RU2785509C1

RU2785509C1 - Method for reinstalling a thin-walled workpiece in a mechanized collet chuck

Info

Publication number: RU2785509C1
Application number: RU2022113940A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Павлович Архаров
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2022-12-08

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering. The method for reinstalling a thin-walled workpiece in a mechanized collet chuck includes placing and fixing the workpiece on the base element. A mechanized collet chuck with clamping elements in the form of collet petals and pressure elements in the form of sliders with variable movement along the collet axis is installed opposite the workpiece. The chuck is brought to the base element with the workpiece entering the chuck hole. Petals are moved to approach the outer surface of the workpiece by moving the sliders along the axis of the collet. At the moment when one of the petals first touches the outer surface of the workpiece, the movement of the slider associated with the said petal is stopped. At the same time, the movement of the remaining sliders continues. The movement of the second slider is suspended at the moment of contact with the workpiece of the petal associated with it. At the same time, the movement of the third slider is continued. At the moment the workpiece is touched by the third petal, the interrupted movements of the sliders are resumed. Then the workpiece is fixed to the outer surface simultaneously with all petals, it is unfastened in the base element and the chuck with the workpiece is withdrawn to its original position.

EFFECT: improving the reliability of reinstallation.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам автоматической загрузки, разгрузки и переустановки заготовок на технологическом оборудовании.The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods for automatically loading, unloading and reinstalling workpieces on process equipment.

Известен способ установки заготовки наружной поверхностью вращения и перпендикулярной к ее оси плоской поверхностью, осуществляемый с помощью патронов, причем для уменьшения деформации тонкостенных заготовок в патронах применяют наладки кулачков для закрепления поверхности с большой дугой охвата [Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т. Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985, с. 68, 71, 75, рис. 9, в].A known method of setting the workpiece with an outer surface of rotation and a flat surface perpendicular to its axis, carried out using chucks, and to reduce the deformation of thin-walled workpieces in the chucks, cam adjustments are used to fix the surface with a large arc of coverage [Handbook of the technologist-machine builder in 2 tons. T2 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., revised. and additional M.: Mashinostroenie, 1985, p. 68, 71, 75, fig. 9, c].

Однако использование известного способа при автоматической переустановке тонкостенной заготовки, не имеющей подвижности в радиальном направлении при закреплении, снижает точность ее переустановки ввиду деформации упомянутой заготовки из-за неодновременного закрепления кулачками патрона, вызванного погрешностями формы и расположения закрепляемой поверхности относительно рабочей поверхности кулачков патрона.However, the use of the known method for automatic reinstallation of a thin-walled workpiece that does not have mobility in the radial direction during fastening reduces the accuracy of its reinstallation due to deformation of the said workpiece due to non-simultaneous fastening by the chuck jaws, caused by errors in the shape and location of the fixed surface relative to the working surface of the chuck jaws.

Прототип - способ переустановки тонкостенной заготовки в механизированный патрон, включающий установку заготовки на базирующий элемент, установку механизированного цангового патрона с нажимным конусом напротив заготовки, подвод патрона к базирующему элементу с заходом его цангой в отверстие заготовки, перемещение лепестков цанги в радиальном направлении на сближение с заготовкой, достигаемое путем перемещения нажимного конуса вдоль оси цанги, прерывание перемещения коснувшихся заготовки лепестков, достигаемое радиальным смещением к некоснувшимся лепесткам нажимного конуса, и возобновление прерванных перемещений в момент касания заготовки всеми лепестками, закрепление заготовки одновременно всеми лепестками, открепление заготовки в базирующем элементе и отвод патрона с заготовкой в исходное положение [RU 2717760. Бюл. №9, 2020].The prototype is a method of reinstalling a thin-walled workpiece in a mechanized chuck, including installing a workpiece on a locating element, installing a mechanized collet chuck with a pressure cone opposite the workpiece, supplying a chuck to the locating element with its collet entering the hole in the workpiece, moving the collet petals in the radial direction to approach the workpiece , achieved by moving the pressure cone along the axis of the collet, interrupting the movement of the petals that touched the workpiece, achieved by radial displacement to the untouched petals of the pressure cone, and resuming the interrupted movements at the moment the workpiece is touched by all the petals, fixing the workpiece simultaneously with all the petals, unfastening the workpiece in the base element and retracting the cartridge with the workpiece in its original position [RU 2717760. Bull. No. 9, 2020].

