RU2542045C1

RU2542045C1 - Internal self-centring rest

Info

Publication number: RU2542045C1
Application number: RU2013141396/02A
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Драчев; Дмитрий Александрович Расторгуев
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-02-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: self-centring rest contains directing, intended for installation in the centres of the machine tool, and supporting rollers. The self-centring rest is fitted with the housing installed with a possibility of axial movement on the guide, along the whole length of which the long slot is made, from one side the drive is joined to the housing, and from another one - the cover, in the central hole of which a key is fixed, with a clearance installed in a longitudinal slot of the guide. The drive has a stem-piston, the stem part of which is designed conic on the end and passes inside of the self-centring rest housing, in which with a possibility of rotation in a longitudinal plane and the support on the conic part of the rod-piston the levers are installed, on the other end of which the named supporting rollers are installed, turned at the angle α with reference to the plane passing through the centre of the roller perpendicularly to the axis of the self-centring rest. The levers are designed with a possibility of spring-loading to the rod-piston.

EFFECT: improvement of geometrical precision of outside surface of rotation, ensuring of stability of shapes and sizes by increase of equality of wall thickness of obtained articles.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к станочным приспособлениям, для осуществления механической обработки длинномерных тонкостенных осесимметричных деталей, имеющих центральное осевое отверстие.The invention relates to the field of engineering technology, namely to machine tools, for the implementation of the machining of long, thin-walled axisymmetric parts having a central axial hole.

Известна конструкция устройства для обработки тонкостенных цилиндрических деталей [а.с. №986602, кл. В23В 1/00. Устройство для обработки тонкостенных цилиндрических деталей, 1983], выбранная в качестве прототипа, содержащая заднюю бабку, планшайбу, установленную на шпинделе передней бабки и оправку с фланцами с радиальными пазами, втулкой с кулачками, червячной парой и разжимными элементами в виде стержней с роликами, связанными с кулачками втулки, и кинематически связанными шестернями.A known design of a device for processing thin-walled cylindrical parts [and.with. No. 986602, cl. B23B 1/00. A device for processing thin-walled cylindrical parts, 1983], selected as a prototype, comprising a tailstock, a faceplate mounted on the spindle of the headstock and a mandrel with flanges with radial grooves, a sleeve with cams, a worm pair and expansion elements in the form of rods with rollers connected with sleeve cams, and kinematically connected gears.

Недостатком данного устройства является нетехнологичность, сложность изготовления, ограниченные технологические возможности из-за ограниченного хода стержней с роликами, относительно низкая жесткость из-за большого количества центрирующих элементов.The disadvantage of this device is the low technology, manufacturing complexity, limited technological capabilities due to the limited stroke of the rods with rollers, relatively low stiffness due to the large number of centering elements.

Цель изобретения - повышение геометрической точности наружных поверхностей вращения, обеспечение стабильности форм и размеров путем повышения равностенности получаемых изделий.The purpose of the invention is to increase the geometric accuracy of the outer surfaces of rotation, ensuring the stability of shapes and sizes by increasing the uniformity of the resulting products.

Эта цель достигается за счет того, что внутренний самоцентрирующий люнет содержит направляющую, установленную в центрах, опорные ролики, направляющая имеет по всей длине продольный паз, на направляющей установлен корпус с возможностью осевого перемещения, с одной стороны к которому присоединен привод, а с другой - крышка, в центральном отверстии которой зафиксирована шпонка, которая с зазором установлена в продольном пазу направляющей, привод имеет шток-поршень, штоковая часть которого выполнена на конце конической и проходит внутрь корпуса люнета, в котором установлены с возможностью поворота в продольной плоскости рычаги, одним концом опирающиеся на коническую часть шток-поршня, а на другом конце которых установлены опорные ролики, развернутые под углом α относительно плоскости, проходящей через центр ролика перпендикулярно к оси заготовки, при этом рычаги поджимаются пружиной к шток-поршню.This goal is achieved due to the fact that the internal self-centering steady rest contains a guide installed in the centers, support rollers, the guide has a longitudinal groove along the entire length, a housing with axial movement is mounted on the guide, on one side to which the drive is attached, and on the other - the cover, in the central hole of which a key is fixed, which is installed with a gap in the longitudinal groove of the guide, the drive has a piston rod, the rod part of which is made at the end of the conical and extends into the core of the lanyard hub, in which levers are mounted with the possibility of rotation in the longitudinal plane, resting on one end on the conical part of the piston rod, and on the other end of which are supporting rollers deployed at an angle α relative to the plane passing through the center of the roller perpendicular to the workpiece axis this levers spring tight against the piston rod.

Выполнение направляющей с продольным пазом по всей длине заготовки дает возможность перемещать люнет по всей длине заготовки.The implementation of the guide with a longitudinal groove along the entire length of the workpiece makes it possible to move the rest along the entire length of the workpiece.

Установка корпуса с приводом на направляющей с возможностью осевого перемещения обеспечивает отслеживание резца вдоль всей обрабатываемой поверхности.The axial movement of the housing with the drive on the rail provides the possibility of tracking the cutter along the entire machined surface.

