КОЛЬЦЕВОЕ ЗАЖИМНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДАГИСА ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕМОНТНЫХ СЕКТОРОВ Российский патент 1995 года по МПК B23P6/00 B23B31/00 

Изобретение относится к оснастке для механической обработки деталей, выполненных в виде кольцевых секторов.

В частности, изобретение относится к технологической оснастке, предназначенной для обработки внутренних поверхностей ремонтных деталей, выполненных в виде стальных закаленных ремонтных секторов, имеющих форму полуколец.

Ремонтные секторы предназначены для восстановления шеек коленчатых валов на ремонтных предприятиях и в мастерских. Восстановление шеек коленчатых валов производят установкой на шейках ремонтных полуколец с последующей электросваркой их стыков и приваркой к шейкам.

При этом требуется, чтобы ремонтные секторы (полукольца) плотно прилегали к обработанным шейкам. Для удовлетворения этого требования обрабатывают внутреннюю поверхность ремонтных секторов растачиванием или шлифованием.

Для обработки внутренней поверхности ремонтных секторов, изготовленных из стальных листовых заготовок, необходимо их закреплять в шпинделе, например, токарно-винторезного станка.

В производстве для расточки ремонтных секторов применяют кольцевые зажимные приспособления, в которые устанавливают ремонтные секторы. Затем кольцевые зажимные приспособления в сборе с ремонтными секторами устанавливают в трехкулачковые патроны и зажимают, после чего производят их обработку расточкой на токарно-винторезных станках.

Известно кольцевое зажимное приспособление для обработки ремонтных секторов, предназначенных для восстановления шеек, содержащее разрезное кольцо, высота которого выбрана с учетом высоты ремонтных секторов, и проставку для установки в зазоре между ремонтными секторами.

Недостаток известного приспособления заключается в том, что не регламентирована оптимальная толщина разрезного кольца и интервал допустимого ее варьирования. Поэтому при выборе толщины разрезного кольца допускаются ошибки, которых ухудшают показатели качества расточных ремонтных секторов или усложняют процесс разборки и сборки.

Например, при недостаточной толщине разрезных колец при закреплении их в трехкулачковых патронах происходит недопустимое искажение формы обрабатываемых поверхностей под действием кулачков. Выбор завышенной толщины разрезных колец приводит к затруднению сборки ремонтных секторов с разрезными кольцами и к неплотному их сжатию в разрезных кольцах.

Дополнительным недостатком конструкции известного разрезного кольца являются выемки, способствующие ослаблению его отдельных участков. Это ослабление приводит к искажению формы обрабатываемых поверхностей в процессе закрепления, эксцентричному расположению и ухудшению показателей качества обработанных ремонтных секторов.

Прикрепленная к разрезному кольцу проставка затрудняет сборку ремонтных секторов с разрезным кольцом и расположение их стыков в оптимальном месте.

Сборка затрудняется дополнительно тем, что приспособление не имеет расширителя разрезных колец.

В целом известное кольцевое зажимное приспособление не исключает возникновения повышенной разнотолщинности обработанных ремонтных секторов и ухудшения качества восстановленных шеек.

Технической задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение качества обработки ремонтных секторов и упрощение процесса сборки и разборки ремонтных секторов с разрезным кольцом.

Указанная задача решается тем, что в известном кольцевом зажимном приспособлении для обработки ремонтных секторов, предназначенных для восстановления шеек коленчатых валов, содержащем разрезное кольцо, высота которого определяется с учетом высоты ремонтных секторов, и проставку для установки в зазоре между ремонтными секторами, разрезное кольцо выполнено толщиной, составляющей от 7,5 до 18% от номинального диаметра восстанавливаемой шейки коленчатого вала.

Кроме того, зажимное приспособление оснащено расширителем разрезного кольца.