Однако применение в способе цангового патрона с подвижным в радиальном направлении нажимным конусом увеличивает податливость технологической системы при последующей механической обработке, что предполагает использование этого способа при выполнении чистовых операций.However, the use of a collet chuck with a pressure cone movable in the radial direction increases the compliance of the technological system during subsequent machining, which implies the use of this method when performing finishing operations.

Проблемой является разработка способа переустановки неподвижной в радиальном направлении тонкостенной заготовки в цанговый патрон с закреплением ее за наружную поверхность.The problem is the development of a method for reinstalling a thin-walled workpiece that is stationary in the radial direction in a collet chuck with its fixation to the outer surface.

Технический результат - повышение надежности переустановки тонкостенной заготовки за счет применения цангового патрона с переменными в осевом направлении движениями нажимных элементов.EFFECT: increased reliability of thin-walled workpiece reinstallation due to the use of a collet chuck with axially variable movements of pressure elements.

Решение поставленной проблемы и технический результат достигаются тем, что в способе устанавливают заготовку на базирующий элемент, устанавливают механизированный цанговый патрон с нажимным элементом напротив заготовки, подводят патрон к базирующему элементу, перемещают лепестки цанги в радиальном направлении на сближение с заготовкой путем перемещения нажимного элемента вдоль оси цанги, прерывают перемещения коснувшихся заготовки лепестков и возобновляют их перемещения после касания заготовки всеми лепестками, закрепляют заготовку одновременно всеми лепестками, открепляют заготовку в базирующем элементе и отводят патрон с заготовкой в исходное положение. Согласно изобретению используют патрон с нажимным элементом в виде ползунов с переменными движениями вдоль оси цанги, кроме того при подводе патрона заводят его отверстием на заготовку, причем прерывание перемещения каждого лепестка, коснувшегося заготовки, выполняют прерыванием перемещения сопряженного с ним ползуна, а закрепляют заготовку за ее наружную поверхность.The solution to the problem and the technical result are achieved by installing the workpiece on the base element in the method, installing a mechanized collet chuck with a pressure element opposite the workpiece, bringing the cartridge to the base element, moving the petals of the collet in the radial direction to approach the workpiece by moving the pressure element along the axis collets, interrupt the movements of the petals touching the workpiece and resume their movement after touching the workpiece with all the petals, fix the workpiece simultaneously with all the petals, unfasten the workpiece in the base element and retract the cartridge with the workpiece to its original position. According to the invention, a cartridge with a pressure element in the form of sliders with variable movements along the axis of the collet is used, in addition, when the cartridge is approached, it is wound onto the workpiece with a hole, and the interruption of the movement of each petal touching the workpiece is performed by interrupting the movement of the slider associated with it, and the workpiece is fixed to its outer surface.

Использование в заявляемом способе цангового патрона с нажимными элементами в виде переменно движущихся независимо друг от друга ползунов, по сравнению с использованием патрона с нажимным конусом в известном способе, позволяет уменьшить деформацию переустанавливаемой тонкостенной заготовки, даже если ее наружная поверхность выполнена с погрешностью формы и расположена с отклонениями относительно базовой поверхности заготовки и оси цангового патрона.The use in the claimed method of a collet chuck with pressure elements in the form of variably moving independently of each other sliders, in comparison with the use of a cartridge with a pressure cone in the known method, makes it possible to reduce the deformation of a reinstallable thin-walled workpiece, even if its outer surface is made with a shape error and is located with deviations relative to the base surface of the workpiece and the axis of the collet chuck.

Это достигается тем, что выравнивание давления на лепестки в заявляемом способе выполняется переменным движением ползунов вдоль оси цанги с воздействием каждого из них только на один лепесток. Такое выравнивание давления, по сравнению с прототипом, позволяет исключить радиальное смещение нажимных элементов. Это увеличивает жесткость сопряжения «заготовка - цанговый патрон» и уменьшает возможное смещение нажимных элементов в радиальном направлении от сил резания при последующей механической обработке. Таким образом, заявляемым способом обеспечивают повышение надежности переустановки тонкостенной заготовки.This is achieved by the fact that the equalization of pressure on the petals in the proposed method is performed by the variable movement of the sliders along the axis of the collet with the impact of each of them on only one petal. This equalization of pressure, in comparison with the prototype, eliminates the radial displacement of the pressure elements. This increases the rigidity of the "workpiece - collet chuck" interface and reduces the possible displacement of the pressure elements in the radial direction from cutting forces during subsequent machining. Thus, the claimed method provides an increase in the reliability of reinstallation of a thin-walled workpiece.