Выполнение люнета с корпусом, с одной стороны к которому присоединен привод, а с другой - крышка, обеспечивает компактность конструкции.The implementation of the lunette with the housing, on the one hand to which the drive is attached, and on the other - the cover, provides a compact design.

Установка в отверстии крышки корпуса с натягом шпонки, которая с зазором установлена в продольном пазу направляющей, дает возможность фиксации люнета от проворота, а также фиксация положения одного из опорных роликов напротив резца.Installation in the hole of the housing cover with an interference fit of a key, which is installed with a gap in the longitudinal groove of the guide, makes it possible to fix the lunette from rotation, as well as fixing the position of one of the support rollers opposite the cutter.

Выполнение формы направляющей части шток-поршня привода конической создает клиновой зажимной механизм.The execution of the shape of the guide part of the rod-piston of the conical drive creates a wedge clamping mechanism.

Проход шток-поршня внутрь корпуса люнета минимизирует силовую цепь, повышает жесткость и точность центрирующего механизма.The passage of the piston rod into the lunette body minimizes the power circuit, increases the rigidity and accuracy of the centering mechanism.

Установка внутри корпуса с возможностью поворота в продольной плоскости рычагов расширяет технологические возможности устройства за счет увеличения диапазона размеров обрабатываемых отверстий.Installation inside the housing with the possibility of rotation in the longitudinal plane of the levers expands the technological capabilities of the device by increasing the size range of the machined holes.

Опирание рычагов одним концом на коническую часть шток-поршня, установка на другом конце рычагов опорных роликов создает силовое замыкание между направляющей и заготовкой.Leaning of the levers at one end to the conical part of the piston rod, installation of support rollers at the other end of the levers creates a force short circuit between the guide and the workpiece.

Поджим рычагов пружиной к шток-поршню обеспечивает автоматический отвод опорных роликов от заготовки при раскреплении.Spring leverage against the piston rod provides automatic removal of the support rollers from the workpiece during unfastening.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых представлено: на фиг.1 показан общий вид внутреннего самоцентрирующего люнета; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фиг.3 - вид Б фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В фиг.3.The invention is illustrated by drawings, in which: FIG. 1 shows a general view of an internal self-centering lunette; figure 2 is a view a of figure 1; figure 3 is a view B of figure 1; figure 4 - section bb In figure 3.

Устройство содержит (фиг.1) направляющую 1, установленную в центрах (не показаны), проходящую внутри заготовки 2, установленной в наружных люнетах (не показаны). На направляющую 1 установлен корпус 3 с приводом 4, в крышку 5 которого вкручен рым-болт 6, тросом связанный с суппортом (не показаны). В крышку 5 вкручены штуцеры 7. К корпусу 3 с одной стороны присоединен привод 4, а с другой - крышка 8 с фланцем 9. На конце рычагов 10, расположенных равномерно по окружности в корпусе 3, в вилках 11 на осях 12 вращаются опорные ролики 13. Один из опорных роликов размещается напротив резца 14. В пазу 15 направляющей 1 по свободной посадке, а во фланце 9 с натягом установлена шпонка 16 (фиг.2-3). В корпусе 3 рычаги 10 с зазором установлены на осях 18. В приводе 4 установлен поршень 19, который с зазором установлен на направляющей 1 и имеет паз 20, в который входит шпонка 21, зафиксированная в корпусе 3. Поршень 19 имеет коническую часть 22, на которую опираются ролики 23, установленные на осях 24 в рычагах 10. Ролики 23 поджимаются к конической части 22 пружиной 25, закрепленной на штифте 26 в рычаге 10 и в винте 27 в корпусе 3. В приводе 4 для подачи рабочей среды в правую полость предусмотрен канал 28.The device comprises (Fig. 1) a guide 1 installed in the centers (not shown), passing inside the workpiece 2 installed in the external lunettes (not shown). A housing 3 with a drive 4 is installed on the guide 1, into the cover 5 of which a eye bolt 6 is screwed in, connected by a cable to a caliper (not shown). The fittings 7 are screwed into the cover 5. The actuator 4 is attached to the housing 3 on the one hand and the cover 8 with the flange 9 on the other. At the end of the levers 10 arranged uniformly around the circumference in the housing 3, the support rollers 13 rotate in the forks 11 on the axes 12 One of the support rollers is located opposite the cutter 14. In the groove 15 of the guide 1 on a loose fit, and in the flange 9 with an interference fit, the key 16 (Fig.2-3). In the housing 3, the levers 10 with a clearance are mounted on the axes 18. In the actuator 4, a piston 19 is installed, which is mounted with a clearance on the guide 1 and has a groove 20, which includes a key 21 fixed in the housing 3. The piston 19 has a conical part 22, on which is supported by rollers 23 mounted on the axles 24 in the levers 10. The rollers 23 are pressed against the conical part 22 by a spring 25 mounted on a pin 26 in the lever 10 and in the screw 27 in the housing 3. A channel is provided in the drive 4 for supplying the working medium to the right cavity 28.

