RU2765419C1

RU2765419C1 - Expanding mandrel

Info

Publication number: RU2765419C1
Application number: RU2021124942A
Authority: RU
Inventors: Леонид Андреевич Лузгин; Рамис Назирович Рахматуллин; Рафаил Шамилевич Валиев
Original assignee: Акционерное Общество «Уфимское агрегатное производственное объединение»(АО "УАПО")
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2022-01-31

Abstract

FIELD: metalworking.

SUBSTANCE: invention relates to metalworking and can be used for basing parts of electrical machines at the end and inner surface for their turning. The expanding mandrel contains a double-sided expanding collet, a shank that turns into a rod, and a threaded part, a tapered bushing located stationary on the side of the shank, is made with a rectangular groove along the diameter of the outer surface, one side of the groove adjoins the larger side of the truncated cone. A removable washer with a groove is inserted into the groove, the second conical movable bushing is fitted along a sliding fit on the rod, secured from turning with a key and made with a cylindrical part, the end of which is fixed between the flange of the nut with an internal hexagon and a washer, the washer is put on the nut and fixed on it with a pin Thus, the nut is connected to the conical movable sleeve, and this, in turn, is fastened with a pin to a double-sided expanding collet.

EFFECT: fixing and processing along the diameter and end of the thin-walled cases of electrical machines with high accuracy and minimal loss of time for readjustment along the length.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для базирования деталей электрических машин по торцу и внутренней поверхности для их токарной обработки.The invention relates to metalworking and can be used for basing parts of electrical machines on the end and inner surface for their turning.

Известна оправка разжимная, содержащая цилиндрический хвостовик, переходящий в наружную конусную поверхность, и стержень с резьбой, на стержне с зазором установлена конусная подвижная втулка, жестко скрепленная с гайкой, гайка при вращении на резьбовой части стержня перемещается в осевом направлении совместно с конусной подвижной втулкой, при этом наружные конусные поверхности взаимодействуют с конусными поверхностями разжимной цанги состоящей из расположенных радиально пластин, которые скреплены между собой упругими элементами из резины или пластика (Патент US № 3050313, опубл. 21.08.1962).Known expansion mandrel, containing a cylindrical shank, passing into the outer conical surface, and a threaded rod, a conical movable sleeve is installed on the rod with a gap, rigidly fastened to the nut, the nut rotates on the threaded part of the rod moves in the axial direction together with the conical movable sleeve, while the outer conical surfaces interact with the conical surfaces of the expanding collet consisting of radially arranged plates, which are fastened together by elastic elements made of rubber or plastic (Patent US No. 3050313, publ. 21.08.1962).

