UA61992C2

UA61992C2 - Device for turning of thin-wall cylindrical parts

Info

Publication number: UA61992C2
Application number: UA2000105848A
Authority: UA
Inventors: Yevhen Valentynovych Pashkov; Oleksandr Ivanovych Bokhonskyi; Andrii Anatoliovych Vozhzhov
Original assignee: Sevastopol State Technical Uni
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2003-12-15

Abstract

The invention relates to mechanical engineering and is intended for processing by turning of thin-walled cylindrical parts. The device for turning processing of thin-walled cylindrical parts will consist of the case, stator with multiphase windings, radial and axial aerostatic supports. The closed radial aerostatic support is formed by internal surface of the case, its bottom part is stator in which are placed concentrically circular cores with polar tips in the form of coaxial teeth located radially with respect to the axis of the case on which are mounted the phase coils. Such realization of the device allows to avoid direct mechanical contact of the work part with base elements of the device and to provide increase of accuracy and improvement of quality of treatment.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до машинобудування і призначений для обробки точінням тонкостінних циліндричних 2 деталей (ТЦД) класів стаканів, і т. ін., до яких відносяться порожні ротори електричних двигунів, тахогенераторів, порошкових муфт і ін.The invention relates to mechanical engineering and is intended for turning thin-walled cylindrical 2 parts (TCD) of cup classes, etc., which include empty rotors of electric motors, tachogenerators, powder clutches, etc.

Відомі пристрої для точіння ТЦД широко застосовуються для закріплення і обробки гідро пластмасових пристроїв (Зависляк Н.Й. Современнье приспособления к металлорежущим станкам. -- Л.: Машиностроение, 1967.-- С. 130-133, рис. 96, 97, 98).Well-known devices for turning TCD are widely used for fixing and processing hydroplastic devices (Zavislyak N.Y. ).

В цих пристроях здійснюється прямий механічний контакт затисного елементу, яким є пружно деформована тонкостінна втулка з оброблюваною деталлю, що призводить до деформування останньої і зниженню точності обробки.In these devices, direct mechanical contact of the clamping element, which is an elastically deformed thin-walled bushing with the processed part, is carried out, which leads to deformation of the latter and a decrease in processing accuracy.

В пристрої для обробки ТЦД за а.с. 1569097, СРСР, БИ Мо21, 1990 р., базування оброблюваної деталі типу "стакан", здійснюється за допомогою радіальних аеростатичних опор, виконаних на полюсних наконечниках 712 статора з багатофазними обмотками, які призначені для створення крутячого моменту. Осьовою опорою є вакуумний присос, який змонтовано в корпусі пристрою на аеростатичних опорах.In the device for processing TCD according to a.s. 1569097, USSR, BI Mo21, 1990, basing the machined part of the "glass" type, is carried out with the help of radial aerostatic supports made on the pole tips of the 712 stator with multiphase windings, which are designed to create a torque. The axial support is a vacuum suction, which is mounted in the body of the device on aerostatic supports.

До недоліків пристрою слід віднести наявність прямого механічного контакту осьової опори з оброблюваною деталлю, що є причиною переносу похибок його установки і обертання на останню.The disadvantages of the device include the presence of direct mechanical contact of the axial support with the processed part, which is the reason for the transfer of errors of its installation and rotation to the latter.

За прототип взято пристрій для токарної обробки тонкостінних циліндрів за а.с. Мо1776490, СРСР, БИ Мо43, 1992 р. який містить статор з багатофазними обмотками, аеростатичні опори на полюсних наконечниках статора, вісьова опора на аеростатичних підшипниках та лінійні двигуни для підтиску оброблюваної деталі до вісьової опори.The prototype was taken as a device for turning thin-walled cylinders according to A.S. Mo1776490, USSR, BI Mo43, 1992, which contains a stator with multi-phase windings, aerostatic supports on the pole tips of the stator, an axial support on aerostatic bearings and linear motors for pressing the workpiece to the axial support.

