RU2030257C1 - Expanding mandrel - Google Patents
Expanding mandrel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2030257C1 RU2030257C1 SU5058234A RU2030257C1 RU 2030257 C1 RU2030257 C1 RU 2030257C1 SU 5058234 A SU5058234 A SU 5058234A RU 2030257 C1 RU2030257 C1 RU 2030257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- sleeve
- steps
- conical
- mandrel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к станкостроению, а именно к технологической оснастке для механической обработки деталей на металлорежущих станках, и может быть использовано при обработке деталей с центральным отверстием, например втулок, шкивов, колес и т.п., по наружной поверхности и на торцах за одну установку преимущественно на токарных и круглошлифовальных станках. The invention relates to machine tool industry, namely to tooling for machining parts on metal cutting machines, and can be used in the processing of parts with a central hole, such as bushings, pulleys, wheels, etc., on the outer surface and at the ends in one installation mainly on turning and circular grinding machines.
Известна разжимная оправка, содержащая разжимной конус, на котором установлен соответствующим ему отверстием разжимной упругий элемент с цилиндрической установочной поверхностью и равномерно расположенными вдоль оси параллельными прорезями, и зажимную гайку, контактирующую с упругим элементом. Known expandable mandrel containing an expandable cone, on which is installed a corresponding hole expandable elastic element with a cylindrical mounting surface and parallel slots evenly spaced along the axis, and a clamping nut in contact with the elastic element.
Однако такая оправка недолговечная в работе, так как открытые двусторонние прорези в условиях многократных деформаций лепестков ускоряют выход из строя цанги. Кроме того, остаточные деформации лепестков искажают геометрическую форму посадочной базовой поверхности цанги, уменьшая точность базирования. Оправка имеет ограниченную применяемость за счет возможности установки деталей с небольшими диапазонами полей допусков их посадочных отверстий. However, such a mandrel is short-lived in operation, since open bilateral slots in the conditions of multiple deformations of the petals accelerate the failure of the collet. In addition, the residual deformation of the petals distort the geometric shape of the landing base surface of the collet, reducing the accuracy of the base. The mandrel has limited applicability due to the ability to install parts with small ranges of tolerance fields of their landing holes.
Наиболее близким техническим решением из известных является 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 торцев втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой. The closest technical solution known is an expandable mandrel containing a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, the cylindrical surface of a larger diameter designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, at that, slots parallel to the longitudinal axis of the housing are made uniformly on the circumference thereof, and a cylindrical surface of smaller diameter The meter is made on the side of one of the ends of the sleeve and is designed to interact with the clamping nut.
Недостатками такой оправки являются невозможность обработки на ней деталей с большим диапазоном их посадочных отверстий, а также низкая точность и надежность базирования деталей при расширенном поле допуска их посадочного отверстия. The disadvantages of this mandrel are the inability to process parts with a large range of their mounting holes, as well as the low accuracy and reliability of the basing of parts with an extended tolerance area of their mounting holes.
Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей разжимной оправки путем обеспечения возможности обработки деталей с большим диапазоном их посадочных отверстий без уменьшения качества обработки, а также путем повышения точности и надежности базирования при расширенном поле допуска посадочного отверстия деталей. The purpose of the invention is the expansion of the operational capabilities of the expandable mandrel by providing the possibility of processing parts with a wide range of their mounting holes without reducing the quality of processing, as well as by improving the accuracy and reliability of basing with an extended tolerance field of the mounting hole of the parts.
Это обеспечивается тем, что в разжимной оправке, содержащей 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 торцев 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 прорезями прорезь Н-образной конфигурации. This is ensured by the fact that in the expandable mandrel containing the housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, the cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and to base the part, while slots parallel to the longitudinal axis of the housing are made uniformly on the circumference thereof, and a cylindrical surface of a smaller diameter is made from one side of the ends of the sleeve and is designed to interact with the clamping nut, on the sleeve from the side of the second end there is another cylindrical surface of a smaller diameter, while on both cylindrical surfaces of a smaller diameter there are symmetrically arranged through-cuts connected to the cuts of a cylindrical surface of a larger diameter, each the slot of the cylindrical surface of a larger diameter is located symmetrically with respect to the slots made on the cylindrical surfaces of a smaller diameter meter, and forms with slits a slot of an H-shaped configuration.
