ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К АГРЕГАТНОМУ СТАНКУ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КАРКАСА КРЫЛА

Полезная модель относится к области оснастки для металлорежущих станков и может быть использована для закрепления крупногабаритных деталей, например, каркаса крыла для обработки в нем отверстий для подсоединения элерона.
Каркас крыла представляет собой конструкцию, собранную из соединенных друг с другом продольных и поперечных элементов, на которые впоследствии крепится обшивка. Обвод контура каркаса крыла выполнен из продольных балок, образующих на одном из торцов консоли, к которым крепится элерон. Элерон должен иметь возможность поворота относительно крыла, причем поворота легкого, без заеданий. Элерон крепится к крылу посредством оси, установленной в отверстия, выполненные в консолях продольных балок. Для того, чтобы соответствовать условиям эксплуатации, отверстия должны располагаться строго по одной оси, иметь правильную форму и высокую чистоту поверхности. Учитывая, что консоли крыла, в которых необходимо выполнять данные отверстия, имеют невысокую жесткость, выполнение в них отверстий с соблюдением заданных требований весьма затруднительно. Разработанная конструкция приспособления решает данную проблему.
Известно приспособление для закрепления деталей, содержащее корпус, на котором выполнены базовые поверхности для установки подлежащей обработке детали. В корпусе на осях с возможностью поворота установлены два подпружиненных относительно корпуса прижимных двуплечих рычага.
Один из рычагов выполнен угловым и на одном его плече имеется опора, контактирующая с деталью при ее закреплении, а на втором выполнено резьбовое отверстие. Рычаги оснащены механизмом их поворота, выполненным в виде винта, ввинченного в резьбовое отверстие рычага и торцом контактирующего с опорой, установленной на плече второго двуплечего рычага, другое плечо которого связано с установленным в корпусе с возможностью перемещения прижимом.
(см. патент РФ на полезную модель №26992, кл. B23Q 3/06, 2003 г.).
В результате анализа известного приспособления необходимо отметить, что оно весьма сложно конструктивно, сложно в изготовлении, так как согласованное перемещение прижимных рычагов требует высокой точности их размеров, а разная величина их хода может привести к смещению детали при ее закреплении, а, следовательно, к браку детали при ее обработке.
Известно устройство для закрепления деталей, содержащее корпус, в параллельно выполненных расточках которого закреплены втулки. Во втулках с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и поворота установлены прижимы, выполненные в виде подпружиненных относительно корпуса поворотных зажимных Г-образных рычагов, на которых имеются прижимные элементы. Концы Г-образных рычагов соединены с коромыслом. Устройство оснащено механизмом фиксации детали Г-образными рычагами, выполненным в виде плунжера, в котором имеется паз для установки ролика, который монтируют на оси с возможностью вращения.
На Г-образных рычагах нарезаны зубья, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками, установленными в корпусе с возможностью осевого перемещения и жестко связанными планкой. Планка скреплена со штоком силового привода. На штоке выполнена клиновая поверхность, имеющая возможность взаимодействия с роликом плунжера.
В исходном положении поворотные зажимные Г-образные рычаги находятся в крайнем верхнем положении и повернуты таким образом, что их прижимные элементы разведены в разных направлениях и расположены вне зоны установки и базирования детали.
После установки детали на базовые поверхности корпуса включают силовой привод и его шток начинает перемещение. Одновременно начинают перемещение планка и зубчатые рейки, которые выполняют поворот зажимных Г-образных рычагов в рабочее положение.
Клиновая поверхность штока, взаимодействует с роликом и перемещает плунжер, а плунжер перемещает зажимные Г-образные рычаги, прижимные элементы которых фиксируют деталь.
Возврат элементов устройства в исходное положение происходит в обратной последовательности.