Недоліками пристрою є складність конструкції, а також наявність прямого механічного контакту опори з деталлю, що призводить до переносу похибок його установки і обертання на деталь. с 29 В основу винаходу покладено задачу повного усунення прямого механічного контакту оброблюваної деталіз (39 базуючими і встановленими елементами пристрою, чим забезпечується підвищення точності і покращення якості обробки.The disadvantages of the device are the complexity of the design, as well as the presence of direct mechanical contact of the support with the part, which leads to the transfer of errors of its installation and rotation to the part. p. 29 The invention is based on the task of completely eliminating direct mechanical contact of the processed part with (39) basic and installed elements of the device, which ensures an increase in accuracy and an improvement in the quality of processing.

Суть винаходу полягає в тому, що в конструкції пристрою міститься корпус у вигляді чашки, статор за багатофазними обмотками, радіальні та осьові опори, відрізняється тим, що внутрішня поверхня корпусу сч 30 виготовлена у вигляді замкненої радіальної аеростатичної опори, статором є його донна частина в якій Ге»! розміщено концентрично кільцеві осердя з полюсними наконечниками у вигляді зубців, співвісно розташованих по радіусах до вісі корпусу, на яких встановлено фазні котушки, а осьові аеростатичні опори виконано у о вигляді секторів за зачиненими кишенями на торцевих поверхнях, які спрямовані до обробляємої деталі, «-- розташованих між радіальними рядами зубців з котушками. 3о В порівнянні аналогів і прототипу із запропонованим технічним рішенням видно, що воно виявляє нові ее, технологічні властивості, які полягають в повній відсутності прямих механічних контактів його елементів з оброблюваною деталлю і зменшенням їх кількості, тобто спрощення конструкції.The essence of the invention is that the design of the device contains a body in the form of a cup, a stator with multi-phase windings, radial and axial supports, it differs in that the inner surface of the body of the sch 30 is made in the form of a closed radial aerostatic support, the stator is its bottom part in which Gee! concentric ring cores with pole tips in the form of teeth, coaxially located along the radii to the axis of the body, on which phase coils are installed, and axial aerostatic supports are made in the form of sectors behind closed pockets on the end surfaces, which are directed to the processed part, "-- located between radial rows of teeth with coils. 3o Comparing analogues and the prototype with the proposed technical solution, it can be seen that it reveals new technological properties, which consist in the complete absence of direct mechanical contact of its elements with the processed part and a reduction in their number, that is, a simplification of the design.

На фіг.1 приведена схема пристрою в розрізі; на фіг.2 - переріз по А-А на фіг.1; на фіг.3 - схема « з'єднання обмоток статора; на фіг.4 - схема напрямів бігучих магнітних полів. З 50 Пристрій (фіг.1, 2) містить корпус у вигляді чаші, бокові стінки 1 якого це замкнута аеростатична с радіальна опора, а донна частина 2 є статором, який складається з трьох кільцевих концентричних осердь 3,Figure 1 shows a diagram of the device in section; in Fig. 2 - section along A-A in Fig. 1; Fig. 3 is a diagram of the connection of the stator windings; Fig. 4 is a diagram of the directions of the moving magnetic fields. C 50 The device (fig. 1, 2) contains a body in the form of a bowl, the side walls 1 of which are a closed aerostatic c radial support, and the bottom part 2 is a stator, which consists of three annular concentric cores 3,

Із» виконаних з стрічкової електротехнічної сталі, які мають на повернутій до оброблюваної деталі 4 торцевої поверхні радіальні ряди зубців 5, на яких розміщено по шість (наприклад, трифазних) котушок 6 фаз А, В, С обмоток послідовною коловою перестановкою фаз по радіусах на сусідніх зубцях (фіг.3) між радіальними рядами 45 зубців з котушками і притиснутих до донної частини корпусу гвинтами 8. Підведення стисненого повітря тиском б 0,4..0,6МПа в порожнини (кишені) 9 вісьомих опор і в кільцеві канавки 10 радіальної опори здійснюється - відповідно по каналах 11,12 і через отвори 13,14 діаметром 0,5...0,бмм.Of" made of strip electrotechnical steel, which have radial rows of teeth 5 on the end face 4 turned to the processed part, on which six (for example, three-phase) coils 6 of phases A, B, C of the winding are placed with a sequential circular permutation of the phases along the radii on the adjacent teeth (Fig. 3) between the radial rows of 45 teeth with coils and pressed to the bottom part of the housing with screws 8. Supplying compressed air with a pressure of 0.4..0.6MPa into the cavities (pockets) of the 9 eighth supports and into the ring grooves of the 10 radial support is carried out - respectively through channels 11, 12 and through holes 13, 14 with a diameter of 0.5...0.bmm.

