SU806282A1 - Устройство дл закреплени тонко-СТЕННыХ ТРуб - Google Patents

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

(72) Авторы изобретения (71) Заявитель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к аат. свид-ву - (22) Заявлено 24.05,79 (21)2769175/25-08 с присоединением заявки № - (23) Приоритет -

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень N9 7

Дата опубликования описания 25.02.81 (1.)806282 (51)М. Кл.³

В 23 в 31/40 (53) УДК 621.941.

.3(088.8)

В.С. Дьячков, А.С. Ямников, В.М. Митин, В.В. В.Н. Киселев и А.А. Вассерман

Семин, .1/ т-Ч».' ;

<·. ΐ -J (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

Изобретение, относится к механической обработке материалов, а именно , к устройствам для обработки тонко- . стенных труб.

Известно устройство для закрепления деталей по отверстию, содержащее поворотное кольцо с подпружиненным сепаратором, в пазах которого установлены ролики £1J .

Недостатком данного устройства является неопределенность участков контактирования роликов с поверхностью отверстия детали в случае наличия у него значительной нецилиндричности. 15

Известно устройство для закрепления тонкостенных труб, содержащее узел центрирования и зажима, выполненный в виде радиально перемещающихся кулачков, контактирующих с коническими участками штока механизма зажима детали. Причем кулачки центрируют и закрепляют трубу по ее внутреннему отверстию в сечениях, расположенных рядом с ее торцами £23·

Недостатком известного устройства является закрепление детали только в двух ее сечениях^ Это приводит при ‘ обработке тонкостенных труб к значительной деформации средних участковЗО трубы под действием радиальной составляющей усилия резания.

Цель изобретения — расширение тех· - нологических возможностей, устройства ^э путем введения в его конструкцию зажимных элементов, равномерно контактирующих с внутренней поверхностью трубы по всей ее длине, что позволяет производить качественную обработку тонкостенных труб.

Указанная цель достигается.тем, что устройство снабжено ступицей с выполненными на ее наружной поверхности уступами и установленным с возможностью поворота сепаратором с окнами, в которых независимо друг от друга размещены подпружиненные шарики, контактирующие с одной стороны с окнами сепаратора, а с другой — с 20 уступами ступицы, причем радиальное перемещение шариков определяется зависимостью ^h где Ду_тах — наибольшая нецилиндричность внутренней поверхности трубы, ~ наименьший гарантированный зазор между сепара тором и внутренней поверхностью трубы.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез) на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1*, на фиг. 4 — раз· 5 рез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 6 — положение шарика до зажима трубы; н< фиг. 7 — положение шарика после зажима трубы. 10

Устройство содержит ступицу 1, которая посредством торцовой шпонки 2 соединена со шпинделем станка. На ступице 1 установлен сепаратор 3, представляющий собой разрезанную втулку, две половины которой соединены посредством колец 4 и 5 с винтами. Кольцо 4, имеющее радиальные отверстия, может быть снабжено съему ной рукояткой или связано с механическим приводом вращательного движения. в сепараторе 3 равномерно по окружности и длине расположены окна, в которые заходят шарики (ролики) 6, размещенные на уступах, выполненных на наружной поверхности ступицы 1. 25

Шарики 6 независимо, один от другого упруго связаны с ступицей посредством пружин 7 и винтов 8 (фиг. 3), что обеспечивает независимость их перемещений при зажиме трубы. В ступи- 30 це 1 с возможностью поворота установлена втулка 9 (фиг. 1), осевое по· ложёние которой относительно ступицы 1 зафиксировано с помощью шарика 10 и винта 11. Шток 12 установлен на 35 втулке 9 соосно со шпинделем станка на опорных втулках 13. Первая группа центрирующих кулачков 14, контактирующих с коническим участком на штоке, установлена во втулке 9 с возмож- ... ностью их радиального перемещения (фиг. 2). в ступице 1 и сепараторе 3 выполнены окна, в которые входят ку-₍ лачки 14, причем длина окна на дуге окружности достаточна, чтобы исключить возможность контакта кулачка 45 с сепаратором 3 и ступицей 1 при их определенном угловом смещении, необходимом для создания натяга (после заклинивания) шариков между ступицей 1 и трубой при ее зажиме. Вто- 50 рая группа центрирующих кулачков 15 (фиг. 4) расположена в радиальных паз^х втулки 16, соединенной со втулкой< 9 посредством винтов и направляется основанием стакана 17, жестко за- 55 крепленного на втулке 16. Стакан 17 снабжен центровым отверстием, которое контактирует с задним центром 18 станка, установленным с возможностью перемещения как параллельно, так и перпендикулярно направляющим. Основания кулачков 15 контактируют с кону сом 19, связанным со штоком 12 с помощью пружины 20. В пазах кулачков 14 и 15 установлены пружинные кольца 21.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы сепаратор 3 с помощью накидного ключа или от привода вращательного движения поворачивается за кольцо 4 (фиг. 6) в сторону вращения шпинделя на угол 10-15° для обеспечения минимального гарантированного зазора между сепаратором 3 и внутренней поверхностью трубы 22.

