УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ

Предполагаемая полезная модель относится к области металлообработки и может быть использована для крепления различных деталей за торцевую поверхность при механической обработке на металлорежущих станках различного типа.
Целью полезной модели является надежное и быстрое крепление различных деталей за торцевую поверхность при механической обработке.
Известна «Разжимная оправка» (полезная модель №34420 В23В 31/40, опубликовано 10.12.2003). Закрепление обрабатываемой цилиндрической детали осуществляется установкой ее на конические разрезные разжимные втулки, взаимодействующие с коническими нажимными элементами, один из которых неподвижно закреплен на валу, а второй перемещается вдоль вала при навинчивании гайки на вал и передачи усилия через втулку на торец подвижного нажимного элемента.
Существенными недостатками известного технического решения являются: 1. невозможность крепления детали при обработке по внутренней поверхности, 2. необходимость обработки внутреннего диаметра детали перед установкой в приспособление
Известно другое приспособление (прототип) «Устройство для закрепления пустотелой цилиндрической детали» (а.с. №2320458 В23В 31/40, опубликовано 10.10.2007). Крепление обрабатываемой детали производится за счет разжимных подпружиненных плунжеров, которые размещены двумя рядами в радиально расположенных отверстиях корпуса, и взаимодействуют с кольцевыми кулачковыми поверхностями тяги, проходящей через центральное отверстие корпуса с возможностью возвратно-поступательного движения; при этом сумма двух длин плунжера и диаметра тяги в момент закрепления детали равна номинальному внутреннему диаметру детали. На тяге установлен прижим для зажима детали за торец после зажима детали по внутреннему диаметру плунжерами.
Недостатком прототипа является точное исполнение обрабатываемой детали по внутреннему диаметру; другой недостаток - невозможность крепления детали при обработке внутреннего диаметра.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является надежное и быстрое крепление различных деталей за торцевую поверхность при обработке наружных и внутренних поверхностей на станках различного типа.
На Фиг.1, 2, 3 приведены примеры устройств для крепления деталей за торец при обработке тел вращения на токарно-карусельных станках.
На фиг.1 изображено устройство для крепления за торец и центрирования кольцевой детали при обработке внутренней цилиндрической поверхности на станках с вращающейся планшайбой. Устройство состоит из корпуса 1 с уплотнительным элементом 2, каналом «а» для подвода сжатого воздуха и быстросменным пневмопатроном 3, закрепленного на плите 4 с центровиком 5 для центрирования устройства на планшайбе станка. Корпус 1 одновременно является пневмоцилиндром. В корпусе 1 размещен с возможностью возвратно-поступательного движения поршень 6 с уплотнительными элементами 7, втулками 8, расположенными, по крайней мере, в четыре ряда, уплотнительными элементами 9, заглушками 10. Втулки 8 от осевого перемещения в поршне 6 фиксируются пружинными шайбами 11. В цилиндрических расточках поршня 6 расположены симметрично осям устройства, по меньшей мере, четыре пакета предварительно поджатых тарельчатых пружин 12 с центровиком 13 и крепежным элементом 14. Для крепления небольших по габаритам обрабатываемых деталей крепежными элементами (условно не показаны) в центре поршня 6 предусмотрено резьбовое отверстие «б». На корпусе 1 винтами 15 закреплена плита 16, имеющая направляющие отверстия под втулки 8 и центрирующее отверстие «в». Торцевая поверхность заглушек 10, установленных на неработающих втулках 8, не должна выступать за торцевую поверхность плиты 16 при верхнем расположении поршня 6. На плиту 16 монтируется центровик 17 с пазами «г» для удаления стружки при обработке детали по внутренней поверхности. Обрабатываемая деталь закрепляется на плите 16 с помощью быстросменной шайбы 18, шпилек 19, вворачиваемых в резьбовые отверстия втулок 8, гаек 20, опор 21 и контргаек 22.
На фиг.2 изображено устройство для крепления детали при обработке по наружной поверхности с установкой на центровик 23 и креплением детали за торец быстросменной шайбой 24, шпильками 19 и гайками 20. В остальном конструкция устройства аналогично изображенной на фиг.1
На фиг.3 изображено устройство для крепления за цилиндрическую резьбовую часть обрабатываемой детали (сферической крышки) с опорой на тыльную торцевую поверхность фланца. На резьбовую часть обрабатываемой детали (вне станка) наворачивается быстросменная шайба 25, во втулки 8 вворачиваются шпильки 26 с гайками 27, в плиту 16 вставляется центровик 28, затем в центрирующее отверстие «в» плиты 16 монтируется подставка 29 с опорами 30 и кольцом жесткости 31. Обрабатываемая деталь вместе с быстросменной шайбой 25 монтируется на центровик 28 и опоры 30.
Работа устройства. Для крепления обрабатываемой детали (фиг.1, 2, 3) используется усилие, создаваемое пакетами предварительно поджатых тарельчатых пружин 12 (ГОСТ 3057), а разжим обработанной детали подачей сжатого воздуха через канал «а» корпуса 1 под поршень 6. Ход поршня 6 при креплении детали устройством должен быть в пределах:
n·(0,6-0,8)·S3, где
n - количество тарельчатых пружин в пакете
S3 - максимальная деформация пружины
Усилие, создаваемое давлением сжатого воздухе на площадь поршня 6 должно быть, по меньшей мере, в 1,1 раза больше усилия создаваемого всеми пакетами тарельчатых пружин 12
2
Р=p·π·D/4≥1,1·m·F, где
Р - усилие, создаваемое давлением сжатого воздуха на поршень
p - давление сжатого воздуха
D - диаметр поршня 6 устройства
m - количество пакетов тарельчатых пружин
F - усилие создаваемое тарельчатой пружиной при деформации 0,8·S3
При обработке по внутренней поверхности (фиг.1) обрабатываемая деталь устанавливается в центровик 17, размещенный на плите 16. В канал «а» корпуса 1 с помощью быстросменного пневмопатрона 3 подается сжатый воздух под поршень 6, поршень вместе с втулками 8, шпильками 19 и гайками 20 поднимается вверх до нижней опорной поверхности плиты 16, сжимая пакеты тарельчатых пружин, затем монтируется сверху быстросменная шайба 18 с опорами 21 и контргайками 22. Быстросменная шайба 18 разворачивается до соприкосновения ее пазов с шпильками 19, гаки 20 заворачиваются до соприкосновения с поверхностью быстросменной шайбы 18. Опоры 21 устанавливаются до соприкосновения с верхней опорной поверхностью плиты 16 и контрятся контргайками 22. Быстросменный пневмопатрон 3 вынимается из гнезда корпуса 1, происходит сброс сжатого воздуха через канал «а» корпуса 1 и зажим обрабатываемой детали за торец усилием пакетов тарельчатых пружин 12. Для удобства удаления стружки из зоны обработки в центровике 17 предусмотрены пазы «в». Для снятия обработанной детали после остановки вращения планшайбы станка в корпус 1 вставляется быстросменный патрон 3, через канал «а» подается сжатый воздух под поршень 6, поршень вместе с втулками 8, шпильками 19, сжимая пакеты тарельчатых пружин 12, несколько перемещается вверх, освобождая торец гаек 20; быстросменная шайба разворачивается до совпадения отверстий под гайки 20 и снимается с обработанного изделия. Работа устройств, изображенных на фиг.2, 3 аналогична работе устройства фиг.1
Устройства, аналогичные изображенным на фиг.3, разработаны, изготовлены и применяются при обработке сферических крышек с фланцем и других деталей на токарно-карусельных станках.