RU2004387C1

RU2004387C1 - Mandrel

Info

Publication number: RU2004387C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Бутенко
Original assignee: Таганрогский Радиотехнический Институт
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1993-12-15

Description

Изобретение относитс к машиностроению , преимущественно к обработке металлов резанием.The invention relates to mechanical engineering, mainly to the processing of metals by cutting.

Известна оправка дл установки и закреплени цилиндрических деталей с внутренним отверстием, состо ща из корпуса, в который помещен гидропласт, штока- плунжера и тонкостенной втулки.A mandrel for mounting and securing cylindrical parts with an inner hole is known, consisting of a housing in which a hydroplast, a plunger rod and a thin-walled sleeve are placed.

Недостатком известной оправки дл закреплени цилиндрических деталей вл етс требование высокой точности изготовлени внутреннего отверсти , обусловленное величиной допустимой упругой деформации втулки в ее средней части. При этом вл етс недопустимым большой разброс размеров диаметра отверсти , что может привести к снижению величины передаваемого крут щего момента и, как следствие, к авари м или повреждени м обрабатываемой поверхности .A disadvantage of the known mandrel for fixing cylindrical parts is the requirement for high precision manufacturing of the inner hole, due to the size of the allowable elastic deformation of the sleeve in its middle part. In this case, a large variation in the diameter of the hole is unacceptable, which can lead to a decrease in the transmitted torque and, as a result, to accidents or damage to the surface being treated.

Известна оправка дл закреплени и установки цилиндрической детали, в полости корпуса которой расположена установочна втулка, а в радиальных резьбовых отверсти х корпуса с равным шагом равномерно по поверхности установлены винты, причем устройство снабжено шинами и упругим элементом, выполненным из объемного эластомера , а установочна втулка выполнена с фланцами на торцах, при этом упругий элемент установлен в полости корпуса между фланцами втулки и зафиксирован установленными в выполненных в корпусе упом нутыми шинами.A known mandrel for securing and installing a cylindrical part, in the cavity of the housing of which the mounting sleeve is located, and in the radial threaded holes of the housing with screws with equal pitch, screws are evenly mounted on the surface, the device being equipped with tires and an elastic element made of a volume elastomer, and the mounting sleeve is made with flanges at the ends, the elastic element being installed in the cavity of the housing between the flanges of the sleeve and fixed to the tires made in the housing.

Недостатком известной оправки дл закреплени и установки цилиндрической детали вл етс то, что в процессе эксплуатации установочные поверхности шипов быстро изнашиваютс и точность установки детали снижаетс .A disadvantage of the known mandrel for securing and installing a cylindrical part is that during operation, the mounting surfaces of the studs quickly wear out and the accuracy of installation of the part is reduced.

Наиболее близким техническим решением вл етс оправка дл закреплени цилиндров , состо ща из корпуса, т ги, трехскосых клиньев, плунжеров и качалок,The closest technical solution is a cylinder fixing mandrel consisting of a housing, a rod, three-slant wedges, plungers and rocking chairs.

Указанна оправка дл закреплени цилиндров прин та за прототип.The specified mandrel for securing the cylinders is adopted for the prototype.

Недостатком известной оправки дл закреплени цилиндров вл етс то, что при ее использовании требуютс большие затраты вспомогательного времени на установку и выверку обрабатываемых цилиндров, обусловленныеA disadvantage of the known mandrel for securing cylinders is that when it is used, it requires a lot of additional time for installation and alignment of the machined cylinders, due to

отсутствием направл ющей, что не позвол ет быстро центрировать деталь на оправке:the absence of a guide, which does not allow you to quickly center the part on the mandrel:

отсутствием упора, что приводит к затратам времени на выверку устанавливаемого цилиндра, т.к. последний не должен касатьс торца корпуса оправки (иначе не будет выхода дл режущего инструмента),the lack of emphasis, which leads to the time spent on reconciling the installed cylinder, because the latter should not touch the end of the mandrel body (otherwise there will be no exit for the cutting tool),

Кроме того, из-за неравномерного положени обрабатываемой детали относительно плунжеров возможно снижение жесткости закреплени цилиндра.In addition, due to the uneven position of the workpiece relative to the plungers, it is possible to reduce the stiffness of the cylinder fixing.

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет снижени затрат времени на установку и выверку обрабатываемых цилиндров.The aim of the invention is to increase productivity by reducing the time required to install and align machined cylinders.

Это достигаетс тем, что к фланцу кор0 пуса оправки винтами крепитс сменный упор, а к противоположному торцу корпуса винтами крепитс сменный направл ющий элемент, размеры диаметров di и d2 заборного конуса которого принимаютс из соот5 ношенийThis is achieved by the fact that a removable stop is fixed to the flange of the mandrel housing by screws, and a replaceable guide element is fastened to the opposite end of the housing, the diameters of which di and d2 of the intake cone are taken from the relationships

di D-h-(1,5...2)MM; d2 D-(1,5...2)MM,di D-h- (1,5 ... 2) MM; d2 D- (1,5 ... 2) MM,

где D - наружный диаметр корпуса оправки; h - высота выступающей части плунже0 ра в исходном положении.where D is the outer diameter of the mandrel body; h is the height of the protruding part of the plunger in the initial position.