Недостатком известной конструкции оправки разжимной является сложность ее изготовления, в связи с применением разжимной цанги состоящей из расположенных радиально пластин скрепленных между собой упругими элементами. Также, недостатком является невысокая прочность и эксплуатационная надежность конструкции, т.к. образуемая при токарной обработке стружка и частицы металла быстро выводят из строя упругие элементы из резины или пластика. Кроме того, невозможно базирование обрабатываемой детали по торцу, т.к. отсутствует конструктивный элемент с жесткой опорной торцевой базовой поверхностью. Имеющиеся торцевые поверхности разжимной цанги не пригодны для точного базирования обрабатываемой детали по ее торце, т.к., скользя по наружным конусным поверхностям, при разжиме могут занимать различное положение в линейном направлении, при этом вариабельность положения торца оправки может достигать десятых долей миллиметра, при разжиме заготовок из одной партии и колебании их по внутреннему диаметру, базовому для оправки, в сотые доли миллиметра. Кроме того, недостатком является возможность вращения конусной подвижной втулки при затяжке или ослаблении, т.е. зажиме-разжиме гайкой, т.к. она жестко скреплена с гайкой. Вращение конусной подвижной втулки отрицательно влияет на точность базирования детали на наружной поверхности цанги, т.к. может приводить к биению ее наружного диаметра в связи с тем, что расположенные радиально пластины цанги имеют конструктивные особенности, такие как допуска на геометрические параметры при ее изготовление, жесткость материала и т.д., в связи с чем наружная поверхность разжимной цанги для обеспечения минимального биения обязательно должна быть отшлифована при ее изготовлении в сборе, в строго определенном положении имитирующем разжим детали. Шлифовка наружного диаметра разжимной оправки в сборе при ее изготовлении позволяет обеспечить минимальное биение ее наружного диаметра в строго определенном взаимном положении ее деталей с конусными поверхностями и тем самым добиться минимального биения при базировании обрабатываемой детали на оправке.A disadvantage of the known design of the expander mandrel is the complexity of its manufacture, due to the use of an expander collet consisting of radially arranged plates fastened together by elastic elements. Also, the disadvantage is the low strength and operational reliability of the design, because. the chips and metal particles formed during turning quickly disable elastic elements made of rubber or plastic. In addition, it is impossible to base the workpiece on the end, because there is no structural element with a rigid supporting end base surface. The existing end surfaces of the expander collet are not suitable for precise locating of the workpiece along its end, because, sliding along the outer conical surfaces, they can occupy different positions in the linear direction during expansion, while the variability of the position of the mandrel end can reach tenths of a millimeter, with unclamping workpieces from one batch and fluctuations in their inner diameter, the base for the mandrel, in hundredths of a millimeter. In addition, the disadvantage is the possibility of rotation of the conical movable sleeve when tightening or loosening, i.e. clamp-unclamp with a nut, because it is rigidly fastened with a nut. The rotation of the tapered movable sleeve negatively affects the accuracy of the part location on the outer surface of the collet, because can lead to runout of its outer diameter due to the fact that the collet plates located radially have design features, such as tolerances for geometric parameters during its manufacture, material rigidity, etc., and therefore the outer surface of the expanding collet to ensure a minimum beats must necessarily be polished during its manufacture as an assembly, in a strictly defined position simulating the expansion of the part. Grinding the outer diameter of the expandable mandrel assembly during its manufacture makes it possible to ensure minimal runout of its outer diameter in a strictly defined relative position of its parts with conical surfaces and thereby achieve minimal runout when the workpiece is based on the mandrel.

Известна цанговая оправка, содержащая разжимную двустороннюю цангу, цилиндрический хвостовик, переходящий в наружную конусную поверхность, и полый стержень, в котором ходит шток, в полом стержне выполнены пазы, в штоке пазы выполнены конусными, в пазах расположены кулачки, которые перемещаясь радиально давят на внутреннюю поверхность конусной подвижной втулки, а ей в свою очередь, задает осевое перемещение гайка, выполненная с внутренней проточкой, предназначенной для размещения введенного в оправку штифта, закрепленного в отверстии штока, между штифтом штока и цилиндрической втулкой посаженной на него и закрепленной на полом стержне расположена пружина (SU № 1692757 А1, кл. В23В 31/20, опубл. 23.11.1991).Known collet mandrel containing expandable double-sided collet, a cylindrical shank, passing into the outer conical surface, and a hollow rod in which the rod goes, grooves are made in the hollow rod, the grooves are made conical in the rod, cams are located in the grooves, which move radially press on the inner the surface of the conical movable sleeve, and to it, in turn, sets the axial movement of the nut, made with an internal groove designed to accommodate the pin inserted into the mandrel, fixed in the hole of the rod, between the rod pin and the cylindrical sleeve planted on it and fixed on the hollow rod, there is a spring (SU No. 1692757 A1, class B23B 31/20, published 11/23/1991).