На фиг.1 изображено разрезное кольцо, общий вид; на фиг.2 схема закрепления кольцевого зажимного приспособления в сборе с ремонтными секторами в трехкулачковом патроне, например, токарно-винторезного станка; на фиг.3 общий вид расширителя разрезного кольца; на фиг.4 то же, сечение А-А на фиг.3.

Кольцевое зажимное приспособление для обработки ремонтных секторов состоит из разрезного зажимного кольца 1, проставки 2 и расширителя 3 разрезного зажимного кольца с рукояткой 4.

Разрезное зажимное кольцо 1 изготовлено из среднеуглеродистой стали (сталь 45 ГОСТ 1050-88), закалено до твердости HRC 45-40. Внутренняя и наружная поверхность должны быть соосны. Поэтому их обрабатывают с одной установки. Кольцо 1 разрезают абразивным кругом после закалки, отпуска и окончательной обработки внутренних и наружных поверхностей, зазор разреза в кольце варьирует от 4 до 7 мм. Замеры некруглости ремонтных секторов 5 и 6, установленных в разрезных кольцах и зажатых в трехкулачковых патронах, а также разрезных колец показали, что наименьшая допустимая толщина t_1мин разрезного зажимного кольца 1 составляет примерно 7,5% от номинального диаметра восстанавливаемой шейки коленчатого вала d_н, т.е. t_1мин 0,075 d_н. Оптимальное значение толщины разрезного кольца t_1опт находится в пределах от 0,10 до 0,14 от номинального диаметра шейки коленчатого вала d_н.

Наибольшая допустимая толщина достигает величины t_1max 0,18 d_н.

Существует обратно пропорциональная зависимость между толщиной t₁ и высотой А разрезного кольца, т.е. чем больше высота А, тем меньше может быть выбрана толщина разрезного кольца при прочих равных условиях.

Длина шеек коленчатых валов в два раза увеличивается, если конструкцией предусмотрена установка, например, на шатунной шейке двух шатунов.

Если соотношение ширины шеек А_ш к номинальному диаметру d_н больше 0,5, допускается уменьшение толщины разрезных зажимных колец. При соотношении, равном единице, толщину зажимных колец можно уменьшить примерно на 20-25%
Высоту А разрезного кольца (фиг.1) выбирают равной или близкой к высоте обрабатываемых ремонтных секторов.

Проставку 2 изготавливают из среднеуглеродистой листовой стали. Ее толщина должна быть равна или меньше толщины ремонтных секторов. Твердость проставки 2 должна быть меньше твердости ремонтных секторов. Размеры определяют с учетом зазоров в стыках и высоты ремонтных секторов.

Расширитель разрезного зажимного кольца изготавливают из стали, поддающейся закалке. В зоне сечения А-А стержень расширителя 3 выполнен в виде лопатки и закален до твердости HRC 45-38. К стержню расширителя 3 прикреплена рукоятка 4. Рукоятка 4 используется для поворота расширителя 3 вокруг его оси в процессе расширения разрезного кольца и увеличения его размеров.

Внутренний диаметр D_к разрезного кольца в свободном состоянии должен быть меньше величины, рассчитанной по формуле:
D_к d_p + 2t, где d_р диаметр восстанавливаемой шейки коленчатого вала, подготовленной для установки ремонтных секторов;
t толщина ремонтного сектора, обработанного для установки на подготовленную шейку.

Внутренний диаметр ремонтных секторов в свободном состоянии, с целью упрощения процесса их сборки с шейками, задают меньше диаметра шеек, подготовленных для установки ремонтных секторов, на величину 0,3-2,0 мм. Примерно на эту величину (0,3-2,0 мм) уменьшают внутренний диаметр разрезного зажимного кольца 1, рассчитанный по приведенной выше формуле.

Уменьшение расчетного диаметра разрезного зажимного кольца на указанную величину способствует лучшему облеганию обрабатываемых ремонтных секторов и получению правильной формы обрабатываемой поверхности.

Рекомендуется в процессе сборки за счет выбора размеров проставок 2, обеспечить посадку ремонтных секторов в разрезных зажимных кольцах с натягом.