Рассто ние 1,5...2 мм при определении диаметров di и d2 заборного конуса направл ющего элемента принимаютс дл того, чтобы учесть возможные колебани разме5 ра внутреннего диаметра закрепл емого цилиндра (в т.ч. и при черновой обработке) и облегчить его выверку. Это рассто ние получено в результате анализа проведенных экспериментальных исследований.The distance of 1.5 ... 2 mm when determining the diameters di and d2 of the intake cone of the guide element is taken in order to take into account possible variations in the size of the inner diameter of the fixed cylinder (including during roughing) reconciliation. This distance was obtained as a result of the analysis of experimental studies.

0 На фиг.1 приведен общий вид оправки дл закреплени цилиндров; на фиг.2 - гистограмма времени.0 Fig. 1 is a perspective view of a mandrel for securing cylinders; figure 2 is a histogram of time.

Оправка состоит из корпуса 1, внутри которого перемещаетс т га 2. Направл ю5 щий элемент 3 с заборным конусом крепитс к корпусу 1 через крышку 4 винтами 5 и может быть сменным. Трехскосые клинь 6 и 7, соприкасающиес с плунжерами 8, привод тс в движение при помощи качалок 9,The mandrel consists of a housing 1, inside of which the rod 2 moves. The guide element 3 with the intake cone is attached to the housing 1 through the cover 4 with screws 5 and can be interchangeable. Three-slanting wedges 6 and 7 in contact with the plungers 8 are driven by rockers 9,

0 установленных на ос х 10. На т ге 2 установлены сферическа шайба 11, гайка 12 и переднее кольцо 13. обеспечивающие надежный контакт качалок 9 с трехскосым клином 6. Сменный упор 14 чашечной формы0 mounted on axis 10. On spindle 2, a spherical washer 11, a nut 12 and a front ring 13 are installed. They ensure reliable contact of the rocking chairs 9 with a three-slant wedge 6. A replaceable stop 14 of a cup shape

5 крепитс на фланце корпуса 1 при помощи винтов 15. Дл возвращени трехскосых клиньев 6 и 7 в исходное положение предусмотрена пружина 16, а ограничение перемещени плунжеров 8 по высоте осуществл етс 5 is attached to the flange of the housing 1 by means of screws 15. To return the three-slanted wedges 6 and 7 to their original position, a spring 16 is provided, and the movement of the plungers 8 in the height is limited

0 при помощи ограничительных винтов 17 и пружин щих колец 18. Перемещение трехскосого клина 7 осуществл етс от т ги 2 через заднее кольцо 19, зафиксированное в определенном положении при помощи шпильки 20.0 by means of restrictive screws 17 and snap rings 18. The three-slant wedge 7 is moved from the link 2 through the rear ring 19, fixed in a certain position by means of a pin 20.

55

Оправка работает следующим образом. Привод (не показан) перемещает т гу 2, фланец которой через сферические шайбы 11 и переднее кольцо 13 воздействует на три качалки 9, поворачивающиес на ос х 10.The mandrel works as follows. An actuator (not shown) moves the rod 2, the flange of which through the spherical washers 11 and the front ring 13 acts on three rocking arms 9, which rotate on the axes 10.

Качалки 9 одновременно перемещают трехскосые клинь б и 7, каждый из которых выдвигает по три плунжера 8, имеющие пазы дл ограничительных винтов 17. Предварительно подлежащий обработке цилиндр (не показан) легко устанавливаетс по внутреннему диаметру на рифленные поверхности плунжеров 8 и прижимаетс торцом к сменному упору 14. Выдвигаемые плунжеры 8 центрируют и равномерно зажимают обрабатываемый цилиндр в двух сечени х. Причем благодар направл ющему элементу 3, имеющей заборный конус с размерами, обусловленными внутренним диаметром обрабатываемого цилиндра, выверка детали происходит одновременно в момент ее закреплени .The rocking chairs 9 simultaneously move the three-slanted wedges b and 7, each of which extends three plungers 8, having grooves for the restrictive screws 17. The cylinder (not shown) that is pre-machined is easily installed along the inner diameter of the corrugated surfaces of the plungers 8 and is pressed against the interchangeable end face 14. The extendable plungers 8 center and evenly clamp the work cylinder in two sections. Moreover, thanks to the guiding element 3 having an intake cone with dimensions determined by the inner diameter of the cylinder being machined, the alignment of the part occurs simultaneously at the time of its fixing.

