УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОРПУСА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВЫПУКЛЫМ ДНОМ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
DEVICE FOR FIXING HOUSING OF ROCKET ENGINE WITH CONVEX BOTTOM ON LATHE DURING MACHINING

Изобретение относится к области технологических оснасток на станках токарной группы и может быть использовано для токарной обработки ракетного двигателя с закреплением его на токарном станке.
Известны конструкции токарных патронов, состоящих из корпуса и широких кулачков (см. B.C. Корсаков, «Основы конструирования приспособлений», учебник для ВУЗов, М., «Машиностроение», 1983, стр. 37, рис. 176) - прототип.
Недостатком данных конструкций патронов является невозможность применения данной конфигурации кулачков для закрепления с торцовой базировкой корпуса ракетного двигателя, в которых технологические базы указаны на дне внутренней полости, имеющей выпуклость по центру.
Кроме этого, не обеспечивается требуемая точность обработки, в следствие того, что кулачки патрона имеют недостаточный вылет для закрепления длинномерных тонкостенных заготовок. Кулачки патрона имеют недостаточную величину угла охвата тонкостенных заготовок, что приводит к концентрированию зажимной силы по периферии базовой цилиндрической поверхности заготовки корпуса ракетного двигателя в местах контакта с кулачками. При этом возникают деформации, приводящие к образованию погрешности формы в поперечном сечении заготовки корпуса ракетного двигателя. Величина погрешности формы в поперечном сечении увеличивается после раскрепления детали из трехкулачкового патрона после токарной операции за счет упругого восстановления. Такой дефект влияет на все диаметральные размеры и, особенно на профильные канавки и резьбу. В результате этого, наблюдаются локальные выходы требуемых диаметральных размеров за пределы поля допуска. При этом процент брака после обработки заготовок корпуса ракетного двигателя может составлять значительные величины.
Корпус ракетного двигателя имеет ряд конструктивных особенностей, под которые необходимо доработать патрон для обеспечения его правильной установки и закрепления. Исходя из особенности размерных цепочек корпуса ракетного двигателя, линейные размеры заданы от дна, имеющей в центре выпуклость. Следовательно, данная плоскость является технологической базой для механической обработки и заготовку корпуса ракетного двигателя необходимо базировать по теоретически изготовленному шаблону. В технологии машиностроения встречаются ряд деталей сложной конфигурации, имеющие поверхности сложной конфигурации в своем составе на которые в определенных точках необходимо базироваться.
Технической задачей, является закрепление заготовки корпуса ракетного двигателя на токарном станке для механической обработки при обеспечении требуемой точности механической обработки получаемой продукции за счет точного базирования и минимизации величины погрешности формы поперечного сечения, путем равномерного распределения прилагаемой силы по всей периферии базовой цилиндрической поверхности тонкостенной заготовки корпуса ракетного двигателя.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с выпуклым дном на токарном станке при механической обработке, содержащее кольцевые секторы, выполненные с возможностью жесткого прикрепления к кулачкам зажимного патрона упомянутого станка и контактирования с внутренней цилиндрической поверхностью упомянутого корпуса при разжимании кулачков, при этом устройство снабжено конусной оправкой, выполненной с возможностью установки в центральном канале упомянутого зажимного патрона, и зафиксированным в отверстии конусной оправки одним концом валом, на другом конце которого расположен упор, выполненный в виде треугольной пластины с тремя заостренными выступами с возможностью их упирания в базовые поверхности дна упомянутого корпуса.
На Фиг. 1 изображен корпус ракетного двигателя.
На Фиг. 2 изображен в изометрии токарный патрон с разведенными секторами с упором без заготовки корпуса ракетного двигателя.
На Фиг. 3 изображен в изометрии токарный патрон со сведенными секторами с упором без заготовки корпуса ракетного двигателя.
На Фиг. 4 изображен в изометрии токарный патрон с закрепленной заготовкой корпуса ракетного двигателя.
На Фиг. 5 изображена в разрезе заготовка корпуса ракетного двигателя установленная и закрепленная в токарном патроне в месте контакта с упором.
На Фиг. 6 изображена в разрезе заготовка корпуса ракетного двигателя за базированная на упоре в масштабе.
Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с выпуклым дном на токарном станке при механической обработке содержит конусную оправку 4 установленную в центральный канал 3 в патроне 1, в центре которой выполнено отверстие, в котором зафиксирован вал 5 снабженный отверстием с другого торца, в котором устанавливается упор 6, выполненным в виде треугольной пластины с притуплениями, на передней поверхности треугольная пластина снабжена заостренными выступами 7, упирающимися в дно корпуса ракетного двигателя 8, и также кулачки 2, установленные стандартным способом в патроне 1, с которыми жестко связаны сектора 9, выполненные в виде кольца.
Устройство для закрепления корпуса ракетного двигателя с выпуклым дном на токарном станке при механической обработке работает следующим образом: сектора 9 жестко соединены с кулачками 2, которые в свою очередь устанавливаются стандартным способом в патроне 1. Для начала работы заготовку корпуса ракетного двигателя 8 внутренней полостью направляют к выступам 7 на упоре 6 закрепленного на валу 5 через конусную оправку 4.
Сектора 9 в этот момент находятся в сведенном состоянии и входят свободно во внутреннюю полость заготовки корпуса ракетного двигателя 8 до контакта выступов 7 с дном заготовки корпуса ракетного двигателя 8, имеющей выпуклость в центре. Затем заготовку корпуса ракетного двигателя 8 окончательно закрепляют в токарном патроне 1, разжимая сектора 9. После этого осуществляют механическую обработку заготовки корпуса ракетного двигателя 8.
Дно корпуса ракетного двигателя имеет вокруг выпуклого участка ровную поверхность, которая является технологической базой. Для базирования по этой поверхности, как по технологической базе применяют принцип построения поверхностей через три точки. Для этого упор выполняют по форме контакта по трем равноудаленным точкам, образующим форму треугольника. Выступы заостренной формы на упоре позволяют обеспечивать контакт с базовой поверхностью по точкам. Однако от выступов не должно оставаться следов на базовой поверхности корпуса ракетного двигателя.
Также в результате выполненного увеличенного обхвата кулачками 2 за счет прикрепленных к ним секторов 9, при контакте с базовым диаметром заготовки корпуса ракетного двигателя 8 сила закрепления равномерно распределяется по всей периферии базовой цилиндрической поверхности заготовки.
Изобретение позволяет закрепить заготовку корпуса ракетного двигателя на токарном станке для механической обработки при обеспечении требуемой точности обработки получаемой продукции, которая имеет конструктивные особенности в виде размещения конструкторских и технологических баз на дне сложной конфигурации внутренней полости заготовки, учитывая ее длинномерность с обеспечением точности обрабатываемой продукции на основе минимизирования упругих деформаций при токарной обработке.