При повороте сепаратора задняя его стенка, сжимая пружину 7, отталкивает шарик б вглубь уступа ступицы 1, утапливая шарики ниже наружного диаметра сепаратора. Шток 12 под действием привода (на чертенке не показан) перемещается в крайнее правое положение, и центрирующие кулачки 14 ¹ и 15 под действием пружинных колец 21 перемещаются к центру ниже наружного диаметра сепаратора 3. Обрабатываемая труба 22 устанавливается на сепаратор 3 и включается привод перемещения штока 12. Перемещаясь влево, шток 12 освобождает конус 19, который под действием пружины 20 раздвигает центрирующие кулачки 15, а также своим коническим участком раздвигает кулачки 14 до упора в трубу 22. Таким образом труба 22 центрируется в двух сечениях Б-Б и В-В. Независимость радиального выдвижения двух групп центрирующих кулачков 14 и 15 обеспечивает безусловное центрирование трубы в двух сечениях. Усилие центрирования выбирается таким, чтобы оно не приводило к деформации стенок трубы, что обеспечивается соответственным подбором пружины 20 и величиной давления в пневмо или гидроприводе штока 12 с помощью регулятора Давления (на чертеже не показан).

Зажим трубы 22 происходит после того, как закончится процесс центрирования. Он происходит в два этапа. Сначала сепаратор поворачивается в сторону, противоположную вращению шцинделя. Освобожденные шарики 6 (фиг. 7) под действием пружин 7 вкатываются через окна сепаратора 3 в клиновую цель между уступом ступицы 1 и внутренней поверхностью трубы 22 реального профиля, осуществляя предварительное заклинивание. Величина независимого радиального перемещенияшарика 6 за наружный диаметр сепаратора 3 должна быть ^дутах ^{4 Δ} згп4п где Ау_тах — наибольшая нецилиндричность внутренней поверхности трубы 22,' ~ наименьший гарантированный зазор между сепарато ром 3 и внутренней поверхностью трубы 22.

При этом ширина окна сепаратора а и диаметр шарика (ролика) d (фиг.5) удовлетворяет следующему условию а = 2 -[ hd Затем за счет действия силы резания в начале обработки сцентрированная и предварительно закрепленная труба 22 поворачивается вместе с кулачками 14 и 15 центрирования и втулкой 9 относительно ступицы 1'на угол 1-3°, что обеспечивается наличием окон в ступице 1 и сепараторе 3 (фиг.2). Этот поворот трубы 22 при водит к окончательному заклиниванию шариков в клиновой щели и надлежащему закреплению трубы.

После обработки трубы 22 шток 12 перемещается, вправо, при этом центрирующие кулачки 14 и 15' утапливаются. Сепаратор 3 за кольцо 4 поворачивается в сторону вращения шпинделя, и шарики 6 -принудительно выталкиваются стенкой окна в сепараторе из клиновой щели, образованной внутренней поверхностью трубы 22 и уступом ступицы 1. Раскреплённую трубу 22 снимают.

Благодаря такому исполнению устройства для закрепления тонкостенных труб расширяются его технологические возможности, так как оно позволяет зажимать трубы, поверхность которых имеет существенные отклонения от цилиндричности.