После закреплени на оправке производитс механическа обработка цилиндра: точение, шлифование и т.д.After fixing on the mandrel, the cylinder is machined: turning, grinding, etc.

При обратном ходе т ги 2, который также осуществл етс от привода по окончанию обработки, трехскосый клин 7 при помощи заднего кольца 19 возвращаетс в исходное положение, сжима пружину 16, котора перемещает в исходное положение и трехскосый клин 6. Плунжеры 8 возвращаютс в исходное положение под действием пружин щих колец 18. От засорени продуктами резани внутренн полость оправки предохран етс крышкой 4.With the reverse stroke of the rod 2, which is also carried out by the drive at the end of processing, the three-slant wedge 7 is returned to its original position by means of the rear ring 19, compressing the spring 16, which moves to the initial position and the three-slant wedge 6. Plungers 8 are returned to their original position under the action of the spring rings 18. The inner cavity of the mandrel is protected by a cover 4 from clogging by cutting products.

С помощью секундомера СОПпр-1а, кл.2 ГОСТ 5072-79 определ лось врем установки и закреплени цилиндрической детали t с внутренним диаметром D 100Н8(+ 6,054) мм при использовании оправки дл закреплени цилиндров по прототипу и при использовании предлагаемой оправки , В том и другом случа х высота выступающей части плунжера в исходном положении составл ла h 4 мм. Были прин ты следующие диаметры заборного конуса предлагаемой оправки дл закреплени цилиндров: di 94 мм, d2 98 мм. Обьем выборки замеров времени установки, выверки и закреплени цилиндров был выбранUsing a stopwatch SOPpr-1a, class 2 GOST 5072-79, the installation and fastening time of a cylindrical part t with an inner diameter of D 100H8 (+ 6,054) mm was determined using a mandrel to secure the cylinders according to the prototype and using the proposed mandrel, Including in other cases, the height of the protruding portion of the plunger in the initial position was h 4 mm. The following diameters of the intake cone of the proposed mandrel for securing the cylinders were adopted: di 94 mm, d2 98 mm. The volume of the sample measurements of installation time, alignment and fixing of the cylinders was selected

равным 50 дл каждой оправки. Измерение времени производилось с точностью до 0,1 с. Результаты замеров времени установки, выверки и закреплени цилиндров в виде гистограмм приведены на фиг.2. где а) гистограмма времени закреплени цилиндров при использовании оправки по прототипу; б) - гистограмма времени закреплени цилиндров при использовании предлагаемой оправки.50 for each mandrel. The time was measured with an accuracy of 0.1 s. The results of measurements of the installation time, alignment and fixing of the cylinders in the form of histograms are shown in figure 2. where a) a histogram of the cylinder fixing time when using the mandrel according to the prototype; b) a histogram of the cylinder fixing time when using the proposed mandrel.

Анализ полученных данных показывает, что среднее врем установки, выверки и закреплени цилиндров при использовании предлагаемой оправки составл ет tcp 11,8 с, а при использовании оправки по прототипу соответственно tcp 17,6 с.Analysis of the obtained data shows that the average time of installation, alignment and fixing of the cylinders when using the proposed mandrel is tcp 11.8 s, and when using the mandrel according to the prototype, respectively, tcp 17.6 s.

Таким образом, использование в металлообработке конструкции оправки имеет технико-экономический эффект, выраженный в сокращении в 1.5 раза времени наThus, the use of a mandrel design in metalworking has a technical and economic effect, expressed in a 1.5 times reduction in time by

установку, выверку и закрепление деталей, что приводит к снижению вспомогательного времени на операцию и повышению производительности металлообработки.installation, alignment and fixing of parts, which leads to a decrease in the auxiliary time for the operation and to increase the productivity of metalworking.

(56) Ансеров М.А. Приспособлени дл металлорежущих станков. М.: Машиностроение , 1966. с.72,фиг.29.(56) Anserov M.A. Accessories for machine tools. M .: Mechanical Engineering, 1966. p. 72, Fig.29.

Claims

The claims

A mandrel comprising a housing with a flange; the plungers installed in the grooves of the housing, designed to interact with the expanding element, made in the form of a bar with wedge elements and rockers, as well as a guide element located on the opposite end of the housing flange, characterized in that, in order to increase productivity by reducing costs time for installation and alignment

cylinders, the mandrel is equipped with a stop located on the flange of the housing perpendicular to the guiding element, and on the outer surface of the guiding element a sampling cone is made, the diameters of which are selected from the condition di D-h- (1.5-2.0), mm; d2 D- (1,5-2.0), mm,

where D is the outer diameter of the mandrel body;

h is the height of the protruding part of the plunger in its original position /

eleven

10

8 b

4

8 Yu C 1618 2021 i, C YiBlOl7tilMtC

Figure 1

P, SHY1

P

10

8

6 4

g