Станочное приспособление для базирования и закрепления деталей
MACHINE TOOL DEVICE FOR BASING AND CLAMPING OF PARTS

Изобретение относится к металлорежущим станкам, а именно к станочным приспособлениям и может быть использовано для базирования и закрепления при операции шлифования деталей типа вал-шестерня.
В настоящее время, наружные поверхности обрабатываются (шлифуются) на круглошлифовальном станке в центрах. Данный метод эффективен в большинстве случаев, но он не обеспечивает высокого качества по допуску соосности вала относительно зубчатого венца детали из-за низкой точности взаимного расположения поверхностей вала и зубчатого венца.
Решением этой проблемы может быть переход на обработку с использованием станочного приспособления, позволяющего базировать обрабатываемые детали типа вала-шестерни по поверхностям зубчатого венца, что позволит уменьшить биение детали при шлифовании.
Известно устройство для базирования и закрепления деталей, содержащее шпиндель, тягу, центрирующий элемент, устанавливаемый снаружи обрабатываемой детали, два зажимных диска, один из которых установлен с возможностью осевого перемещения, закрепленный на шпинделе цилиндрический корпус с неподвижно закрепленным на нем зажимным диском и имеющим диаметрально расположенный паз, в котором расположен закрепленный на тяге центрирующий элемент, выполненный в виде подпружиненной скобы со стержнем, входящим в выполненные на концах скобы соосные отверстия, ось которых перпендикулярна оси вращения корпуса, при этом тяга выполнена ступенчатой и установлена в цилиндрическом корпусе с возможностью осевого перемещения (RU №2302939 МПК B23Q 3/12 (2006.01), опубл. 20.07.2007).
Известное техническое решение имеет сложную конструкцию и предназначено для обработки деталей типа диска с диаметрально расположенным отверстием.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является приспособление к станкам для крепления деталей с повышенным биением обрабатываемых поверхностей относительно установочных, содержащее корпус, центрирующее устройство, механизм прижима, включающий диск, самоустанавливающийся относительно пяты привода прижима посредством свободно укрепленных и равномерно расположенных по окружности диска клиньев, фиксирующих обрабатываемую деталь в патроне, привод прижима (SU №218696, МПК В24В, опубл. 17.05.1968).
Недостатками известного технического решения являются отсутствие возможности сохранения усилия зажима в процессе обработки заготовки, т.к. после зажима детали демонтируется оправка, а за счет неравномерных остаточных напряжений в системе возможно смещение заготовки и снижение точности в процессе дальнейшей обработки.
Была поставлена задача создать приспособление к станку, обеспечивающее точность базирования и надежность закрепления деталей типа вал-шестерня для последующей операции шлифования, обеспечив тем самым высокое качество обработки.
Поставленная задача достигается тем, что станочное приспособление для базирования и закрепления деталей, содержащее корпус, в котором установлены упор, механизм прижима, имеющий диск, связанный с валом привода, и клинья, установленные с возможностью перемещения, дополнительно содержит крышку, охватывающую корпус, и стержни, одновременно размещенные в отверстиях крышки, корпуса и пазах диска, при этом клинья совместно с пружинами сжатия размещены в отверстиях корпуса и поджаты со стороны крышки регулировочными винтами, а стержни удерживаются с наружного конца посредством хомута, закрепленного к крышке.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что приспособление дополнительно содержит крышку, охватывающую корпус, и стержни, одновременно размещенные в отверстиях крышки, корпуса и пазах диска, при этом клинья совместно с пружинами сжатия размещены в отверстиях корпуса и поджаты со стороны крышки регулировочными винтами, а стержни удерживаются с наружного конца посредством хомута, закрепленного к крышке, позволяет повысить точность базирования и надежность закрепления деталей типа вал-шестерня для последующей операции шлифования.
Данный технический результат позволяет повысить качество по допуску соосности вала относительно зубчатого венца детали, уменьшить биение и обеспечить тем самым высокое качество обработки.
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат.
На чертеже изображено станочное приспособление для базирования и закрепления деталей, общий вид в разрезе.
Станочное приспособление для базирования и закрепления деталей содержит корпус 1 с крышкой 2, в котором установлен механизм прижима, связанный с валом 3 привода, и упор 4.
Механизм прижима состоит из диска 5, закрепленного на валу 3 и выполненного с пазами, в которые одним концом плотно вставлены короткие цилиндрические стержни 7 с возможностью перемещения в отверстиях 6 корпуса 1, крышки 2, охватывающей корпус, в отверстиях которой размещены другим концом стержни 7, а также клиньев 8, установленных с возможностью перемещения в отверстиях корпуса, выполненных с торцевой части.
Стержни 7 одновременно размещены в отверстиях крышки 2, отверстиях 6 корпуса и пазах диска 5. Стержни 7 надежно удерживаются с наружного конца посредством металлического хомута 9, закрепленного к крышке 2, который закрывает стержни 7 и устраняет возможность их вылета из корпуса.
Клинья 8 размещены в отверстиях корпуса совместно с пружинами сжатия 10 и поджаты со стороны крышки 2 регулировочными винтами 11.
Устройство работает следующим образом.
Обрабатываемая деталь 12 (вал-шестерня) устанавливается до упора 4 и зажимается по зубчатому венцу с помощью клиньев 8 посредством регулировочных винтов 11.
В корпусе 1 приспособления ходит диск 5, который закреплен на валу 3. Этот вал входит в зацепление с приводом станка через шпиндель. При движении диска 5 в корпусе движутся и стержни 7 и крышка 2 корпуса, через которую они проходят. При срабатывании привода станка он тянет за собой диск 5 вместе с вставленными в него стержнями 7 и крышкой 2, крышка в свою очередь одновременно затаскивает клинья 8 в отверстия корпуса, где они расположены. Так как эти отверстия выполнены под углом, клинья 8 идут в направлении пересечения с осью вращения и тем самым упираются в зубчатый венец обрабатываемой детали 12, одновременно зажимая ее с по зубчатому венцу и центрируя. Клинья 8 прижимают деталь одновременно с пяти сторон, тем самым увеличивая точность базирования обрабатываемой детали 12 и сохраняя ее горизонтальное положение относительно инструмента. При возвращении диска 5 в исходное положение крышка 2 перестает натягивать клинья 8. Пружины сжатия 10 выталкивают клинья 8 в исходное положение и освобождают деталь 12 из механизма прижима.
Была разработана конструкция приспособления, характеризующаяся высокой жесткостью, а также более широкими функциональными возможностями за счет обеспечения обработки деталей вал-шестерня (прямозубые, конические). Наличие винтов, позволяющих регулировать положение клиньев зажима относительно эталонного колеса, обеспечивает высокую точность при базировании зубчатого колеса, а также высокую соосность относительно базовой поверхности.
Таким образом, предложенное приспособление при базировании деталей типа вал-шестерня по зубчатому венцу позволяет повысить точность центрирования относительно зубчатого венца и надежность закрепления валов-шестерен, при шлифовании поверхностей. Приспособление унифицировано для центрирования и закрепления конических валов-шестерен, что позволяет охватить производству более широкую номенклатуру обрабатываемых деталей. Применение предложенного приспособления при обработке (шлифовании) поверхностей деталей приведет к повышению качества изготовления вала-шестерни автомобиля «КАМАЗ».
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.