Самоустанавливающийся центр Советский патент 1993 года по МПК B23B23/00 B23H7/26 B23H9/04 

СЛ

С

Использование: для центрирования и зажима валов в шпинделях электроэрозионных станков при обработке наружных цилиндрических поверхностей. Сущность изобретения: заготовка зажимается между самоустанавливающимися по ее торцам центрами, которые после смыкания и контакта всех сферических поверхностей лишены возможности неконтролируемого, под воздействием сил, возникающих при обработке, поворота как вокруг центра внешней сферической поверхности опоры, чему препятствует эксцентриситет сферических поверхностей опоры, так и вокруг центра внутренней сферической поверхности вкладыша, чему препятствует эксцентриситет сферических поверхностей вкладыша. 6 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для центрирования и зажима валов в шпинделях электроэрозионных станков при обработке наружных цилиндрических поверхностей.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей при центрировании и зажиме деталей по торцу без зацентровочных отверстий.

На фиг. 1, 2, 3 изображен самоустанавливающийся центр поэтапно при зажиме заготовки; на фиг, 4 - станок электроэрозионный для обработки валов с размещенными на нем самоустанавливающимися центрами (узел I); на фиг. 5 - то же, вид сбоку; на фиг. 6 - узел It на фиг. 5 в сечении (загрузочное устройство с заготовкой).

Самоустанавливающийся центр состоит из корпуса 1 со сферическим гнездом, радиусом RI и отверстием, в котором установлен палец 2 с пружиной 3, Палец 2 выполнен со сферическим концом радиуса R2, выступающим в сферическое гнездо корпуса 1. Ограничение перемещения пальца 2 в отверстии обеспечивает ограничитель 4. В сферическом гнезде корпуса 1 установлена сферическая опора 5, с плоской торцевой поверхностью, выполненная со сферической полостью, в которой размещен вкладыш 6 с наружной радиусом Кз и внутренней радиусом R2 сферическими поверхностями. Центры сферических поверхностей опоры 5 имеют эксцентриситет ei, а центры сферических поверхностей вкладыша б имеют эксцентриситет 62, при этом центр внутренней сферической поверхности опоры смещен относительно центра внешней сферической поверхности в сторону плоской поверхности опоры, а центр сферической опоры пальца смещен относительно центра внешней сферической поверхности & противоположную сторону.

V4 О 00

О

-N

Минимальная величина эксцентриситетов выбирается исходя из соблюдения усло- вия исключения самоторможения сферических элементов относительно друг друга, которое может препятствовать возврату в исходное состояние шаровых элементов самоустанавливающегося центра при разжиме и смене обрабатываемых деталей и должна определяться зависимостями:

$

где DI - диаметр сферической наружной поверхности, опоры;

Оз диаметр сферической наружной поверхности вкладыша.

Максимальная величина эксцентриситетов eiи 62 определяется и ограничивается конструктивно, исходя из размеров обрабатываемой детали, усилия необходимого для зажима детали, типа используемого оборудования, на котором устанавливается самоустанавливающийся центр.

В корпусе 1 установлены винты 7, входящие в отверстие сферической опоры 5 и исключающиеся ее выпадание из гнезда .корпуса 1. Равномерно по окружности корпуса- 1. жестко установлены лепестковые пружины 8, свободный конец которых входит в канавку сферической опоры 5 и контактирует с ее горцем.

Самоустанавливающиеся центры размещаются, например, на электроэрозионном станке для обработки валов без зацентровочных отверстий. Станок содержит станину 9, электродную головку 10, переднюю и заднюю бабки 11 и 12, в шпинделях 13 которых установлены корпуса 1 .самоустанавливающихся центров, загрузочное устройство 14, ванну 15 для рабочей жидкости.

В исходном состоянии сферические элементы самоустанавливающихся центров под действием пружин 8 расположены с зазорами: между сферической поверхностью пальца 2 и гнездом вкладыша 6 - Si, между сферической поверхностью опоры 5 и сферическим гнездом корпуса 1 - Sz, при этом Sa Si, что обеспечивает поворот сферической опоры 5 для ее контакта зажимной пло- скостью с торцем заготовки 16 под действием силы Q при продольном перемещении шпинделей 13.