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ тором и внутренней повер ростью трубы. На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1) на фиг. 4 - ра зрез В-В на фиг. Ij на фиг. 5 - вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. б - положение шарика до зажима трубы; нд фиг. 7 - положение шарика после зажима трубы. Устройство содержит ступицу 1, ко тора  посредством торцовой шпонки 2 соединена со шпинделем станка. На ступице 1 установлен сепаратор 3, представл ющий собой разрезанную втулку, две половины которой соединены посредством колец 4 и 5 с винтами . Кольцо 4, имекхцее радиальные отверсти , может быть снабжено съемг ной руко ткой или св зано с механическим приводом вращательного движени , в сепараторе 3 равномерно по окружности и длине расположены окна, в которые заход т шарики (ролики) б, размещенные на уступах, выполненных на наружной поверхности ступицы 1. Шарики б независимо, один от другого упруго св заны с ступицей посредством пружин 7 и винтов 8 (фиг. 3), что обеспечивает независимость их пе ремещений при зажиме трубы. В ступице 1 с возможностью поворота установлена втулка 9 (фиг. 1), oceBQe пО ложёние которой относительно ступицы 1 зафиксировано с помощью шарика 10 и винта 11. Шток 12 установлен на втулке 9 соосно со шпинделем станка на опорных втулках 13. Перва  группа центрирующих кулачков 14, контактирующих с коническим участком на шт ке, установлена во втулке 9 с возмож ностью их радиального перемещени  (фиг. 2), в ступице 1 и сепараторе 3 выполнены окна, в которые вход т кулачки 14, причем длина окна на дуге окружности достаточна, чтобы исключить возможность контакта кулачка с сепаратором 3 и ступицей 1 при их определенном угловом смещении, необходимом дл  создани  нат га (после заклинивани ) шариков между ступицей i и трубой при ее зажиме. Втора  группа центрирующих кулачков 15 (фиг. 4) расположена в радиальных пазрс втулки 16, соединенной со втул кой 9 посредством винтов и направл е с  Основанием стакана 17, жестко закрепленного на втулке 16. Стакан 17 снабжен центровым отверстием, которое контактирует с задним центром 18 .станка, установленным с возможностью перемещени  как параллельно, так и перпендикул рно направл ющим. Основани  кулачков 15 контактируют с кон сом 19, св занным со штоком 12 с помощью пружины 20. В пазах кулачков 14 и 15 установлены пружиннЕле кольца 21. Устройство работает следующим образом . Перед началом работы сепаратор 3 с помощью накидного ключа или от привода вращательного движени  поворачиваетс  за кольцо 4 (фиг. б) в сторону вращени  шпиндел  на угол 10-15° дл  обеспечени  минимального гарантированного зазора й, fj, между сепаратором 3 и внутренней поверхностью трубы 22. При повороте сепаратора задн   его стенка, сжима  пружину 7, отталкивает шарик б вглубь уступа ступицы 1, утаплива  шарики ниже наружного диаметра сепаратора. Шток 12 под действием привода (на чертенке не показан ) перемещаетс  в крайнее правое положение, и центрирующие кулачки 14 и 15 под действием пружинных колец 21 перемещаютс  к центру ниже наружного диаметра сепаратора 3. Обрабатываема  труба 22 устанавливаетс  на сепаратор 3 и включаетс  привод перемещени  штока 12. Перемеща сь влево шток 12 освобождает конус 19, который под действием пружины 20 раздвигает центрирующие кулачки 15, а также своим коническим участком раздвигает кулачки 14 до упора в трубу 22. Таким образом труба 22 центрируетс  в двух сечени х Б-Б и В-В. Независимость радиального выдвижени  двух групп центрирующих кулачков 14 и 15 обеспечивает безусловное центрирование трубы в двух сечени х. Усилие центрировани  выбираетс  таким, чтобы оно не приводило к деформации стенок трубы, что обеспечиваетс  соответственньам подбором пружины 20 и величиной давлени  в пневмо или гидроприводе штока 12 с помощью регул тора д авлени  (на чертеже не показан). Зажим трубы 22 происходит после того, как закончитс  процесс центри-, ровани . Он происходит в два этапа. Сначала сепаратор поворачиваетс  в сторону, противоположную вращению шциндел . Освобожденные шарики б (фиг. 7) под.действием пружин 7 вкатываютс  через окна сепаратора 3 в клиновую цель между уступом ступицы 1 и внутренней поверхностью трубы 22 реального профил , осуществл   предварительное заклинивание. Величина независимого радиального перемещени шарика б за наружный диаметр сепаратора 3 должна быть где А ц max наибольша  нецилиндричность внутренней поверхности трубы 22, Jm-in наименьший гарантированный зазор между сепарато ром 3 и внутренней поверхностью трубы 22. При этом ширина окна сепаратора а и диаметр шарика (ролика) d (фиг.5) удовлетвор ет следующему условию а 2Н hd - h. Затем за счет действи  силы резани  в начале обработки сцентрированна  и предварительно закрепленна  труба 22 поворачиваетс  вместе с кулачками 14 и 15 центрировани  и втул кой 9 относительно ступицы 1на угол 1-3, что обеспечиваетс  наличием окон в ступице 1 и сепараторе 3 (фиг.2). Этот поворот трубы 22 приводит к окончательному заклиниванию шариков в клиновой цели и надлежащем закреплению трубы. После обработки трубы 22 шток 12 перемещаетс , вправо, при этом центрирующие кулачки 14 и 15 утапливаютс . Сепаратор 3 за кольцо 4 поворачиваетс  в сторону вращени  шпиндел , и шарики 6 -принудительнЪ выталкиваютс  стенкой окна в сепараторе из клиновой щели, образованной внутренней поверхностью трубы 22 и уступом .ступицы 1. Раскреплённую трубу 2 снимают. Благодар  такому исполнению устройства дл  закреплени  тонкостенных труб расшир ютс  его технологические возможности, так как оно позвол ет зажимать трубы, позерхноЬть которых .имеет существенные отклонени  от цилиндричности . Формула изобретени  Устройство дл  закреплени  тонкостенных труб, содержащее узел центрировани  и зажима, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, устройство снабжено ступицей с выполненными на ее наружной поверхности уступами и установленным с возможностью поворота сепаратором с окнами , в Которых независимо друг от друга размещены подпружиненные шарики , контактирующие с одной стороны с окнами сепаратора, а с другой - с уступами ступицы, причем радиальное ;перемещение шариков определ етс  за висимостью Чп а гт4пг где Л.углах наибольша  нецилиндричность внутренней поверхности трубы; m-in наименьший гарантированный зазор между сепаратором .и внутренней поверх.ностью трубы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Радченко В.М. и Эмануэль Г.Д. Станочные приспособлени  в машиностроении . М., Иашгиз, 1952, с. 172, фиг. 146в.
2. 2.Радченко В.М. и Эмануэль Г.Д. Станочные приспособлени  в машино- . строении. М., Машгиз, 1952, с. 178, фиг. 151.

   }fy f/fr -г 1Г }9{5