Недостатком известной конструкции является ее сложность, из-за необходимости выполнения точных конусных пазов в штоке, пазов в полом стержне, а также точных кулачков. Также недостатком является то, что конструкция оправки с полым стержнем ослабленным прорезями в нем несет основную нагрузку, а именно сопротивляется радиальным силам возникающим от зажима и обработки детали и обладает недостаточной прочностью, и жесткостью, поэтому не исключается упругая деформация полого стержня и тем самым деформация всей оправки при зажиме что ухудшает точность обработки детали. Кроме того, невозможно базирование зажимаемой детали по торцу, для соблюдения точности обработки ее длиновых геометрических параметров, т.к. отсутствует конструктивный элемент с жестким опорным торцом между цилиндрическим хвостовиком и наружной конусной поверхностью. Кроме того, недостатком является возможность вращения конусной подвижной втулки при зажиме-разжиме гайкой, т.к. при вращении гайки ее торец плотно соприкасается с торцом конусной подвижной втулки, а она не зафиксирована от вращения. Вращение конусной подвижной втулки отрицательно влияет на точность базирования детали на наружной поверхности двусторонней цанги, т.к. может приводить к биению ее наружного диаметра в связи с тем, что расположенные радиально лепестки разжимной двусторонней цанги имеют конструктивные особенности, связанные с допусками ее геометрических и прочностных параметров, в связи с чем наружная поверхность разжимной двусторонней цанги для обеспечения минимального биения обязательно должна быть отшлифована в сборе, в строго определенном положении равном разжимаемому диаметру. Кроме того, разжимная двусторонняя цанга не скреплена с перемещающейся в осевом направлении при зажиме-разжиме конусной подвижной втулкой, что при малых углах конусов на разжимной цанге и конусной подвижной втулке приводит к заклиниванию, т.е. при откручивании гайки с целью разжима конусная подвижная втулка не отводится и не высвобождает одну из сторон двусторонней разжимной цанги.The disadvantage of the known design is its complexity, due to the need to perform precise tapered grooves in the stem, grooves in the hollow rod, and precise cams. Also, the disadvantage is that the design of the mandrel with a hollow rod weakened by slots in it bears the main load, namely, it resists the radial forces arising from the clamping and processing of the part and has insufficient strength and rigidity, therefore, the elastic deformation of the hollow rod and thereby the deformation of the entire mandrels during clamping, which degrades the accuracy of the workpiece. In addition, it is impossible to base the clamped part along the end, in order to maintain the accuracy of processing its long geometric parameters, since there is no structural element with a rigid support end between the cylindrical shank and the outer conical surface. In addition, the disadvantage is the possibility of rotation of the conical movable sleeve when clamping-unclamping the nut, because when the nut rotates, its end is in close contact with the end of the conical movable sleeve, and it is not fixed from rotation. The rotation of the tapered movable sleeve negatively affects the accuracy of the part location on the outer surface of the double-sided collet, because can lead to runout of its outer diameter due to the fact that the radially located petals of the expandable double-sided collet have design features associated with the tolerances of its geometric and strength parameters, and therefore the outer surface of the expandable double-sided collet must be ground in order to ensure minimal runout. assembly, in a strictly defined position equal to the expanded diameter. In addition, the expandable double-sided collet is not fastened to the conical movable sleeve moving in the axial direction during clamping-expanding, which, at small angles of the cones on the expandable collet and the conical movable sleeve, leads to jamming, i.e. when unscrewing the nut for the purpose of expanding, the conical movable sleeve does not retract and does not release one of the sides of the double-sided expanding collet.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является оправка разжимная, содержащая фланец с торцом и полую цилиндрическую часть с пазами, в пазах расположены кулачки, контактирующие с наружными конусными поверхностями пазов двух втулок, одна из втулок неподвижно зафиксирована во фланце, вторая подвижная втулка посажена между шайбами центрального штока с резьбовым стержнем с одной стороны и внутренним шестигранником с другой, кулачки наружной поверхностью соприкасаются с внутренней поверхностью разжимной двусторонней цанги выполненной с разрезами (Патент JPS 51134485 A, опубл. 20.11.1976).The closest in technical essence to the proposed invention is an expanding mandrel, containing a flange with an end face and a hollow cylindrical part with grooves, in the grooves there are cams in contact with the outer conical surfaces of the grooves of two bushings, one of the bushings is fixedly fixed in the flange, the second movable bushing is planted between washers of the central rod with a threaded rod on one side and an internal hexagon on the other, the cams with the outer surface are in contact with the inner surface of the expanding double-sided collet made with cuts (Patent JPS 51134485 A, publ. 11/20/1976).