Працює пристрій таким чином. При підключенні обмоток до мережі трифазної напруги в статорі 2 о збуджуються магнітні поля (фіг.4), які біжать по колу (які обертаються) і по радіусах в протилежні боки. Під (Те) 20 впливом цих полів в деталі 4 наводяться ЄДС і протікають трифазні вихрові струми, які взаємодіють з магнітними полями статора. У результаті створюються: сили притиснення, фіксуючи деталь в вісьовому напряму із з зазором відносно опор 7 і полюсних наконечників зубців 5 кільцевих осердь 3; сили обертання, які забезпечують набування крутячого моменту, і рівні за величиною радіальні сили, спрямовані в різні боки, які сприяють центруванню деталі відносно осі пристрою і збільшують несучу спроможність радіальної опори.The device works like this. When the windings are connected to a three-phase voltage network, magnetic fields (Fig. 4) are excited in the stator 2, which run in a circle (which rotates) and in radii in opposite directions. Under (Te) 20 influence of these fields, EMFs are induced in part 4 and three-phase eddy currents flow, which interact with the magnetic fields of the stator. As a result, the following are created: pressing forces, fixing the part in the axial direction with a gap relative to the supports 7 and the pole tips of the teeth 5 of the ring cores 3; rotational forces, which ensure the acquisition of torque, and radial forces of equal magnitude, directed in different directions, which contribute to the centering of the part relative to the axis of the device and increase the bearing capacity of the radial support.

Виконання корпусу збірним з змінними радіальними опорами 1 дозволяє переналагоджувати пристрій наThe construction of the prefabricated housing with variable radial supports 1 allows you to reconfigure the device on

ГФ) обробку ТЦД різного діаметру, що важливо в умовах гнучкого виробництва.,HF) processing of TCD of different diameters, which is important in conditions of flexible production.,

Підвищення крутячого моменту може бути досягнено шляхом подавання змінної частини 1 зовнішнім о додатковим статором з багатофазними обмотками, ідентичних статору, яка використовується в прототипі. В разі відключення живлення котушок оброблювані деталі легко усуваються з пристрою, наприклад, в захватний орган 60 промислового робота під дією тиску повітря, яке поступає у порожнини 9 вісьових опор.An increase in torque can be achieved by supplying the variable part 1 with an external additional stator with multiphase windings identical to the stator used in the prototype. In case of disconnection of power to the coils, the processed parts are easily removed from the device, for example, into the gripping body 60 of the industrial robot under the action of air pressure, which enters the cavities of the 9 axial supports.

Для підвищення вантажної спроможності (жорсткості) опор замість повітря може бути використане рідинне робоче тіло, наприклад, МОР чи мастило.To increase the load capacity (stiffness) of the supports, instead of air, a liquid working fluid can be used, for example, MOR or lubricant.

Наявність постійного обдуву оброблюваної деталі дозволяє підтримувати на заданому рівні тепловий режим точіння, тобто уникнути температурних деформацій, що також сприяє підвищенню точності обробки, а також бо продовженню терміну служби оброблюваного інструменту.The presence of constant blowing of the processed part allows you to maintain the thermal mode of turning at a given level, that is, to avoid temperature deformations, which also contributes to increasing the accuracy of processing, as well as extending the service life of the processed tool.

Claims

The formula of the invention is not. . . - . . A device for turning thin-walled cylindrical parts, containing a body in the form of a cup, a stator with multi-phase windings, radial and axial aerostatic supports, which is characterized by the fact that the inner surface of the body forms a closed radial aerostatic support, the stator is its bottom part, which is placed concentrically ring cores with pole tips in the form of coaxial teeth, located 70 radially relative to the axis of the body, on which phase coils are installed, and axial aerostatic supports are made in the form of sectors with closed pockets on the end surfaces, which are directed to the processed part, located between radial rows of teeth with coils s schi 6) s (o) (o) «- (Se)

- and? (o) - se) se) Ko) ime) 60 b5