, а усилия зажима 5 действуют только на бандаж 3.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
Это позволяет исключить деформацию трубы 2 с сохранением заданных геометрических параметров, так как исключаются механические воздействия от усилия зажима 5 станочных приспособлений на стенки трубы 2.This makes it possible to exclude deformation of the
Выверяют допуск соосности заготовки 1 относительно оси патрона 4 станка по четырем равномерно расположенным точкам на заготовке 1. Обеспечивают совпадение оси патрона 4 с осью 8 заготовки 1.Align the tolerance of the coaxiality of the
Это позволяет повысить точность позиционирования заготовки на станке, что обеспечивает возможность обработки длинномерной тонкостенной заготовки 1 с сохранением ее заданных геометрических параметров.This makes it possible to increase the positioning accuracy of the workpiece on the machine, which makes it possible to process a long, thin-
Внешнюю образующую поверхность бандажа 3, находящегося в свободном состоянии, не зажатом в патроне 4, механически обрабатывают перед установкой в люнет 9, для достижения формы окружности. Устанавливают заготовку 1 в люнет 9, убирают поджим 7 от заготовки 1 для дальнейшей обработки заготовки 1.The outer forming surface of the
Это позволяет устранить биение и вибрацию при вращении заготовки 1 в люнете 9. Это позволяет решить задачу обработки длинномерной тонкостенной заготовки 1 за счет изменения конструкции бандажа 3 при сохранении ее заданных геометрических параметров.This allows you to eliminate beating and vibration during the rotation of the
Таким образом, совокупность существенных признаков в формуле изобретения позволяет получить технический результат - равномерную внешнюю нагрузку на внешние стенки трубы, равномерное обжатие трубы при затяжке, отсутствие деформации трубы, увеличение жесткости трубы, увеличение точности позиционирования, изменение конструкции, что дает возможность решить задачу сохранения заданных геометрических параметров тонкостенной трубы, возможность обработки длинномерной тонкостенной трубы.Thus, the combination of essential features in the claims allows obtaining the technical result - uniform external load on the outer walls of the pipe, uniform compression of the pipe during tightening, no pipe deformation, increase in pipe stiffness, increase in positioning accuracy, change in design, which makes it possible to solve the problem of maintaining the specified geometric parameters of a thin-walled pipe, the ability to process a long thin-walled pipe.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Предложенное изобретение может быть использовано для изготовления тонкостенных, маложестких, цилиндрических корпусов, труб, закрытых сосудов в атомной энергетике, нефтегазовой промышленности, машиностроении, космической и других отраслях промышленности, там, где предъявляются повышенные требования по физико-механическим, геометрическим параметрам и т.д.The proposed invention can be used for the manufacture of thin-walled, low-rigid, cylindrical bodies, pipes, closed vessels in nuclear power, oil and gas industry, mechanical engineering, space and other industries, where increased requirements are imposed on physical and mechanical, geometric parameters, etc. ...
Были проведены испытания предложенного варианта способа зажима тонкостенной цилиндрической детали на существующем в настоящее время оборудовании с использованием имеющихся материалов. Полученные результаты доказывают его работоспособность и подтверждают промышленную применимость.Were tested the proposed version of the method of clamping a thin-walled cylindrical part on existing equipment using available materials. The results obtained prove its efficiency and confirm its industrial applicability.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121841A RU2745597C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Method of clamping a thin-walled cylindrical part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020121841A RU2745597C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Method of clamping a thin-walled cylindrical part |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745597C1 true RU2745597C1 (en) | 2021-03-29 |
Family
ID=75353192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020121841A RU2745597C1 (en) | 2020-06-26 | 2020-06-26 | Method of clamping a thin-walled cylindrical part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745597C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU487719A1 (en) * | 1973-06-27 | 1975-10-15 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Method of clamping thin-walled cylindrical parts |
SU1007849A1 (en) * | 1981-11-02 | 1983-03-30 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Thin wall part securing method |
JPS63312001A (en) * | 1987-06-10 | 1988-12-20 | Hitachi Ltd | Cutting work method for thin walled parts |
CN110883350A (en) * | 2019-12-03 | 2020-03-17 | 江西江铃底盘股份有限公司 | High-precision inner hole turning device and method for long pipe blank |
-
2020
- 2020-06-26 RU RU2020121841A patent/RU2745597C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU487719A1 (en) * | 1973-06-27 | 1975-10-15 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Method of clamping thin-walled cylindrical parts |
SU1007849A1 (en) * | 1981-11-02 | 1983-03-30 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Thin wall part securing method |
JPS63312001A (en) * | 1987-06-10 | 1988-12-20 | Hitachi Ltd | Cutting work method for thin walled parts |
CN110883350A (en) * | 2019-12-03 | 2020-03-17 | 江西江铃底盘股份有限公司 | High-precision inner hole turning device and method for long pipe blank |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5539736B2 (en) | Adaptive design of fixtures for thin shells or cylindrical parts | |
RU2004131850A (en) | DAMPING DEVICE FOR RELAXING OSCILLATIONS | |
CN108057996A (en) | A kind of thin-walled cone work-piece processing technology and its grip device | |
RU2745597C1 (en) | Method of clamping a thin-walled cylindrical part | |
CN109822123A (en) | A kind of thin-walled cylindrical workpiece turning clamping method, fixture and processing unit (plant) | |
CN104759653A (en) | Machining tool used for thin-wall barrel type part | |
RU2751400C1 (en) | Method for producing thin-walled cylindrical parts and clamping device for its implementation | |
CN101367130A (en) | Overlength straight pipeline member cutting method | |
CN102451918A (en) | Method for turning, clamping and aligning cylindrical part and special tools thereof | |
KR102045970B1 (en) | manufacturing method for a shell | |
CN211588012U (en) | Large-diameter metal pipe expanding and drawing forming die | |
RU2030257C1 (en) | Expanding mandrel | |
CN212240194U (en) | Thin wall casing damping clamping device with adjustable | |
CN204954619U (en) | Bearing inner race cylindrical grinding fixture device | |
CN106180783A (en) | Elongated thin metallic tubd processing mold and mould, metal tube processing method | |
Rahman | A study on the deviation of shape of a turned workpiece clamped by multiple jaws | |
CN112059674A (en) | Adjustable thin-wall shell vibration damping clamping device and operation method | |
RU2727432C1 (en) | Method of fixing hollow cylindrical items on lathe | |
CN112959092A (en) | Tool clamp and method for split case | |
RU2738119C1 (en) | Device for fixation of rocket engine housing with curvilinear bottom | |
RU192909U1 (en) | Tool for fixing cylindrical parts | |
JP7377868B2 (en) | Hydraulic clamp device and collar member | |
RU2524518C1 (en) | Collet turning chuck | |
CN209811900U (en) | Adjustable clamp for grinding conical surface | |
JPH08117855A (en) | Method for correcting bore at end of steel pipe |