Преимуществом изобретения является то, что подвижная втулка с наружными конусными поверхностями пазов посаженная между шайбами центрального штока с резьбовым стержнем с одной стороны и внутренним шестигранником с другой за счет кулачков входящих в ее пазы и проходящих через пазы неподвижной полой цилиндрической части - не вращаются. Кроме того, за счет того, подвижная втулка с наружными конусными поверхностями пазов посажена между шайбами центрального штока с резьбовым стержнем с одной стороны и внутренним шестигранником с другой, и тем самым скреплена со штоком, при зажиме и разжиме путем вращения шестигранника, цанга движется в осевом направлении совместно с со штоком, при этом заклинивание между конусными поверхностями в конструкции оправки разжимной исключено.The advantage of the invention is that the movable sleeve with outer tapered surfaces of the grooves, seated between the washers of the central rod with a threaded rod on one side and an internal hexagon on the other, due to the cams entering its grooves and passing through the grooves of the stationary hollow cylindrical part, does not rotate. In addition, due to the fact that the movable sleeve with outer tapered surfaces of the grooves is seated between the washers of the central rod with a threaded rod on one side and an internal hexagon on the other, and thereby fastened to the rod, when clamping and unclamping by rotating the hexagon, the collet moves in the axial direction together with the rod, while wedging between the conical surfaces in the expansion mandrel design is excluded.

Недостатком известной конструкции является ее сложность из-за необходимости выполнения точных конусных пазов во втулках, точных кулачков и пазов полой цилиндрической части. Кроме того, отсутствие центральной части оправки на которой базируются втулки отрицательно влияет на ее прочность и жесткость и тем самым, снижает точность базирования детали по наружной поверхности двусторонней цанги, что может приводить к биению детали. Несмотря на то, что в конструкции имеется фланец с торцом для базирования зажимаемой детали по ее торцу, недостатком является то, что при массовом производстве возможен износ данного базового торца, что потребует ремонта всей оправки, кроме того при обработке партий идентичных деталей но различающихся по длине конструктива на несколько миллиметров, возникает необходимость смещения базы торца без снятия оправки разжимной с токарного оборудования, в данном случае необходимо снятие или переустановка оправки разжимной - это приводит к необходимости подналадки в виде выставления ее биения, что достаточно трудоемко. Кроме того, разжимная двусторонняя цанга не закреплена на оправке разжимной и может при снятии детали смещаться с деталью вплоть до саморазбора конструкции и снятия ее с оправки.The disadvantage of the known design is its complexity due to the need to perform precise tapered grooves in the bushings, precise cams and grooves of the hollow cylindrical part. In addition, the absence of the central part of the mandrel on which the bushings are based negatively affects its strength and rigidity, and thereby reduces the accuracy of the part basing on the outer surface of the double-sided collet, which can lead to part runout. Despite the fact that the design has a flange with an end for locating the clamped part along its end, the disadvantage is that in mass production this base end may wear out, which will require repair of the entire mandrel, in addition, when processing batches of identical parts but differing in length design by several millimeters, it becomes necessary to shift the end base without removing the expander mandrel from the turning equipment, in this case it is necessary to remove or reinstall the expander mandrel - this leads to the need for re-adjustment in the form of setting its runout, which is quite laborious. In addition, the expandable double-sided collet is not fixed on the expander mandrel and, when removing the part, can move with the part up to the self-disassembly of the structure and its removal from the mandrel.

Задачей изобретения является создание простой и технологичной конструкции оправки разжимной обеспечивающей: прочность и жесткость всей конструкции; замену элемента конструкции отвечающего за базирование детали по торцу; отсутствие вращения подвижной конусной втулки при осевом перемещении и ее зажиме-разжиме гайкой; взаимное соединение частей подвижной конусной втулки, гайки осуществляющей зажим-разжим и двусторонней цанги для предотвращения как саморазбора конструкции, так и заклинивания при зажиме-разжиме.The objective of the invention is to create a simple and manufacturable design expandable mandrel providing: strength and rigidity of the entire structure; replacement of the structural element responsible for basing the part on the end; lack of rotation of the movable conical sleeve during axial movement and its clamping-unclamping with a nut; mutual connection of the parts of the movable cone bushing, the nut that performs clamping-unclamping and the double-sided collet to prevent both self-disassembly of the structure and jamming during clamping-unclamping.