(см. патент РФ №2087291, кл. B23Q 3/06, 1997 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что оно, как и заявленное приспособление, предназначено для закрепления плоских деталей. Фиксация детали в устройстве осуществляется прижимами по верхней плоскости детали к базовым поверхностям корпуса без использования установочных упоров, что не позволяет ориентировать ее в точно заданное положение. Кроме того, при закреплении крупногабаритных деталей, имеющих подлежащие обработке нежесткие элементы, например, каркасов крыла, возможно деформирование нежестких элементов в процессе их обработки, что снижает точность обработки и приводит к необходимости снижения режимов резания, а, следовательно, производительности обработки.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка приспособления, обеспечивающего повышение точности и производительности обработки отверстий в нежестких элементах - консолях каркаса крыла за счет исключения их деформаций в процессе обработки.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в приспособлении к агрегатному станку для закрепления каркаса крыла, содержащем корпус, на котором имеются опорные базовые поверхности для установки подлежащей обработке детали, а также установленные на корпусе прижимы, предназначенные для закрепления детали в приспособлении, новым является то, что приспособление оснащено механизмами поджима консолей каркаса крыла в процессе обработки в них отверстий, установленными на закрепленном на корпусе кронштейне, каждый из механизмов выполнен в виде установленного на закрепленной на кронштейне оси двуплечего рычага, в одном плече которого имеется резьбовое отверстие, в отверстие ввинчен винт, торец которого имеет возможность упора в поверхность кронштейна, а второе плечо имеет возможность контакта с установленным в расточке кронштейна и подпружиненным относительно него прижимом, имеющим возможность взаимодействия с консолью каркаса крыла, при этом каждый прижим выполнен в виде стакана, донный торец которого имеет возможность контакта с плечом двуплечего рычага, а отверстие предназначено для выхода режущего инструмента в процессе обработки отверстия в консоли каркаса крыла.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - приспособление к агрегатному станку для закрепления каркаса крыла, вид сбоку;
- на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1;
- на фиг. 3 - вид Б по фиг. 1;
- на фиг. 4 - разрез В-В по фиг. 3;
- на фиг. 5 - разрез Г-Г по фиг. 1.
Приспособление к агрегатному станку для закрепления каркаса крыла содержит плиту 1, имеющую элементы для установки на столе агрегатного станка. На плите 1 закреплен корпус 2, на котором имеются опорные базовые поверхности «А» для укладки подлежащей обработке детали (каркаса крыла), и фиксаторы 3 для обеспечения ее (детали) заданного положения в приспособлении. Корпус закреплен на основании под наклоном к горизонтали. На корпусе 2 установлены боковые прижимы 4, предназначенные для закрепления по наружному контуру детали, установленной в приспособлении. Прижимы выполнены известным образом, например, в виде скобы 5, установленной с возможностью поворота относительно оси 6, закрепленной на корпусе 2. В скобе имеется резьбовое отверстие, в которое ввинчен винт 7, на одном конце винта имеется прижимная пята 8, а другом - элемент 9 для его вращения. В принципе, для закрепления детали используются стандартные прижимы. Важно лишь то, что прижимы должны иметь возможность поворота относительно оси. Это необходимо для того, чтобы освободить пространство для установки на поверхности «А» подлежащей обработке детали.
Приспособление оснащено центральным прижимом, предназначенным для прижима детали в области ее обработки. Данный прижим также выполнен известным образом, например, в виде установленной на оси 10 с возможностью поворота резьбовой шпильки 11, на резьбовой конец которой навинчена зажимная гайка (позицией не обозначена). На шпильку надевается пазом разрезной прижим 12, один конец которого опирается на регулируемый по высоте установленный на корпусе упор 13, а на другом имеется прижимная поверхность «Б», контактирующая с деталью.
Приспособление оснащено закрепленным на корпусе 2 кронштейном 14, на котором смонтированы механизмы поджима консолей обрабатываемого каркаса крыла в процессе их обработки. Каждый механизм (всего их два) выполнен в виде прижимов 15 и 16, смонтированных в расточках кронштейна 14 и подпружиненных относительно кронштейна (пружины позициями не обозначены). Прижимы наиболее целесообразно выполнять в виде стаканов, отверстия которых обращены в сторону консолей и предназначены для обеспечения выхода обрабатывающего инструмента. Прижимы также могут быть выполнены в виде пластин. Механизм поджима консолей также содержит закрепленную в кронштейне ось 17, на которой с возможностью поворота установлены два двуплечих рычага 18 и 19. Плечи каждого из рычагов расположены друг к другу под углом, близким к 90 градусов. Одно из плеч каждого рычага контактирует с прижимом (плечо рычага 18 с прижимом 15, а плечо рычага 19 - с прижимом 16). Если прижимы выполнены в виде стаканов, то одно из плеч рычага контактирует с его донной частью. Во втором плече каждого из рычагов выполнено резьбовое отверстие, в каждое из которых ввинчен винт (в отверстие рычага 18 ввинчен винт 20, а рычага 19 - винт 21). Каждый из винтов своим торцом упирается в поверхность кронштейна 14.
