RU2727432C1

RU2727432C1 - Method of fixing hollow cylindrical items on lathe

Info

Publication number: RU2727432C1
Application number: RU2019138088A
Authority: RU
Inventors: Александр Львович Бахно; Артём Олегович Чуприков; Вячеслав Викторович Курочкин
Original assignee: Публичное акционерное общество "Тульский оружейный завод" (ПАО "Тульский оружейный завод")
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2020-07-21

Abstract

FIELD: turning treatment.

SUBSTANCE: invention relates to the technology of turning hollow thin-wall cylindrical articles. Method for fixation on a lathe of a hollow cylindrical article having a bottom on the side of one of the ends and an open other end, includes placing the article on the support adopted in the chuck of the machine tool, with the contact of the stop in the basing surfaces of the cavity of the article, at that, in the cavity of the product on the side of the open end, expanding ring sectors are rigidly connected to the cams of the lathe holder, by means of which said sectors are released to the surface of the product cavity against the stop, at that, the support with a replaceable profile, which corresponds to the form of the basing surfaces of the cavity of products, is used.

EFFECT: use of invention increases accuracy and quality of machining.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области технологических оснасток на станках токарной группы и может быть использовано для токарной обработки полых тонкостенных цилиндрических изделий, например, корпуса ракетных двигателей с закреплением его в токарном патроне станка.The invention relates to the field of technological equipment on lathe machines and can be used for turning hollow thin-walled cylindrical products, for example, rocket engine housing with fixing it in the lathe chuck of the machine.

Известны способы закрепления деталей в токарных патронах, состоящих из корпуса и широких кулачков (см. B.C. Корсаков, «Основы конструирования приспособлений», учебник для ВУЗов, М., «Машиностроение», 1983, стр. 37, рис. 176) - прототип.Known methods of fixing parts in lathe chucks, consisting of a body and wide cams (see B.C. Korsakov, "Basics of designing devices", a textbook for universities, M., "Mechanical Engineering", 1983, p. 37, Fig. 176) - a prototype.

Недостатком этих способов является невозможность применения кулачков для закрепления и для базировки полых цилиндрических изделий, например, корпуса ракетных двигателей, в которых технологические базы указаны во внутренней полости на криволинейном дне со сквозным отверстием или прилагающих поверхностях.The disadvantage of these methods is the impossibility of using cams for fixing and for basing hollow cylindrical products, for example, rocket engine bodies, in which technological bases are indicated in the inner cavity on a curved bottom with a through hole or attachment surfaces.

Кроме этого, не обеспечивается требуемая точность обработки, в следствие того, что кулачки патрона имеют недостаточную величину угла охвата тонкостенных заготовок, что приводит к концентрированию зажимной силы по периферии базовой цилиндрической поверхности заготовки тонкостенных изделий, например, корпуса ракетных двигателей в местах контакта с кулачками. При этом возникают деформации, приводящие к образованию погрешности формы в поперечном сечении заготовки корпуса ракетного двигателя. Величина погрешности формы в поперечном сечении увеличивается после раскрепления детали из трехкулачкового патрона после токарной операции за счет упругого восстановления. Такой дефект влияет на все диаметральные размеры и, особенно на профильные канавки и резьбу. В результате этого, наблюдаются локальные выходы требуемых диаметральных размеров за пределы поля допуска. При этом процент брака после обработки заготовок корпуса ракетного двигателя может составлять значительные величины.In addition, the required processing accuracy is not ensured, due to the fact that the chuck jaws have an insufficient angle of coverage of thin-walled workpieces, which leads to the concentration of the clamping force along the periphery of the base cylindrical surface of the workpiece of thin-walled products, for example, rocket engine housing at the points of contact with the cams. In this case, deformations occur, leading to the formation of an error in the shape in the cross-section of the blank of the rocket engine body. The size of the shape error in the cross-section increases after the part from the three-jaw chuck is unfastened after the turning operation due to elastic recovery. This defect affects all diametric dimensions and, especially, profile grooves and threads. As a result, local exits of the required diametrical dimensions outside the tolerance range are observed. In this case, the percentage of rejects after processing the blanks of the rocket engine body can be significant.

При этом полые цилиндрические изделия, например корпуса ракетных двигателей, имеют особенности построения размерных цепочек, где линейные размеры заданы от дна или прилегающих поверхностей внутренней полости изделия. Из этого следует, что на данных плоскостях находится конструкторская база, при этом из технологии машиностроения следует, что с целью выполнения размеров в допуске в изделиях, следует совмещать конструкторскую базу с технологической.In this case, hollow cylindrical products, for example, rocket engine cases, have features of constructing dimensional chains, where the linear dimensions are set from the bottom or adjacent surfaces of the internal cavity of the product. It follows from this that on these planes there is a design base, while it follows from the technology of mechanical engineering that in order to fulfill dimensions in tolerance in products, the design base should be combined with the technological one.