Технический результат заключается в обеспечении закрепления и обработки по диаметру и торцу тонкостенных корпусов электрических машин с высокой точностью и минимальными потерями времени на переналадку по длине.The technical result consists in securing and processing along the diameter and end of thin-walled cases of electrical machines with high accuracy and minimal loss of time for readjustment along the length.

Данная задача решается, а технический результат достигается благодаря тому, что в предлагаемой конструкции оправки разжимной, содержащей двустороннюю разжимную цангу, хвостовик, переходящий в стержень, и резьбовую часть, конусные втулки и гайку, согласно изобретению конусную втулку расположенную неподвижно со стороны хвостовика выполняют с прямоугольной канавкой по диаметру наружной поверхности, одной стороной канавка примыкает к большей стороне усеченного конуса, в канавку вставляется съемная шайба с пазом, вторая конусная подвижная втулка посажена по скользящей посадке на стержень, скреплена от поворота шпонкой и выполнена с цилиндрической частью торец которой закреплен между фланцем гайки с внутренним шестигранником и шайбой, шайба надета на гайку и зафиксирована на ней штифтом, таким образом гайка связана с конусной подвижной втулкой, а она в свою очередь скреплена штифтом с двусторонней разжимной цангой.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in the proposed design of the expander mandrel, containing a double-sided expanding collet, a shank that turns into a rod, and a threaded part, conical bushings and a nut, according to the invention, the conical bushing located motionless on the side of the shank is made with a rectangular a groove along the diameter of the outer surface, one side of the groove adjoins the larger side of the truncated cone, a removable washer with a groove is inserted into the groove, the second conical movable sleeve is seated in a sliding fit on the rod, fastened against rotation with a key and made with a cylindrical part, the end of which is fixed between the flange of the nut with an internal hexagon and a washer, the washer is put on the nut and fixed on it with a pin, so the nut is connected to a conical movable sleeve, and it, in turn, is fastened with a pin to a double-sided expanding collet.

Предлагаемая конструкция оправки разжимной благодаря наличию стержня выполненного без ослабляющих его конструкцию значительных полостей и канавок, успешно сопротивляется радиальным силам, возникающим от зажима и обработки детали, и обладает достаточной прочностью, а также жесткостью, что минимизирует упругую деформацию стержня в пределах нагрузок возникающих при зажиме-разжиме и обработке детали, и тем самым минимизирует деформацию всей оправки при работе, что улучшает точность обработки детали.The proposed design of the expanding mandrel, due to the presence of a rod made without significant cavities and grooves weakening its design, successfully resists the radial forces arising from clamping and processing of the part, and has sufficient strength and rigidity, which minimizes the elastic deformation of the rod within the limits of loads arising during clamping. unclamping and processing of the part, and thereby minimizes the deformation of the entire mandrel during operation, which improves the accuracy of processing the part.

Преимуществом конструкции является возможность замены и удаления элемента конструкции - шайбы с пазом, отвечающего за базирование обрабатываемой детали по торцу, за счет того, что конусную втулку расположенную неподвижно, а именно запрессованную со стороны хвостовика на стержень, выполняют с прямоугольной канавкой по всему диаметру наружной поверхности при этом одной стороной канавка примыкает к большей стороне усеченного конуса и в канавку вставляется съемная шайба с пазом. При этом в процессе работы без снятия оправки разжимной с патрона токарного станка имеется возможность замены шайбы с пазом одной толщины на шайбу с пазом с другой толщиной, что минимизирует время н подналадки в виде выставления ее биения оправки по наружному диаметру и снижает трудоемкость изготовления партий идентичных деталей но различающихся по длине конструктива. Кроме того, выставив по шайбе с пазом торец детали и зажав деталь в оправке, имеется возможность ее снятия для обработки обоих торцов детали без переналадки.The advantage of the design is the ability to replace and remove a structural element - a washer with a groove, which is responsible for locating the workpiece along the end, due to the fact that the tapered bushing is stationary, namely, pressed from the side of the shank onto the rod, is made with a rectangular groove along the entire diameter of the outer surface at the same time, one side of the groove adjoins the larger side of the truncated cone, and a removable washer with a groove is inserted into the groove. At the same time, in the process of work without removing the expander mandrel from the lathe chuck, it is possible to replace the washer with a groove of one thickness with a washer with a groove with a different thickness, which minimizes the time and re-adjustment in the form of setting its beating of the mandrel along the outer diameter and reduces the complexity of manufacturing batches of identical parts but differing in the length of the construct. In addition, by placing the end of the part along the washer with a groove and clamping the part in the mandrel, it is possible to remove it to process both ends of the part without readjustment.

