СПОСОБ КРУГЛОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВТУЛОК И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК B24B5/02 B23Q3/00 

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к технологической оснастке для механической обработки деталей и может быть использовано при круглом наружном шлифовании цилиндрических втулок.

Известны приспособления к металлорежущим станкам по ГОСТ 31.1066.02-85, представляющие собой оправки с разрезными цангами для точных работ. В ГОСТе описаны разные конструкции приспособлений, имеющих одинаковый принцип закрепления обрабатываемой детали путем разжатия цанги на конической оправке, достигаемом осевым перемещением цанги по оправке и последующим закреплением при помощи резьбы.

Известна разжимная оправка, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра. Причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали. При этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой. На втулке со стороны второго торца выполнена еще одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра. При этом на обеих цилиндрических поверхностях меньшего диаметра выполнены симметрично расположенные сквозные прорези, соединенные с прорезями цилиндрической поверхности большего диаметра, причем каждая прорезь цилиндрической поверхности большего диаметра расположена симметрично относительно прорезей, выполненных на цилиндрических поверхностях меньшего диаметра, и образует с упомянутыми прорезями прорезь Н-образной конфигурации (по патенту RU2030257, кл. B23B 31/40, опубл. 10.03.1995).

Известна разжимная оправка, содержащая шпиндель с наружной конической поверхностью, сменный упругий элемент в виде втулки с прорезями, имеющей возможность перемещения относительно конической поверхности в осевом направлении и фиксирования крепежными элементами. Оправка снабжена шайбой, жестко установленной на шпинделе. При этом втулка выполнена из фрикционного материала и имеет продольные прорези, выходящие на разные торцы и попеременно чередующиеся между собой. Наружный профиль втулки идентичен внутреннему профилю посадочного отверстия, причем втулка при установке детали имеет возможность перемещения в осевом направлении на величину, которая определяется условиями, соответствующими зависимости:

Мтр= К·Мсопр,

где Мтр – момент трения, возникающий при зажиме детали между контактирующими поверхностями втулки и посадочного отверстия детали, кг·м;

К – коэффициент запаса прочности, равный 1,5-2,5;

Мсопр – суммарный момент сопротивления сил резания, кг·м (по патенту RU2519708, кл. B23B 31/40, опубл. 20.06.2014).

Недостатком всех этих решений является долгое время установки и снятия деталей с цанги, связанное с необходимостью закручивания и откручивания гайки, обеспечивающей поджатие цанги оправкой. Что в конечном итоге приводит к увеличению времени обработки деталей и снижению производительности изготовления.

Наиболее близким техническим решением является устройство для закрепления деталей, которое содержит упругую втулку с наружной цилиндрической поверхностью. В центральном отверстии втулки установлена конусная вставка, которая контактирует с конической поверхностью втулки и выполнена с цилиндрическим направляющим участком и продольным сквозным пазом. В левой части втулки ввернут Т-образный элемент, имеющий возможность одновременного взаимодействия с деталью и поводковым пальцем бабки станка. Во втулке между дном центрального отверстия и торцом вставки установлена пружина сжатия (по патенту RU2149078, кл. B23B 15/00, опубл. 20.05.2000).

Недостатком данного устройства является то, что для каждого внутреннего диаметра обрабатываемой детали нужно иметь своё устройство для закрепления, что негативно сказывается на универсальности. Также предложенная конструкция не обеспечивает высокой точности установки, так втулка выполнена с радиально деформируемыми лепестками, а не в виде цанги, что может привести к перекосам установленной детали. Кроме того, из-за малой амплитуды осевого перемещения вставки относительно втулки затруднен процесс установки устройства в центра и его снятия, так как требуется вручную его удерживать и центрировать, что в результате увеличивает время обработки деталей.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в сокращении вспомогательного времени при круглом наружном шлифовании цилиндрических втулок с обеспечением высокой точности базирования за счет конструктивного исполнения приспособления для круглого наружного шлифования, а также обеспечение высокой универсальности данного приспособления.