На фиг. 1 показана схема способа, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a diagram of the method, front view; in fig. 2 - section A-A in Fig. one.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Устанавливают тонкостенную заготовку 1 с наружной поверхностью вращения 2 на базирующий элемент 3 и закрепляют в нем. Устанавливают напротив заготовки 1 механизированный цанговый патрон 4 с зажимными элементами в виде лепестков 5, 6 и 7 и нажимными элементами в виде ползунов 8, 9 и 10 с переменными движениями вдоль оси цанги. Подводят патрон 4 к базирующему элементу 3 с заходом заготовки 1 в отверстие патрона. Перемещают лепестки 5, 6 и 7 в радиальном направлении на сближение с наружной поверхностью 2 заготовки 1 путем перемещения ползунов 8, 9 и 10 вдоль оси цанги. Из-за отклонения формы наружной поверхности 2 и отклонения от соосности А оси цанги относительно оси упомянутой поверхности один из лепестков цанги, например, лепесток 5 может коснуться этой поверхности раньше, чем другие лепестки. Поэтому перемещение ползуна 8, сопряженного с лепестком 5, а значит, перемещение упомянутого лепестка приостанавливают. При этом движение остальных ползунов продолжают. Аналогично приостанавливают движение каждого следующего ползуна при касании сопряженного с ним лепестка с наружной поверхностью 2. Возобновляют все прерванные движения в момент касания последнего лепестка с наружной поверхностью 2. Затем закрепляют заготовку 1 за упомянутую поверхность одновременно всеми лепестками, открепляют ее в базирующем элементе 3, а патрон 4 с заготовкой 1 возвращают в исходное положение.A thin-walled workpiece 1 with an outer surface of rotation 2 is installed on the base element 3 and fixed in it. A mechanized collet chuck 4 with clamping elements in the form of petals 5, 6 and 7 and pressure elements in the form of sliders 8, 9 and 10 are installed opposite the workpiece 1 with variable movements along the axis of the collet. The cartridge 4 is brought to the base element 3 with the entry of the workpiece 1 into the opening of the cartridge. Move petals 5, 6 and 7 in the radial direction to approach the outer surface 2 of the workpiece 1 by moving the sliders 8, 9 and 10 along the axis of the collet. Due to the deviation of the shape of the outer surface 2 and the deviation from the alignment A of the axis of the collet relative to the axis of the said surface, one of the tabs of the collet, for example, the tab 5 can touch this surface before the other tabs. Therefore, the movement of the slider 8 associated with the petal 5, and hence the movement of said petal is suspended. At the same time, the movement of the remaining sliders continues. Similarly, the movement of each next slider is suspended when the petal associated with it touches the outer surface 2. All interrupted movements are resumed at the moment the last petal touches the outer surface 2. Then, the workpiece 1 is fixed to the said surface simultaneously with all the petals, it is unfastened in the base element 3, and Chuck 4 with workpiece 1 is returned to its original position.

Таким образом, переустанавливают тонкостенную заготовку в механизированный цанговый патрон, достигая при этом повышения надежности переустановки.Thus, the thin-walled blank is reinstalled in the mechanized collet chuck, while achieving an increase in the reinstallation reliability.

Способ может быть использован на машиностроительных предприятиях для переустановки тонкостенных заготовок, например, на обрабатывающих центрах с двумя шпинделями: основным и противошпинделем.The method can be used at machine-building enterprises for reinstalling thin-walled workpieces, for example, on machining centers with two spindles: main and counter spindle.

Claims

A method for reinstalling a thin-walled workpiece into a powered collet chuck, including placing the workpiece on a base element, installing a powered collet chuck with a pressure element opposite the workpiece, approaching the cartridge to the base element, moving the collet petals in the radial direction to approach the workpiece, achieved by moving the pressure element along the axis collets, interrupting the movement of the petals that touched the workpiece and resuming their movement after touching the workpiece with all the petals, fixing the workpiece simultaneously with all the petals, detaching the workpiece in the base element and retracting the cartridge with the workpiece to its original position, characterized in that they use a cartridge with a pressure element in the form of sliders with alternating movements along the axis of the collet, in addition, when the cartridge is approached, it is wound with a hole on the workpiece, and the interruption of the movement of each petal touching the workpiece is performed by interrupting the movement of the slider associated with it a, but fix the workpiece for its outer surface.