В полых цилиндрических изделиях, например, в корпусах ракетных двигателей линейные размеры, построенные от дна или прилегающих поверхностей внутренней полости, обычно ставятся с маленьким допуском и точность их выполнения имеет принципиальное значение для функционирования изделия в сборе. Отсюда следует, что недопустимо пересчитывать допуска и базировать полые тонкостенные изделия, например, корпуса ракетных двигателей с базы во внутренней полости на торец изделия. Задача базирования усложнится, если дно или прилегающие поверхности внутренней полости полых цилиндрических изделий имеют сложную конфигурацию.In hollow cylindrical products, for example, in rocket engine cases, linear dimensions built from the bottom or adjacent surfaces of the inner cavity are usually set with a small tolerance and the accuracy of their execution is of fundamental importance for the functioning of the assembled product. Hence it follows that it is unacceptable to recalculate the tolerances and base thin-walled hollow products, for example, rocket engine casings from the base in the inner cavity to the end of the product. The task of basing will become more complicated if the bottom or adjacent surfaces of the inner cavity of hollow cylindrical products have a complex configuration.

Технической задачей, является создание способа закрепления корпусов ракетных двигателей на токарном станке для механической обработки при обеспечении требуемой точности механической обработки получаемой продукции за счет точного базирования и минимизации величины погрешности формы поперечного сечения, путем равномерного распределения прилагаемой силы по всей периферии базовой цилиндрической поверхности полых цилиндрических изделий, например корпусов ракетных двигателей.The technical task is to create a method for fixing rocket engine casings on a lathe for machining while ensuring the required machining accuracy of the resulting products due to accurate positioning and minimizing the error in the cross-sectional shape, by uniformly distributing the applied force along the entire periphery of the base cylindrical surface of hollow cylindrical products such as rocket engine casings.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что способ закрепления полых цилиндрических изделий, например, корпуса ракетных двигателей на токарном станке с базировкой за внутренние полости, в котором в полое цилиндрическое изделие помещают с переднего торца разжимные кольцевые сектора, кроме того внутреннюю полость изделия снабжают выносной базой, контактирующей с базирующими поверхностям (точками) внутренней полости изделия, выносная база выполнена со сменным профилем под форму базирующих поверхностей внутренней полости изделия с огибанием неровностей.The solution to the technical problem posed is achieved by the fact that the method of fixing hollow cylindrical products, for example, rocket engine bodies on a lathe with a base for the internal cavities, in which expanding annular sectors are placed from the front end of the hollow cylindrical product, in addition, the internal cavity of the product is supplied with a remote base contacting with the basing surfaces (points) of the inner cavity of the product, the outrigger base is made with a replaceable profile to fit the shape of the basing surfaces of the inner cavity of the product with rounding of irregularities.

Также возможен вариант способа закрепления полых цилиндрических изделий на токарном станке, заключающийся в том, что передняя часть полых цилиндрических изделий фиксируется центром, закрепленным в задней бабке станка.It is also possible a variant of the method for fixing hollow cylindrical products on a lathe, which consists in the fact that the front part of the hollow cylindrical products is fixed by a center fixed in the tailstock of the machine.

На Фиг. 1 изображена в разрезе заготовка корпуса ракетного двигателя со сложной конфигурацией внутренней полости, снабженной выносной базой, установленная и закрепленная в токарном патроне. Линиями от выносной базы обозначены принцип работы. Выносная база осуществляет базирование заготовки по требуемым базовым точкам с примерной сложной конфигурации дна и прилегающих поверхностей внутренней полости заготовки корпуса ракетного двигателя.FIG. 1 shows a sectional view of a blank of a rocket engine body with a complex configuration of the inner cavity, equipped with a remote base, installed and fixed in a lathe chuck. The lines from the remote base indicate the principle of operation. The remote base carries out the basing of the workpiece at the required base points with an approximate complex configuration of the bottom and adjacent surfaces of the inner cavity of the workpiece of the rocket engine body.

На Фиг. 2 изображена заготовка корпуса ракетного двигателя с обозначением равномерного распределения закрепляющего усилия от токарного патрона.FIG. 2 shows the blank of the rocket motor housing with the designation of the uniform distribution of the fastening force from the lathe chuck.