Указанный технический результат достигается тем, что способ круглого наружного шлифования цилиндрических втулок в центрах, включающий использование приспособления, которое состоит из разжимной оправки, представляющей собой цилиндрическую втулку с прорезями, выполненными параллельно оси втулки, и внутренним коническим отверстием, в которое вставлена прижимная оправка конической формы и отличается тем, что в прижимной оправке выполнено соосное отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения вставлен толкатель, на толкателе соосно с возможностью осевого перемещения установлена разжимная оправка, толкатель в прижимной оправке поджат пружиной, цилиндрическую втулку устанавливают на разжимную оправку, при этом толкатель выступает из разжимной оправки, далее сжимая пружину, приспособление устанавливают в центра таким образом, что один центр упирается в выступающий торец толкателя, а другой – в торец прижимной оправки, после чего зажимают приспособление центрами так, что толкатель, сжимая пружину, задвигается в отверстие разжимной оправки, и центр, упирающийся в торец толкателя, взаимодействует своей конической поверхностью с отверстием разжимной оправки, центрируя её, при этом внутренняя коническая поверхность разжимной оправки взаимодействует с прижимной оправкой, благодаря прорезям диаметр разжимной оправки увеличивается, обеспечивая закрепление и базирование обрабатываемой втулки, после чего выполняется шлифование втулки шлифовальным кругом.

Описанный способ реализуется приспособлением для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок, которое состоит из разжимной оправки, представляющей собой цилиндрическую втулку с прорезями, выполненными параллельно оси втулки, и внутренним коническим отверстием, в которое вставлена прижимная оправка конической формы, и отличается тем, что в прижимной оправке выполнено соосное отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения вставлен толкатель, на толкателе соосно с возможностью осевого перемещения установлена разжимная оправка, толкатель в прижимной оправке поджат пружиной.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг. 1 – приспособление для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок, аксонометрия;

Фиг. 2 – разжимная оправка, аксонометрия;

Фиг. 3 – прижимная оправка, аксонометрия;

Фиг. 4 – приспособление для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок, продольный разрез;

Фиг. 5 – установка приспособления с цилиндрической втулкой в центрах станка;

Фиг. 6 – закрепление приспособления с цилиндрической втулкой в центрах станка;

Фиг. 7 – обработка цилиндрической втулки.

Приспособление для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок (фиг. 1) состоит из разжимной оправки 1, прижимной оправки 2 и толкателя 3.

Разжимная оправка 1 (фиг. 2) представляет собой цилиндрическую втулку с прорезями 4, выполненными параллельно оси втулки. В разжимной оправке 1 выполнено коническое отверстие 5 с конической поверхностью 6.

Прижимная оправка 2 (фиг. 3) имеет соосное отверстие 7 и коническую поверхность 8.

Толкатель 3 вставлен в отверстие 7 (фиг. 4) прижимной оправки 2 с возможностью осевого перемещения. Толкатель 3 в отверстии 7 поджат пружиной 9. На толкателе 3 соосно с возможностью осевого перемещения установлена разжимная оправка 1. В торце толкателя 3 выполнено центровочное отверстие 10, а в торце прижимной оправки 2 – центровочное отверстие 11.

Применение.

Цилиндрическую втулку 12 (фиг. 5) устанавливают на разжимную оправку 1, при этом толкатель 3 выступает из разжимной оправки 1. Затем приспособление устанавливают в центра 13 и 14, используя центровочные отверстия 10 и 11 соответственно. Для установки в центрах необходимо упереть выступающий торец толкателя 3 в центр 13, в центровочное отверстие 10. Сжимая пружину 9, приспособление устанавливают в центра 13 и 14 (фиг. 6). При этом толкатель задвигается в отверстие разжимной оправки 1, и центровочное отверстие 11 прижимной оправки 2 упирается в центр 14. Приспособление удерживается в центрах 13 и 14 благодаря упругости пружины 9. Закрепление приспособления осуществляется поджатием центра 14 (фиг. 7). Толкатель 3, сжимая пружину 9, задвигается в отверстие 5 разжимной оправки 1. Центр 13, взаимодействует своей конической поверхностью с отверстием 5 разжимной оправки 1, центрируя её. Одновременно с этим внутренняя коническая поверхность 6 разжимной оправки 1 взаимодействует с конической поверхностью 8 прижимной оправки 2. Благодаря прорезям 4 диаметр разжимной оправки 1 увеличивается, обеспечивая закрепление и базирование обрабатываемой втулки 12.