Приспособление работает следующим образом.
Приспособление устанавливают плитой 1 на стол агрегатного станка и закрепляют на столе. Стол агрегатного станка имеет возможность горизонтального прямолинейного возвратно-поступательного перемещения. С двух сторон относительно стола установлены агрегатные головки, имеющие возможность осевого перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения стола. Обработка отверстий в консолях каркаса крыла ведется инструментами агрегатных головок одновременно с двух сторон. По ходу стола первыми установлены сверлильные агрегатные головки, за ними головки, в шпинделе которых закреплены зенкеры, а за ними -расточные агрегатные головки.
Для установки в приспособление подлежащей обработке детали отводят в нерабочее положение поворотом боковые прижимы 4, освобождая пространство для установки детали. Винты 20 и 21 вывинчены из отверстий рычагов 18 и 19 в исходное положение, прижимы 15 и 16 максимально утоплены в расточках кронштейна 14.
Подлежащий обработке каркас крыла укладывают на опорные базовые поверхности «А». Фиксаторы 3 при этом располагаются в базовых отверстиях (не показаны) детали. В результате чего деталь выставляется в положение обработки.
Осуществляют зажим детали в приспособлении. Для этого скобы 5 боковых прижимов поворачивают на осях 6 в рабочее положение. Вращением винтов 7 прижимают пяты 8 к поверхности детали, прижимая ее к опорным базовым поверхностям «А». Устанавливают на резьбовую шпильку 11 разрезной прижим 12 и, вращением гайки, прижимают его к поверхности детали. Деталь закреплена в приспособлении. При этом прижимы 15 и 16 расположены с внутренней стороны консолей каркаса крыла, в которых с наружной стороны необходимо выполнить сквозные отверстия.
Далее осуществляют поджим консолей. Для этого вращают один из винтов, например, 20. В процессе его вращения, торец винта упирается в поверхность кронштейна 14, после чего вращение винта приводит к повороту рычага 18, который, поворачиваясь на оси 17, другим плечом контактирует с прижимом 15 и, преодолевая усилие пружины, выдвигает из расточки кронштейна прижим 15 до контакта его с внутренней поверхностью консоли и поджимает ее со стороны, противоположной расположению режущего инструмента. Аналогичным образом вращают винт 21 и поджимают вторую консоль. Таким образом, консоли крыла расперты с внутренней их поверхности с определенным усилием. Усилие поджима прижимов к консолям примерно равно силам резания, но не должно приводить к деформации консолей. Расчет усилия поджима осуществляется известным образом. Для обеспечения заданного усилия поджима прижимов к консолям целесообразно использовать тарированные по усилию зажима инструменты.
Включают перемещение стола агрегатного станка в первую позицию обработки, на которой одновременно с двух сторон осуществляется сверление отверстий в консолях. Далее осуществляется перемещение стола во вторую позицию обработки, на которой одновременно с двух сторон осуществляется зенкерование просверленных отверстий. Затем осуществляют перемещение стола агрегатного станка в третью позицию обработки, на которой одновременно с двух сторон комбинированным инструментом осуществляется расточка отверстия в консолях и расточка кольцевого углубления. Поджим консолей исключает возможность их изгиба в процессе обработки отверстий, что повышает точность и производительность обработки. Поджим также значительно уменьшает вибрации в процессе обработки, что повышает чистоту обработанной поверхности.
По окончании обработки отверстий перемещают стол агрегатного станка в исходное положение. Вращением винтов 20 и 21 в противоположную сторону отводят от прижимов 15 и 16 плечи рычагов 18 и 19, в результате чего прижимы под действием пружин перемещаются в исходное положение, то есть, отводятся от обработанных консолей. Раскрепляют боковые и центральный прижимы, откидывают боковые прижимы на осях, а с центрального снимают разрезной прижим 12. Снимают с приспособления обработанное изделие. Цикл обработки закончен.
Использование приспособления обеспечивает обработку отверстий в консолях каркаса крыла с высокой точностью и производительностью.