Способ закрепления полых цилиндрических изделий на токарном станке содержит патрон 1 в который установлена выносная база 4, контактирующая с дном полых цилиндрических изделий 2, также кулачки, установленные стандартным способом в патроне 1, с которыми жестко связаны сектора 3, кроме того передняя часть корпуса ракетного двигателя может фиксироваться, закрепленным в задней бабки станка, центром 6.The method of fixing hollow cylindrical products on a lathe contains a chuck 1 in which an external base 4 is installed, which is in contact with the bottom of the hollow cylindrical products 2, also cams installed in a standard way in the chuck 1, with which sectors 3 are rigidly connected, in addition, the front part of the rocket engine body can be fixed, fixed in the tailstock of the machine, by center 6.

Способ закрепления полых цилиндрических изделий на токарном станке работает следующим образом: полое цилиндрическое изделие 2, например, заготовку корпуса ракетного двигателя, внутренней полостью направляют к выносной базе (упору) 4, выполненному по профилю дна или прилегающей поверхности внутренней полости полых цилиндрических изделий. Сектора 3 в этот момент находятся в сведенном состоянии и входят свободно во внутреннюю полость полого цилиндрического изделия 2, например, заготовку корпуса ракетного двигателя до контакта с выносной базой 4 на дне или прилегающей поверхности внутренней полости изделия.The method of fixing hollow cylindrical products on a lathe works as follows: a hollow cylindrical product 2, for example, a blank of a rocket engine body, is guided by its inner cavity to a remote base (stop) 4 made along the bottom profile or the adjacent surface of the inner cavity of hollow cylindrical products. Sectors 3 at this moment are in a reduced state and enter freely into the inner cavity of a hollow cylindrical product 2, for example, a blank of a rocket engine body until contact with a remote base 4 at the bottom or adjacent surface of the inner cavity of the product.

При этом к торцу 5 полого цилиндрического изделия 2, например, заготовки корпуса ракетного двигателя, должен быть обеспечен доступ режущего инструмента для механической обработки. Затем заготовку окончательно закрепляют в токарном патроне 1, разжимая сектора 3. После этого осуществляют механическую обработку.In this case, the end face 5 of the hollow cylindrical product 2, for example, the blank of the rocket engine body, must be provided with access to the cutting tool for machining. Then the workpiece is finally fixed in the lathe chuck 1, unclamping the sector 3. After that, machining is carried out.

Переднюю часть полого цилиндрического изделия, например, заготовки корпуса ракетного двигателя 2 может фиксироваться закрепленным в задней бабке станка центром 6.The front part of a hollow cylindrical product, for example, a blank of a rocket engine body 2, can be fixed by a center 6 fixed in the tailstock of the machine.

Также в результате выполненного увеличенного обхвата секторами 3, при контакте с базовым диаметром полого цилиндрического изделия, например, заготовки корпуса ракетного двигателя сила закрепления равномерно распределяется по всей периферии базовой цилиндрической поверхности заготовки.Also, as a result of the increased girth by the sectors 3, upon contact with the base diameter of the hollow cylindrical product, for example, the blank of the rocket engine body, the fastening force is evenly distributed over the entire periphery of the base cylindrical surface of the blank.

Изобретение позволяет закрепить заготовку полого цилиндрического изделия, например, корпуса ракетного двигателя на токарном станке для механической обработки при обеспечении требуемой точности обработки получаемой продукции, которая имеет конструктивные особенности в виде размещения конструкторских и технологических баз на дне или прилегающих поверхностях сложной конфигурации внутренней полости заготовки с обеспечением точности обрабатываемой продукции на основе минимизирования упругих деформаций при токарной обработке.The invention makes it possible to fix a blank of a hollow cylindrical product, for example, a rocket engine housing on a lathe for machining, while ensuring the required processing accuracy of the resulting product, which has design features in the form of placing design and technological bases on the bottom or adjacent surfaces of a complex configuration of the inner cavity of the blank with the provision accuracy of processed products based on minimizing elastic deformations during turning.

Claims

1. A method of fixing a hollow cylindrical product on a lathe, having a bottom on the side of one of the ends and an open other end, including placing the product on a stop adopted in the chuck of a lathe, with the contact of the stop on the basing surfaces of the product cavity, characterized in that, in addition, in the cavity of the product from the open end side, the expanding annular sectors are stirred, rigidly connected with the jaws of the chuck of the lathe, by means of which the said sectors are expanded until they stop against the surface of the cavity of the product, while using a stop with a replaceable profile corresponding to the shape of the basing surfaces of the cavity of the products.

2. A method according to claim 1, characterized in that the product from the bottom side is additionally fixed by a center fixed in the tailstock of the machine.