Внутренний самоцентрирующий подвижный люнет с гидравлическим приводом имеет возможность перемещения вдоль оси заготовки (или же собственной оси симметрии) по направляющей 1, с помощью рым-болта 5, который связан тросом с суппортом станка (оба на показаны). Соединение люнета с суппортом через рым-болт тросом обеспечивает синхронное перемещение резца и роликов внутреннего самоцентрирующего подвижного люнета.An internal self-centering movable lunette with a hydraulic drive can move along the axis of the workpiece (or its own axis of symmetry) along the guide 1, using an eye bolt 5, which is connected by a cable to the machine support (both shown). The connection of the lunette with the caliper through the eyebolt with a cable ensures simultaneous movement of the cutter and the rollers of the internal self-centering movable lunette.

Вся конструкция не имеет степени свободы поворота вокруг своей оси на направляющей 1, за счет продольного паза 15, с которым сопряжена скользящая шпонка 15, поэтому вся конструкция способна совершать поступательное движение вдоль оси технологической системы, но не имеет свободы поворота вокруг ее.The whole structure does not have a degree of freedom of rotation around its axis on the guide 1, due to the longitudinal groove 15 with which the sliding key 15 is mated, therefore the whole structure is capable of translating along the axis of the technological system, but does not have the freedom of rotation around it.

Внутренний самоцентрирующий люнет работает следующим образом. Перед механической обработкой наружным обтачиванием длинномерных тонкостенных осесимметричных деталей внутренний самоцентрирующий люнет вставляется в трубу заготовки 2. После этого направляющая 1 фиксируется в центрах. Заготовка 2 центрируется в люнетах и приводится во вращение поводковым патроном. Производится подача рабочей среды (масла) с заданным давлением через штуцер 7 в рабочую полость привода, в результате чего поршень 19 перемещается вправо и конической частью 22 нажимает на ролик 23 и создает на нем усилие Р. При этом ролик 23 перекатывается по конической поверхности 22 без проскальзывания. Рычаги 10 совершают поворот вокруг осей 16 и прижимают опорные ролики 13 к внутренней поверхности обтачиваемой заготовки с усилием, которое численно равно радиальной составляющей силы резания. При раскреплении уже обработанной заготовки производится обратный процесс. Рабочая среда подается уже через один из штуцеров 7 в правую полость привода 4. При отводе конической поверхности 22 пружина 25 поворачивает рычаги 10, отводя опорные ролики 13.Internal self-centering rest is as follows. Before machining by external turning of long-length thin-walled axisymmetric parts, an internal self-centering rest is inserted into the workpiece tube 2. After that, the guide 1 is fixed in the centers. The workpiece 2 is centered in the lunettes and is driven into rotation by a lead chuck. The medium (oil) with a given pressure is supplied through the nozzle 7 into the working cavity of the drive, as a result of which the piston 19 moves to the right and presses the roller 23 with the conical part 22 and creates a force P. The roller 23 rolls over the conical surface 22 without slippage. The levers 10 rotate around the axes 16 and press the support rollers 13 against the inner surface of the machined workpiece with a force that is numerically equal to the radial component of the cutting force. When unfastening the already processed workpiece, the reverse process is performed. The working medium is fed through one of the nozzles 7 into the right cavity of the actuator 4. When the tapered surface 22 is withdrawn, the spring 25 turns the levers 10, releasing the support rollers 13.

Claims

Внутренний самоцентрирующий люнет, содержащий направляющую, установленную в центрах, опорные ролики, отличающийся тем, что направляющая имеет по всей длине продольный паз, на направляющей установлен корпус с возможностью осевого перемещения, с одной стороны к которому присоединен привод, а с другой - крышка, в центральном отверстии которой зафиксирована шпонка, которая с зазором установлена в продольном пазу направляющей, привод имеет шток-поршень, штоковая часть которого выполнена на конце конической и проходит внутрь корпуса люнета, в котором установлены с возможностью поворота в продольной плоскости рычаги, одним концом опирающиеся на коническую часть шток-поршня, а на другом конце которых установлены опорные ролики, развернутые под углом α относительно плоскости, проходящей через центр ролика перпендикулярно к оси заготовки, при этом рычаги поджимаются пружиной к шток поршню. An internal self-centering rest, containing a guide mounted in the centers, support rollers, characterized in that the guide has a longitudinal groove along the entire length, a housing is mounted on the guide with axial movement, on one side to which the drive is attached, and on the other, a cover, in the central hole of which is fixed with a key, which is installed with a gap in the longitudinal groove of the guide, the drive has a piston rod, the rod part of which is made at the end of the conical and extends into the body of the lunette, in which is mounted with the possibility of rotation in the longitudinal plane of the levers, one end resting on the conical part of the piston rod, and on the other end of which are mounted support rollers deployed at an angle α relative to the plane passing through the center of the roller perpendicular to the axis of the workpiece, while the levers are spring-loaded to the piston rod.