Также, за счет того, что конусная подвижная втулка, посаженная по скользящей посадке на стержень, скреплена от поворота на нем шпонкой, а именно на внутреннем диаметре втулки под стержень, выполнен паз под шпоночное соединение шириной немногим большей, чем ширина шпонки, конусной втулке обеспечено осевое перемещение без ее поворота при ее зажиме-разжиме гайкой. Отсутствие вращения конусной подвижной втулки при осевом перемещении зажима-разжима гайкой, совместно с тем, что подвижная конусная втулка в свою очередь скреплена штифтом с двусторонней разжимной цангой, обеспечивает неизменность взаимного расположения данных конструктивных элементов оправки, что благоприятно влияет на точность базирования детали на наружной поверхности цанги. Это условие необходимо, т.к. наружная поверхность разжимной цанги для обеспечения минимального биения шлифуется при ее изготовлении в сборе, в строго определенном положении имитирующем разжим детали.Also, due to the fact that the conical movable bushing, mounted on the sliding fit on the rod, is fastened against rotation on it with a key, namely, on the inner diameter of the bushing for the rod, a groove for the key connection is made with a width slightly greater than the width of the key, the conical bushing is provided axial movement without its rotation when it is clamped-unclamped with a nut. The absence of rotation of the conical movable bushing during axial movement of the clamp-expanding nut, together with the fact that the movable conical bushing, in turn, is fastened with a pin with a double-sided expanding collet, ensures the invariance of the relative position of these structural elements of the mandrel, which favorably affects the accuracy of basing the part on the outer surface collets. This condition is necessary because the outer surface of the expander collet is ground during its manufacture in assembly, in a strictly defined position, simulating the expansion of the part, to ensure minimal runout.

Помимо всего сказанного выше, преимуществом конструкции является как предотвращение саморазбора конструкции при съеме детали с двусторонней разжимной цанги, так и отсутствие возможности заклинивания конусной подвижной втулки в ней при зажиме-разжиме даже при малых углах конусности в конструкции конусных втулок и разжимной цанги. Это преимущество реализовано за счет того, что конусная подвижная втулка выполнена с цилиндрической частью торец которой закреплен между фланцем гайки с внутренним шестигранником и шайбой, таким образом, что гайка с фланцем вставляется в отверстие на оси конусной подвижной втулки выполненное ступенчатым, фланец гайки фиксируется за ступень, шайба в свою очередь надета на гайку и зафиксирована на ней штифтом, таким образом гайка с фланцем и внутренним шестигранником имеет возможность свободно вращаться, и придавать ей поступательное осевое движение, как при зажиме, так и при разжиме. Поступательное движение гайки при разжиме за счет ее сцепления фланцем с конусной подвижной втулкой дает возможность расклинить конусное соединение с двусторонней разжимной цангой. В свою очередь соединение двусторонней разжимной цанги с помощью штифта с конусной подвижной втулкой делает невозможным саморазбор конструкции при съеме детали с оправки.In addition to all of the above, the advantage of the design is both the prevention of self-disassembly of the structure when removing the part from the double-sided expanding collet, and the absence of the possibility of jamming the conical movable bushing in it during clamping-expanding, even at small taper angles in the design of the conical bushings and the expanding collet. This advantage is realized due to the fact that the conical movable sleeve is made with a cylindrical part, the end of which is fixed between the flange of the nut with an internal hexagon and the washer, in such a way that the nut with the flange is inserted into the hole on the axis of the conical movable sleeve, which is made stepped, the nut flange is fixed for the step , the washer, in turn, is put on the nut and fixed on it with a pin, so the nut with a flange and an internal hexagon has the ability to rotate freely and give it translational axial movement, both when clamping and when expanding. The translational movement of the nut during expansion due to its engagement by the flange with the conical movable sleeve makes it possible to wedge the conical connection with the double-sided expansion collet. In turn, the connection of the double-sided expanding collet with the help of a pin with a conical movable sleeve makes it impossible to self-disassemble the structure when removing the part from the mandrel.

