ОПРАВКА ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
PISTON RING FITTING FIXTURE

Изобретение относится к области технологии машиностроения и предназначено для обработки поршневых колец на токарных станках, токарных станках автоматах, в том числе и на токарных многоцелевых станках.
Известна оправка для закрепления поршневых колец [1], содержащая корпус, предназначенный для установки одного или несколько поршневых колец с базированием по наружной цилиндрической поверхности с помощью подвижной втулки.
Недостатком известной оправки является невозможность:
1) использования на станках автоматах и станках с числовым программным управлением в серийном, крупносерийном и массовом производстве;
2) осуществлять сквозную обработку наружной поверхности кольца без его переустановки;
3) устанавливать два и более кольца;
4) использования для гравитационного ориентируемого автоматического снятия поршневых колец при последующем перемещении их по загрузочно-ориентирующему устройству к другому виду технологического оборудования.
Задачей изобретения является повысить производительность и качество обработки поршневых колец, надежность их закрепления, пригодность встраивания в автоматические и роторные линии с использованием загрузочно-разгрузочно-ориентирующих устройств.
Указанная цель достигается тем, оправка для закрепления поршневых колец, содержащая корпус, предназначенный для установки одного или несколько поршневых колец с базированием по наружной цилиндрической поверхности с помощью подвижной втулки, отличается тем, что оно снабжено шпонкой для базирования поршневых колец по плоскостям замка и тремя расположенными в корпусе коромыслами для закрепления поршневых колец в осевом направлении, приводимыми в движение посредством трех толкателей, передвигаемых внутрь и из корпуса при помощи кулачков трехкулачкового самоцентрирующего патрона, при этом наружная поверхность со стороны поршневых колец выполнена конической.
Обработка резанием функциональной наружной цилиндрической поверхности у группы поршневых колец при их базировании по наружной цилиндрической поверхности и плоскостям замка позволяет получить более равномерный припуск на обработку резанием при последующих обработках наружной цилиндрической поверхности поршневого кольца и тем самым повысить не только диаметральную и геометрическую точность наружной цилиндрической поверхности поршневого кольца, но и снизить остаточные напряжения в материале поршневого кольца. Корпус оправки со стороны устанавливаемых поршневых колец имеет коническую форму, что позволяет после открепления поршневых колец коромыслом под действием силы тяжести перемещаться в строго направленном положении в загрузочно-разгрузочно-ориентирующее устройство.
Сущность приспособления поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид устройства в разрезе (устройство симметрично относительно оси разреза), на фиг.2 показан вид А.
Предлагаемое изобретение содержит корпус 1, в три прорези которого установлены коромысла 7 посредством осей 10. К коромыслу 7 присоединен толкатель 9 посредством оси 8. В прорезь корпуса 1 вставлена шпонка 2. На наружную часть корпуса 1 устанавливается цилиндрическая подвижная втулка 3, которая ограничивается в осевом перемещении винтом 4. Для перевода подвижной втулки 3 в базирующее положение используется пружина сжатия 5, сила поджатия которой регулируется гайкой 6.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 по коническому сопряжению устанавливается в шпиндель станка. Толкатели 9 посредством резьбового соединения крепятся к кулачкам трехкулачкового самоцентрирующегося патрона. Кулачки трехкулачкового самоцентрирующегося патрона отводятся к периферии патрона, тем самым толкатели 9 выдвигаются из корпуса 1. Коромысла 7 приводятся во вращательное движение относительно осей 10. Зажимные поверхности коромысел 7 отводятся к центральной оси корпуса 1. Подвижная втулка 3 расположена в крайнем правом положении. В этом положении оправка разжата и готовка к приему устанавливаемых поршневых колец. Поршневые кольца 11 базируются наружными цилиндрическими поверхностями по внутренней цилиндрической поверхности цилиндрической подвижной втулки 3, а также базируются плоскостями замка по шпонке 2. При базировании поршневых колец 11 они входят в подвижную втулку 3 с определенным усилием вследствие предварительной деформации в радиальном направлении поршневого кольца. Для обеспечения надежности базирования поршневых колец перемещением гайки 6 создается требуемое усилие сжатие в пружине 5, которое поддерживает постоянное положение подвижной втулки 3 в крайнем правом положении при базировании поршневых колец. При этом усилие сжатие пружины 5 не должно быть более 20% от максимально допустимого усилия перемещения рабочих органов станка при продольной подаче режущего инструмента. Подвижная втулка 3 может передвигаться в продольном направлении по корпусу 1, однако для ограничения ее движения используется винт 4, входящий в продольный наружный паз корпуса 1. Далее кулачки трехкулачкового самоцентрирующегося патрона станка перемещаются к центру патрона, вследствие чего толкатели 9 передвигаются внутрь корпуса 1, коромысла 7 перемещаются в угловом направлении относительно осей 10 и зажимные поверхности коромысел 7 отводятся от центральной оси корпуса 1, тем самым происходит зажим сбазированных поршневых колец. В этом положении оправка готова к обработке поршневых колец. При обработке поршневых колец резец передвигает влево подвижную втулку 3 до тех пор, пока не обработает все поршневые кольца 11. Наружные цилиндрические поверхности поршневых колец не сопрягаются с внутренней цилиндрической поверхностью подвижной втулки 3. Далее кулачки трехкулачкового самоцентрирующегося патрона перемещаются к периферии патрона, толкатели 9 выводятся из корпуса 1, коромысла 7 разжимают поршневые кольца, которые по наружной конической поверхности корпуса 1 под действием силы тяжести перемещаются либо из зоны обработки, либо в загрузочно-разгрузочно-ориентирующее устройство для последующей их обработки. Затем резец отводится в радиальном направлении от оправки и цилиндрическая подвижная втулка 3 посредством пружины 5 отводится в крайнее правое положение. В этом положении оправка разжата и готовка к приему устанавливаемых поршневых колец.
Использование в конструкции оправки толкателей и коромысел, шпонки, подвижной втулки, конической наружной поверхности корпуса позволяет повысить производительность и качество обработки наружных цилиндрических поверхностей поршневых колец, т.к. они механически зажимаются, спадают с горизонтально расположенной оправки в ориентированном виде под действием силы тяжести и базируются по плоскостям замка и обрабатываемым наружным цилиндрическим поверхностям поршневых колец.
Техническая эффективность изобретения заключается в том, что оно позволяет увеличить производительность и качество обработки резанием наружных цилиндрических поверхностей поршневых колец.
Источники информации
1. Авторское свидетельство 1138258, МКИ В23В 31/40 - прототип.