Поэтому для упрощения сборки и разборки разрезных зажимных колец увеличивают их диаметр при помощи расширителя.

Получить натяг в разрезном кольце можно и без применения расширителя за счет запрессовки проставки увеличенных размеров. Применение этого приема посадки ремонтных секторов в разрезных зажимных кольцах несколько сложнее, так как требуется технологическая подставка под кольцевое зажимное приспособление, надставка и пресс или слесарный молоток.

Согласно изобретению допускается сборка ремонтных секторов с разрезными зажимными кольцами с зазором, но при этом необходимо иметь в виду, что ухудшается качество обработанных секторов.

Работает кольцевое зажимное приспособление следующим образом.

Устанавливают разрезное зажимное кольцо 1 на монтажный столик. Вставляют в зазор разрезного кольца 1 в средней части по высоте перпендикулярно к образующей плоский конец расширителя 3 на глубину, составляющую примерно 3/4 от толщины разрезного кольца, и за рукоятку 4 поворачивают расширитель вокруг своей оси на 90^о. Устанавливают в разрезное зажимное кольцо 1 ремонтные секторы 5 и 6, и в одном из стыков устанавливают проставку 2. Стыки размещают в разрезном кольце в положении, изображенном на фиг.2. Затем поворачивают расширитель за рукоятку 4, плоскую часть расширителя 3 переводят в положение, параллельное разрезу, и извлекают расширитель из зазора. За счет сил упругости разрезное зажимное кольцо сжимает и удерживает собранный узел.

Согласно изобретению установка ремонтных секторов в разрезное кольцо может проводиться без расширения разрезного кольца расширителем. В этом случае часто возникают трудности с установкой проставки 2 между ремонтными секторами из-за неточности размеров ремонтных секторов.

Устанавливают разрезное зажимное кольцо в трехкулачковый патрон токарно-винторезного станка, как это показано на фиг.2, и зажимают.

Пускают станок и производят расточку внутренней поверхности и обработку торцов. После расточки и обработки торцов останавливают станок, снимают разрезное зажимное кольцо и извлекают расточенные ремонтные секторы.

Для упрощения процесса разборки рекомендуется расширителем увеличить размеры разрезного зажимного кольца или выпрессовать проставку 2, установив разрезное зажимное кольцо в технологическую подставку.

Предложенное кольцевое зажимное приспособление для обработки ремонтных секторов обладает следующими технико-экономическими преимуществами.

1. Применение данного зажимного приспособления для обработки сопровождается уменьшением разнотолщинности ремонтных секторов и волнистости обработанных поверхностей, что ведет к повышению качества поверхностей.

2. Применение ремонтных секторов, обработанных в зажимном приспособлении, приводит к улучшению прилегаемости контактирующих поверхностей шеек и ремонтных секторов. Поэтому повышается качество восстановления шеек.

3. Упрощается процесс подготовки ремонтных секторов к их обработке и процесс разборки ремонтных секторов и разрезного зажимного кольца.

Использование: для механической обработки ремонтных секторов, предназначенных для восстановления шеек коленчатых валов. Сущность изобретения: приспособление представляет собой разрезное кольцо, имеющее толщину, составляющую от 7,5 до 18% от номинального диаметра восстанавливаемой шейки. Высота разрезного кольца выбирается с учетом высоты обрабатываемых ремонтных секторов. Внутренний диаметр разрезного кольца определяется из приведенного соотношения. Приспособление также содержит проставку для установки в зазоре между ремонтными секторами и расширитель кольца. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Кольцевое зажимное приспособление для обработки ремонтных секторов, предназначенных для восстановления шеек, содержащее разрезное кольцо, высота которого выбрана с учетом высоты ремонтных секторов, и проставку для установки в зазоре между ремонтными секторами, отличающееся тем, что разрезное кольцо выполнено толщиной, составляющей 7,5 18% от номинального диаметра восстанавливаемых шеек. 2. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено расширителем разрезного кольца.