Устройство для закрепления тонкостенных деталей при размерной обработке

Предлагаемая полезная модель относится к области механической обработки тонкостенных негабаритных объемных деталей, полученных из листового материала преимущественно путем обработки металлов давлением, и может быть использована для закрепления таких деталей при обработке.
Известно устройство для закрепления тонкостенной нежесткой детали при обработке, содержащее опорный прямоугольный стол в виде рамы с продольными и поперечными направляющими, держатели в виде полых стоек, снабженные вакуумными присосками (патент RU №2620524, опубликован 26.05.2017 г.).
Так как деталь фиксируют вакуумными присосками за ее тыльную часть, обеспечивается доступ режущего инструмента преимущественно для обработки кромок детали, либо поверхности детали сверху для выполнения пазов или отверстий. Такая фиксация не позволяет обеспечить надежного крепления детали при обработке ее поверхностей, а также не позволяет использовать такое устройство при обработке тонколистовых объемных деталей малой площади с внутренней стороны.
Наиболее близкой предлагаемому техническому решению является универсальная специализированная технологическая оснастка для лазерной размерной обработки тонкостенных деталей сложной пространственной конфигурации, содержащее основание с подвижными опорами, выполненными с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси. Каждая опора содержит подвижный пневмоцилиндр с опорой и вакуумной присоской (патент RU 2666651, опубликован 11.09.2018 г.).
Недостатком данного решения, как и предыдущего, является ненадежное крепление детали из-за точечного вакуумного удержания детали по внутренней поверхности, что не позволяет обрабатывать ее с разных сторон, а также сложность конструкции из-за наличия нескольких пневмоцилиндров, пневматического линейного привода и пневматического тормоза на каждой подвижной опоре.
Предлагаемая полезная модель направлена на упрощение конструкции устройства и повышение надежности фиксации детали на оправке в процессе ее размерной обработки с одной и другой стороны.
Поставленная задача решается тем, что устройство для закрепления тонкостенной детали при размерной обработке содержит основание с установленными на нем стойками с опорами и основным базирующим элементом в виде призмы, включающим переналаживаемую оправку для установки детали, на каждой стороне которой выполнены канавки змеевидной формы для подачи вакуумметрического давления, причем канавки сообщены между собой посредством отверстий, выполненных в оправке, а по контору оправки расположен шнур для герметизации полости между оправкой и деталью.
Выполнение канавок змеевидной формы на каждой стороне оправки для подачи вакуумметрического давления, сообщенных между собой посредством отверстий, выполненных в оправке, а также герметизация полости между оправкой и деталью позволяет равномерно распределить вакуумметрическое давление по всей площади поверхности детали и тем самым обеспечить ее надежную фиксацию на оправке при размерной обработке детали как с одной, так и с другой стороны.
Переналаживаемая оправка для установки детали позволяет без съема детали с оправки повернуть ее на 180° и перейти к обработке другой ее стороны, что упрощает конструкцию изделия.
Устройство для закрепления тонкостенной детали при размерной обработке показано на чертежах: на фиг. 1 показан общий вид; на фиг. 2 - переналаживаемая оправка в призме; на фиг. 3 - система отверстий в оправке для создания вакуумметрического давления.
Устройство для закрепления тонкостенной детали при размерной обработке содержит основание (1) с элементами крепления к оборудованию (грузоподъемные винты, шпильки - не показаны), стойками (2) с опорами (3) для удерживания детали. С помощью стандартных элементов крепления на плите установлен основной базирующий элемент - призма (4). Угол призмы (4) может быть выполнен в различных исполнениях в диапазоне от 60° до 120° в зависимости от конфигурации и размеров обрабатываемой детали (5). Для установки детали закрепления детали (5) устройство содержит универсальный переналаживаемый узел -оправку (6). Оправка (6) может быть выполнена как простой, так и сложной конфигурации в зависимости от формы и размеров обрабатываемой детали (5). Оправка (6) имеет профильную поверхность, соответствующую внутренней поверхности обрабатываемой детали. На сторонах профильной поверхности выполнены канавки змеевидной формы (7), которые сообщены между собой посредством сквозных отверстий (8). Шнур (9), расположенный по контору оправки, обеспечивает герметичный контакт внутренней базовой поверхности детали (5) с оправкой (6). При наличии технологического припуска на кромках обрабатываемой детали (5) с целью дополнительного прижима детали (5), имеются прихваты (10) для фиксации детали с соответствующими элементами крепления. При отсутствии необходимости дополнительного фиксирования вышеуказанные прихваты легко демонтируются. Для надежной устойчивости крепятся планки (11). Канавки (7) на оправке (6) соединены со штуцером (12), расположенным на боковой поверхности через систему отверстий (не показаны). Штуцер (12) подключен с помощью гибкого рукава к вакуумному насосу (не показаны).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Устройство устанавливают на стол станка и крепят к нему основание (1) с помощью крепежных элементов (не показаны). Обрабатываемую деталь (5) надевают на рабочий профиль "П" оправки (6) до упора (касания) своей внутренней поверхностью с герметичным шнуром (9), расположенным по контуру рабочей поверхности оправки (6). При наличии технологического припуска на детали (5) ее дополнительно прижимают к рабочему профилю "П" с помощью прихватов (10). При отсутствии технологического припуска прихваты (10) допускается демонтировать. Оправку (6) с обрабатываемой деталью (5) устанавливают в призму (4) и крепят к нему планками (11) для надежной устойчивости и фиксации. При обработке детали (5) например вытянутой формы для исключения вибрации и ее надежного удержания с противоположной стороны от обрабатываемой поверхности к стойкам (2) подводят регулируемые опоры (3). Штуцер (12) соединяют с вакуумным насосом с помощью гибкого рукава (не показаны). При включении насоса в полостях "Н" оправки (6) создается вакуумметрическое давление в зоне канавок (7), сообщенных между собой отверстиями (8), что обеспечивает надежное удержание детали (5) при обработке. Для обработки противоположной стороны детали оправку (6) с деталью (5) снимают с устройства, предварительно ослабив крепления прихватов (10), поворачивают на 180° и вновь устанавливают на призму (4) с зажимом планки (11). После завершения обработки насос отключают и деталь (5) снимают с устройства.