Таким образом, преимуществом предлагаемой конструкции является обеспечении закрепления и обработки по диаметру и торцу тонкостенного корпуса электрической машины с высокой точностью и минимальными потерями времени на переналадку корпусов разной длины, а также обеспечение надежного и долговечного функционирования за счет обеспечения ее прочности и жесткости, при действующих на нее вибрационных нагрузках и моментах во время токарной обработки деталей.Thus, the advantage of the proposed design is to provide fastening and processing along the diameter and end face of the thin-walled body of an electric machine with high accuracy and minimal loss of time for changeover of cases of different lengths, as well as ensuring reliable and durable operation by ensuring its strength and rigidity, when acting on vibration loads and moments during turning of parts.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1.The essence of the invention is illustrated by the drawings in Fig. one.

Пример оправки разжимной изображен на фиг. 1, она содержит хвостовик 1 с конусом Морзе №5, переходящий в стержень 2 диаметром ∅42 мм и длиной 33 мм в месте прессовой посадки неподвижной конусной втулки 3 и диаметром ∅40 мм и длиной 71 мм остальной части стержня, в котором на расстоянии 5 мм от торца выполнен шпоночный паз длинной 20 мм, глубиной 4,5 мм и шириной 10 мм, на торце стержня выполнена резьбовая часть 4 длиной 26 мм с резьбой М16-6g. Деталь содержащая хвостовик, стержень и резьбовую часть выполнена из стали 9ХС твердостью 55…60HRC. Данные параметры обеспечивают опору и прочность, а также жесткость при работе всей конструкции. Неподвижная конусная втулка 3 имеет диаметр большего основания конуса ∅80 мм, общий угол конуса 30°, прямоугольную канавку шириной 11 мм, по диаметру наружной поверхности, при этом внутренний диаметр канавки равен ∅58 мм. В канавку вставлена съемная шайба с пазом 5, наружным ∅115 мм по которому выполнена сетчатая насечка для удобства съема, ширина набора шайб от 6мм до 10 мм, ширина паза в шайбе 58,5 мм. Конусная подвижная втулка 6 имеет диаметр большего основания конуса ∅80 мм, общий угол конуса 30°, общую высоту 38 мм и ступенчатое внутреннее отверстие большего диаметра ∅40 мм, глубиной 33 мм и меньшего диаметра ∅30 мм на торце, а также шпоночный паз шириной 10,05 мм. Шпонка 7 имеет ширину 10 мм длину 20 мм. В отверстие ∅30 мм конусной подвижной втулки 6 вставлена гайка с внутренним шестигранником 8, высота гайки 40 мм, диаметр фланца гайки ∅38 мм высотой 6 мм, наружный диаметр ∅28 мм, резьба отверстия М16-7Н, внутренний шестигранник S=17 мм. На ∅28 мм гайки 8 надета шайба 9 диаметром ∅54 мм и толщиной 14 мм и зафиксирована на ней штифтом 10 диаметром ∅6 мм. Таким образом, гайка 8 связана с конусной подвижной втулкой 6. В свою очередь, конусная подвижная втулка 6 скреплена штифтом 11 диаметром ∅6 мм с двусторонней разжимной цангой 12. Двусторонняя разжимная цанга 12 имеет наружный диаметр ∅89 мм и высоту 88 мм, с каждой из сторон гайки выполнены внутренние конуса, каждый из них имеет общий угол конуса 30°, также с обоих торцов выполнены разрезы шириной 2 мм и глубиной 60 мм.An example of an expanding mandrel is shown in Fig. 1, it contains a shank 1 with a Morse taper No. 5, turning into a rod 2 with a diameter of ∅42 mm and a length of 33 mm at the press fit of a fixed conical sleeve 3 and a diameter of ∅40 mm and a length of 71 mm of the rest of the rod, in which at a distance of 5 mm from the end, a keyway is made 20 mm long, 4.5 mm deep and 10 