После установки приспособления в центра 13 и 14 и закрепления обрабатываемой втулки 12 производят шлифование её поверхности шлифовальным кругом 15.

После шлифования снятие приспособления и цилиндрической втулки с неё производят в обратной последовательности.

Описанное приспособление позволяет значительно снизить вспомогательное время обработки деталей, то есть время на установку, базирование и снятие детали. Конструкция приспособления позволяет за счет использования толкателя, поджатого пружиной, обеспечивает простую установку в центра. Удерживание приспособления при закреплении в центрах не требуется. Базирование осуществляется одновременно с закреплением по отверстию в разжимной оправке, центровочному отверстию в прижимной оправке и внешней цилиндрической поверхности разжимной оправки. Также конструкция приспособления предусматривает возможность использования разжимных втулок разного диаметра, что делает его универсальным.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, способствуют сокращению вспомогательного времени при круглом наружном шлифовании цилиндрических втулок с обеспечением высокой точности базирования, а также обеспечивают высокую универсальность, и тем самым обеспечивают достижение технического результата.

Группа изобретений относится к области станкостроения, в частности к технологической оснастке для механической обработки деталей, и может быть использована при круглом наружном шлифовании цилиндрических втулок. Способ включает использование приспособления, состоящего из разжимной оправки в виде цилиндрической втулки с прорезями, выполненными параллельно оси втулки, и внутренним коническим отверстием, в которое вставлена прижимная оправка конической формы. В прижимной оправке выполнено соосное отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения вставлен толкатель. На толкателе соосно с возможностью осевого перемещения установлена разжимная оправка. Толкатель в прижимной оправке поджат пружиной. Цилиндрическую втулку устанавливают на разжимную оправку, при этом толкатель выступает из разжимной оправки. При сжатии пружины приспособление устанавливают в центрах таким образом, что один центр упирается в выступающий торец толкателя, а другой – в торец прижимной оправки. Сокращается вспомогательное время обработки цилиндрических втулок с обеспечением высокой точности базирования и универсальности используемого приспособления. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ круглого наружного шлифования цилиндрических втулок в центрах, включающий использование приспособления для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок, которое состоит из разжимной оправки в виде цилиндрической втулки с прорезями, выполненными параллельно оси втулки, и внутренним коническим отверстием, в которое вставлена прижимная оправка конической формы, отличающийся тем, что в прижимной оправке выполняют соосное отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения вставляют толкатель, на который соосно с возможностью осевого перемещения устанавливают выполненную с прорезями разжимную оправку, причем толкатель в прижимной оправке поджимают пружиной, при этом цилиндрическую втулку устанавливают на разжимную оправку из условия выступания толкателя из разжимной оправки и, сжимая пружину, приспособление устанавливают в центрах таким образом, что один центр упирается в выступающий торец толкателя, а другой – в торец прижимной оправки, после чего зажимают приспособление центрами так, что толкатель, сжимая пружину, задвигается в отверстие разжимной оправки, и центр, упирающийся в торец толкателя, взаимодействует своей конической поверхностью с отверстием разжимной оправки, центрируя её, при этом внутренняя коническая поверхность разжимной оправки взаимодействует с прижимной оправкой, обеспечивают закрепление и базирование обрабатываемой втулки посредством увеличения диаметра разжимной оправки, и выполняют шлифование цилиндрической втулки шлифовальным кругом.

2. Приспособление для круглого наружного шлифования цилиндрических втулок, состоящее из разжимной оправки, представляющей собой цилиндрическую втулку с прорезями, выполненными параллельно оси втулки, и внутренним коническим отверстием, в которое вставлена прижимная оправка конической формы, отличающееся тем, что в прижимной оправке выполнено соосное отверстие, в которое с возможностью осевого перемещения вставлен толкатель, а на толкателе соосно с возможностью осевого перемещения установлена разжимная оправка, при этом толкатель в прижимной оправке поджат пружиной.