ПАТРОН ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ НЕЖЕСТКИХ ЗАГОТОВОК

Техническое решение относится к области технологических оснасток на станках токарной группы с ЧПУ и может быть использовано для токарной обработки полых цилиндрических корпусов из высокопрочной стали.
Известны конструкции патронов, оснащенными комплектами прямых или обратных кулачков (см. Бруштейн Б.Е. и др. «Токарное дело», М., «Высшая школа», 1967, с.50, 51, фиг.43) - аналог.
Недостатком данных конструкций патронов состоит в том, что нужно точно измерять фактический диаметр базовой поверхности, что для тонкостенной заготовки затруднительно, ввиду наличия погрешностей форм. Это, обычно, требует специальных приемов, например, измерения max и min диаметра и затем вычисление среднего его значения, либо замер гибким мерителем длины окружности с последующим делением на π. Кроме того, под каждую заготовку следует растачивать кулачки, что приводит:
- к повышению трудоемкости;
- снижению ресурса оснастки.
Указанные недостатки ограничивают область использования единичным производством.
Известны наиболее близкие конструкции токарных патронов, содержащие корпус и комплект прямых или обратных кулачков (ГОСТ 2675-80 «Патроны самоцентрирующие трехкулачковые. Основные размеры.») - прототип.
заг
кул
Недостатком данных конструкций патронов состоит в том, что кулачки патрона не имеют точную расточку кулачков относительно базового диаметра закрепляемой заготовки. В результате этого, возникают различные варианты контакта заготовки с кулачками патрона. При этом получается несоответствие радиуса R базового диаметра заготовки и внутреннего радиуса R расточки кулачков, что приводит к неравномерному распределению закрепляющих сил по периферии базовой цилиндрической поверхности закрепляемой заготовки. В связи с этим, все силы закрепления концентрируются в шести или трех равноудаленных точках (небольших участках). При этом площадь контактных поверхностей будет меньше. В результате чего возникают деформации, приводящие к образованию погрешности формы в поперечном сечении детали. Такой дефект влияет на все диаметральные размеры и, особенно, на резьбу. Величина погрешности формы в поперечном сечении увеличивается за счет упругого восстановления после раскрепления детали из трехкулачкового патрона. В результате этого, наблюдаются локальные выходы контролируемых диаметральных размеров за пределы поля допуска. При этом процент брака после обработки заготовок может составлять до 40%
Технической задачей, является повышение точности обработки получаемой продукции за счет минимизации величины погрешности формы поперечного сечения путем равномерного распределения прилагаемой силы по всей периферии базовой цилиндрической поверхности обрабатываемой заготовки.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что патрон для закрепления нежестких заготовок, содержащий корпус и кулачки с зажимными поверхностями, контактирующие с базовым диаметром для закрепления заготовки, которые выполняют в середине поля допуска закрепляемого размера, а зажимные поверхности кулачков, выполнены по радиусу определяемой по формуле:
max
где - R _ наибольший предельный базовый диаметр заготовки;
min
R - наименьший предельный базовый диаметр заготовки.
На Фиг.1 изображен кулачок (вид сверху).
На Фиг.2 изображен в изометрии патрон с прямыми кулачками.
На Фиг.3 изображен в изометрии патрон с обратными кулачками.
Патрон для закрепления нежестких заготовок содержит корпус патрона 1 с прямыми кулачками 2 или обратными кулачками 4 с зажимными поверхностями 3 и 5, которые выполнены по радиусу R.
Патрон для закрепления нежестких заготовок работает следующим образом. Прямой или обратный кулачок 2 и 4 с расточенными поверхностями 3 или 5 по радиусу R устанавливается стандартным способом в токарный патрон 1. Радиус R расточки кулачков определяется по формуле:
max
где - R - наибольший предельный базовый диаметр заготовки;
min
R - наименьший предельный базовый диаметр заготовки.
Заготовку для обработки направляют в корпус патрон 1 и закрепляют ее за базовый диаметр, который выполнен в середине поля допуска закрепляемого размера. В результате контакта поверхностей кулачков 3 или 5 с базовой поверхностью заготовки, сила закрепления равномерно распределятся по всей периферии базового диаметра заготовки, что уменьшает погрешность закрепления.
Техническое решение позволяет повысить точность обработки получаемой продукции на основе минимизирования упругих деформаций при токарной обработке тонкостенных заготовок.