На фиг. 1 показана разжимная оправка с установленной на ней обрабатываемой деталью - общий вид с частичным разрезом; на фиг. 2 - упругая втулка с частичным разрезом; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows an expandable mandrel with a workpiece mounted on it — a general view in partial section; in FIG. 2 - elastic sleeve with a partial section; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.
Разжимная оправка содержит корпус 1, имеющий на одном конце установочный конусный хвостовик 2, а на другом конце - резьбовую часть 3, около которой выполнена на корпусе наружная коническая поверхность 4, предназначенная для установки на нее упругой втулки 5. Наружная поверхность втулки 5 образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра в виде ступеней: боковые "а" и "в", имеющие одинаковую толщину и длину, и среднюю, большего диаметра, чем боковые, ступень "с" (фиг. 2), которая выступает наружно над боковыми ступенями и симметрично расположена по отношению к их наружным торцам и выполняется меньше длины устанавливаемых деталей. При этом на цилиндрической поверхности большего диаметра (ступень "с") равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса 1, а на обеих цилиндрических поверхностях меньшего диаметра (боковые ступени "а" и "в") выполнены симметрично расположенные сквозные прорези, соединенные с прорезями ступени "с". При этом каждая прорезь ступени "с" расположена симметрично относительно прорезей ступеней "а" и "в" и образует с этими прорезями прорезь 6 Н-образной конфигурации. Эти Н-образные прорези образуют на боковых ступенях "а" и "в" втулки 5 упругие балочки 7. Ввиду этого в оправке деформируемые упругие балочки 7 вынесены за базовую выступающую (большего диаметра) ступень втулки 5, которая при этом не деформируется, а только диаметрально увеличивается за счет податливости балочек. При этом боковые ступени "а" и "в" имеют одинаковую толщину и ширину, что придает всем балочкам 7 одинаковую упругую податливость. Это повышает точность базирования даже для деталей с большим допуском посадочного отверстия. Втулка 5 устанавливается с натягом на коническую поверхность 4 корпуса при помощи зажимной гайки 8 через быстросменную шайбу 9. The expanding mandrel comprises a housing 1 having a
Разжимная оправка работает следующим образом. Expanding mandrel operates as follows.
Корпус 1 конусным хвостовиком 2 устанавливается в пиноль передней бабки станка (не показана). На разжимную коническую поверхность 4 устанавливается сменная упругая втулка 5 в зависимости от длины и диаметра посадочного отверстия обрабатываемой детали 10, причем устанавливается через зажимную гайку 8 и фиксируется быстросменной шайбой 9, поджатой слегка гайкой 8. The housing 1 with a
После установки детали 10 на среднюю ступень "с" втулки 5 затягивают гайку 8. При этом осевое давление через быстросменную шайбу 9 передается на втулку 5, которая скользит конусным отверстием по конусной поверхности 4 корпуса 1 и разжимается средней ступенью "с", на которой установлена деталь 10, где последняя в этот момент центрируется относительно оси оправки и зажимается неподвижно на ступени "с" втулки 5. При этом данная ступень полностью сохраняет свою геометрическую форму - форму цилиндра, так как она не деформируется, а деформации подвергаются упругие балочки 7, которые в данном случае образованы тремя Н-образными закрытыми прорезями 6. Деформации может быть подвергнута и та часть ступеней "а" и "в" (в зоне балочек 7), которая находится между параллельными частями "е" прорезей и торцом средней ступени "с", что дополнительно гарантирует от деформации (геометрического искажения) среднюю ступень. Ввиду этого наружная цилиндрическая поверхность средней ступени упругой втулки 5 равномерно с радиальным усилием прижимается к внутренней поверхности отверстия обрабатываемой детали 10, надежно закрепляя и центрируя ее на оправке. Средняя ступень "с" выступает наружу от боковых ступеней "а" и "в" для создания большего перепада между толщиной средней ступени и боковых, чтобы предотвратить деформацию тела средней ступени, исключив образование погрешностей ее формы. Кроме того, это способствует получению возможности обработки за один установ всех поверхностей деталей типа втулки, шестерни и т.п., включая выполнение фасок как на наружной поверхности, так и на отверстии деталей. Таким образом, выполнение боковых ступеней упругой втулки тонкостенными (толщина их одинаковая), включая упругие балочки 7, выделяют жесткую среднюю ступень "с" втулки, которая при деформации балочек перемещается только строго радиально, где выгибание ее исключено за счет деформации более тонкостенных и ослабленных упругих балочек 7 и боковых ступеней. Это обеспечивает повышение точности и надежности установки и закрепления деталей, так как последняя базируется по строго цилиндрической поверхности. After the part 10 is installed on the middle stage "c" of the