Загрузочное устройство 14 установлено на станине 1 и состоит из рычага 17 на котором установлен механизм захвата 18 у которого рабочие губки 19 и 20, при параллельном их перемещении при движении поршня 21 в пневмоцилиндре 22, центрируют заготовки 16 различного диаметра на одной и той же оси, рычаг 17 имеет возможность поворота вокруг оси 23, параллельной продольной оси передней и задней бабок 11

и 12, с перемещением центра зажатой заготовки 16 по радиусу дуги R, проходящей через центр продольной оси передней и задней бабок 11 и 12.

Станок электроэрозионный для обра0 ботки валов работает следующим образом. Заготовка 16 устанавливается в загрузочное устройство 14, центрируется и зажимается призматическими губками 19 и 20 с помощью пневмоцилиндра 22. Затем пово5 ротом рычага 17 по радиусу R заготовка 16 перемещается в зону обработки и устанавливается при этом по оси передней и задней бабок 11 и 12. Перемещением шпинделей 13 передней и задней бабок 11 и 12 вдоль оси,

0 заготовка 16 зажимается между самоустанавливающимися по торцам заготовки 16 центрами, которые после смыкания и контакта всех сферических поверхностей лишены возможности неконтролируемого, под

5 воздействием сил, возникающих при обра- . ботке, поворота, как вокруг центра внешней сферической поверхности опоры 5, чему препятствует эксцентриситет ei сферических поверхностей опоры 5, так и вокруг

0 центра внутренней сферической поверхности вкладыша 6, чему препятствует эксцентриситет еа, сферических поверхностей вкладыша 6.

Загрузочное устройство 14 освобожда5 ет заготовку 16 и возвращается в исходное- положение. Ванна 15 заполняется рабочей жидкостью, включается привод вращения заготовки 16, вращение дискового электрода-инструмента, а затем вертикальная и

0 продольная подача электродной головки 10 идет обработка.

После окончания обработки из ванны 15 сливается рабочая жидкость, к заготовке 16 подводится загрузочное устройство 14, за5 жимает заготовку 16. Шпиндели 13 передней и задней бабок 11 и 12 отходят назад, освобождая заготовку 16, которая при повороте рычага 17 выводится из зоны обработки, при этом сферические опоры 5 под

0 действием пружины 3 и лепестковых пружин 8 возвращаются в исходное состояние. Применение предлагаемого самоустанавливающегося центра позволит исключить дополнительные операции по

5 зацентровке и обрезке торцев заготовки, снизить трудоемкость обработки валов, обеспечить экономию дорогостоящего материала, идущего в.отходы при обрезке торцев с центровочными отверстиями, а также получить экономию алмазно-абразивных

ругов, используемых для отрезки торцев аготовки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Самоустанавливающийся центр, содеращий корпус с установленным в нем пальцем со сферической опорой, опору с внешней и внутренней сферическими поверхностями, упругий элемент, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в него дополнительно введен вкладыш с в и внешней сферическими поверхностями, предназначенными для взаимодействия.со- отвётст енно со сферической опорой паль- 15 ца и внутренней сферической поверхностью опоры, палец установлен с возмржностью осевого перемещения в отверстии,- выпол: ; ..-.: -::..- 4 п л -:..-

:. .: . , :. :. ..: -.-,./ . С. . ft

: :;: .

0

5

ненном в корпусе и с возможностью взаимодействия с упругим элементом, установленным в отверстии, в корпусе выполнено сферическое гнездо, в котором установлена опора, торцовая поверхность опоры выполл нена плоской, при этом центр внутренней сферической поверхности опоры смещен относительно центра внешней сферической поверхности в сторону плоской поверхности опоры, а центр сферической опоры пальца смещён относительно центра внешней сферической поверхности в противоположную сторону, на внешней сферической поверхности опоры выложена Канавка, предназначенная для взаимодействия с введёнными в уетройство дополнительными упругими элементами; акрепдённ 1ми по окружности на корпусе. 7-/.:-:::: : 5 .- ;.;:: f-; :.У-:.-; -:

Риг. 6