Снятие обработанной детали с оправки после обработки производится путем отжима гайки 8 и снятия заготовки со средней ступени "с" втулки 5, при этом втулка с деталью сначала снимается с конусной поверхности 4 вместе с перемещением на длину зазора между гайкой 8 и шайбой 9, а потом упругие балочки 7 возвращают средние ступени втулки 5 в исходное положение и деталь свободно снимается со втулки. Removing the machined part from the mandrel after machining is done by squeezing the nut 8 and removing the workpiece from the middle stage “from” the
В примере приведена конструкция концевой оправки, но она может быть выполнена и центровой. The example shows the design of the end mandrel, but it can also be made center.
Предложенная оправка для установки и закрепления обрабатываемых деталей обеспечивает более точное и надежное по сравнению с известными решениями базирование и крепление деталей. Она позволяет за один установ обрабатывать кроме наружной поверхности деталей и их торцы, включая выполнение как наружных, так и внутренних фасок, в результате чего обеспечивается точность расположения поверхностей обрабатываемой детали. The proposed mandrel for installing and securing the workpieces provides a more accurate and reliable in comparison with the known solutions base and fastening of parts. It allows for one installation to process in addition to the outer surface of the parts and their ends, including the execution of both external and internal chamfers, which ensures the accuracy of the location of the surfaces of the workpiece.
Предложенной оправкой можно обрабатывать детали и при невысокой точности их посадочного отверстия (с большим полем допуска) за счет сравнительно большой податливости упругих балочек и самих боковых ступеней упругой втулки, тогда как известные устройства этого не обеспечивают, что позволяет применить предложенную оправку не только для чистовой, но и для черновой обработки, причем без предварительной подготовки посадочного отверстия деталей. За счет обеспечения значительной податливости упругих балочек 7, находящихся вне зоны базирования обрабатываемой детали, обеспечивается применение одной и той же оправки и с той же втулкой 5 для больших диапазонов разности допусков установочных размеров вплоть до 1,5 мм. The proposed mandrel can be used to process parts even with a low accuracy of their landing hole (with a large tolerance field) due to the relatively high flexibility of the elastic beams and the lateral steps of the elastic sleeve themselves, while the known devices do not provide this, which makes it possible to use the proposed mandrel not only for finishing, but also for roughing, and without preliminary preparation of the landing hole of the parts. Due to the significant flexibility of the
Кроме того, оправка в отличие от известных может применяться для нескольких типоразмеров деталей (с разными посадочными отверстиями) за счет выполнения упругой втулки сменной, тогда как известные решения предназначаются только для одного типоразмера деталей с небольшими полями допусков их посадочных отверстий. При этом применяют одну и ту же оправку и втулку 5 с одним и тем же конусным отверстием и боковыми ступенями, увеличивая при этом в сменной втулке только диаметр выступающей ступени "с", причем в значительном диапазоне - до 25 мм, без ухудшения упругих свойств балочек 7. Это увеличивает унификацию оснастки, удешевляет ее изготовление. In addition, the mandrel, unlike the known ones, can be used for several standard sizes of parts (with different mounting holes) due to the implementation of an elastic sleeve interchangeable, while the known solutions are intended for only one standard size of parts with small tolerance fields of their mounting holes. In this case, the same mandrel and
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058234 RU2030257C1 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Expanding mandrel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5058234 RU2030257C1 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Expanding mandrel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2030257C1 true RU2030257C1 (en) | 1995-03-10 |
Family
ID=21611356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5058234 RU2030257C1 (en) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Expanding mandrel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2030257C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101758410B (en) * | 2009-11-28 | 2012-09-26 | 芜湖长胜机械制造有限公司 | Workpiece internal-external circle concentricity lathe turning tooling and using method thereof |
RU2519708C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Expanding mandrel |
RU2586364C2 (en) * | 2013-07-05 | 2016-06-10 | ТайЧжоу Федерал Робот Текнолоджи Ко., Лтд | Chuck for processed part of manipulator |
RU210174U1 (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-31 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Collet expander |
CN115673439A (en) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | Fastening and clamping device for machining roll collar of thread milling machine and machining method |
RU2809877C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-12-19 | Максим Владиславович ГЛАЗУНОВ | Method for external circular grinding of cylindrical bushes and device for its implementation |
-
1992
- 1992-08-07 RU SU5058234 patent/RU2030257C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ципорин Ю.А. Механизмы технологической оснастки, М.: Машиностроение, 1964, с.81, фиг.80. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101758410B (en) * | 2009-11-28 | 2012-09-26 | 芜湖长胜机械制造有限公司 | Workpiece internal-external circle concentricity lathe turning tooling and using method thereof |
RU2519708C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Expanding mandrel |
RU2586364C2 (en) * | 2013-07-05 | 2016-06-10 | ТайЧжоу Федерал Робот Текнолоджи Ко., Лтд | Chuck for processed part of manipulator |
RU210174U1 (en) * | 2021-11-30 | 2022-03-31 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Collet expander |
CN115673439A (en) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | Fastening and clamping device for machining roll collar of thread milling machine and machining method |
RU2809877C1 (en) * | 2023-06-08 | 2023-12-19 | Максим Владиславович ГЛАЗУНОВ | Method for external circular grinding of cylindrical bushes and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5397135A (en) | Expanding collet assembly | |
RU2030257C1 (en) | Expanding mandrel | |
CN211276568U (en) | Tensioning tool for turning impeller machining | |
CN109108697B (en) | Thin-wall elastic support and tool and machining method thereof | |
US5551710A (en) | Universal modular sleeve-clamp systems | |
CN113118801A (en) | Special fixture for copper bush part machining | |
US2928680A (en) | Collet chuck construction | |
US2842839A (en) | Method of making expanding mandrels | |
CN215239318U (en) | Special mould subassembly of thin wall sleeve class work piece | |
CN217045505U (en) | Three way connection car adds clamping apparatus | |
JP2740939B2 (en) | Inner diameter collet chuck | |
RU2812811C1 (en) | Collet lathe chuck | |
RU2809877C1 (en) | Method for external circular grinding of cylindrical bushes and device for its implementation | |
CN221289570U (en) | Inner hole positioning expansion clamp | |
JP4310562B2 (en) | External turning method for thin-walled pipe workpieces | |
RU2104127C1 (en) | Pneumatic hydroplast chuck | |
CN209811900U (en) | Adjustable clamp for grinding conical surface | |
CN217166546U (en) | Spigot processing and positioning device | |
KR20040100753A (en) | Hydraulic collet chuck assembly for eccentric part macnining | |
RU192909U1 (en) | Tool for fixing cylindrical parts | |
CN218746244U (en) | Special fixture for multi-section split thin-wall part | |
CN218192631U (en) | Expanding mandrel | |
CN211614912U (en) | Fixture for machining disc spring chamfers | |
JP3000538B2 (en) | Work positioning device | |
US2776839A (en) | Expanding mandrel and method of making same |