mm wide, at the end of the rod there is a threaded part 4 26 mm long with M16-6g thread. The part containing the shank, the rod and the threaded part is made of steel 9XC with a hardness of 55…60HRC. These parameters provide support and strength, as well as rigidity during the operation of the entire structure. The stationary cone bushing 3 has a diameter of the larger base of the cone ∅80 mm, a total cone angle of 30°, a rectangular groove 11 mm wide along the outer surface diameter, while the inner diameter of the groove is ∅58 mm. A removable washer with a groove 5 is inserted into the groove, the outer ∅115 mm along which a mesh notch is made for ease of removal, the width of the set of washers is from 6 mm to 10 mm, the width of the groove in the washer is 58.5 mm. The conical movable bushing 6 has a diameter of the larger base of the cone ∅80 mm, a total cone angle of 30°, a total height of 38 mm and a stepped inner hole of a larger diameter ∅40 mm, a depth of 33 mm and a smaller diameter of ∅30 mm at the end, as well as a keyway with a width 10.05 mm. The key 7 has a width of 10 mm and a length of 20 mm. A nut with an internal hexagon 8 is inserted into the hole ∅30 mm of the conical movable sleeve 6, the height of the nut is 40 mm, the diameter of the flange of the nut is ∅38 mm 6 mm high, the outer diameter is ∅28 mm, the thread of the hole is M16-7N, the internal hexagon is S = 17 mm. A washer 9 with a diameter of ∅54 mm and a thickness of 14 mm is put on the ∅28 mm of the nut 8 and fixed on it with a pin 10 with a diameter of ∅6 mm. Thus, the nut 8 is connected to the conical movable sleeve 6. In turn, the conical movable sleeve 6 is fastened by a pin 11 with a diameter of ∅6 mm to a double-sided expanding collet 12. The double-sided expanding collet 12 has an outer diameter of ∅89 mm and a height of 88 mm, with each internal cones are made from the sides of the nut, each of them has a common cone angle of 30°, and cuts 2 mm wide and 60 mm deep are also made from both ends.

Оправка разжимная может быть использована для обработки корпусов и тонкостенных осесимметричных элементов электродвигателей, электрогенераторов и др. электромашин, в т.ч. высокооборотных и предлагается к внедрению на АО «Уфимское агрегатное производственное объединение» Технодинамика.Expanding mandrel can be used for processing housings and thin-walled axisymmetric elements of electric motors, electric generators and other electric machines, incl. high-speed and is proposed for implementation at JSC "Ufa Aggregate Production Association" Technodinamika.

Итак, предлагаемая оправка разжимная имеет улучшенные эксплуатационные свойства и обеспечивает закрепление и обработки по диаметру и торцу тонкостенных корпусов электрических машин с высокой точностью и минимальными потерями времени на переналадку.So, the proposed expanding mandrel has improved performance properties and provides fixing and processing along the diameter and end face of thin-walled cases of electrical machines with high accuracy and minimal loss of time for readjustment.

Claims

Оправка разжимная, содержащая двустороннюю разжимную цангу, хвостовик, переходящий в стержень, и резьбовую часть, конусные втулки и гайку, отличающаяся тем, что конусная втулка, расположенная со стороны хвостовика, выполнена неподвижной с прямоугольной канавкой по диаметру наружной поверхности, одна сторона которой примыкает к большей стороне усеченного конуса втулки, при этом в упомянутой канавке размещена съемная шайба с пазом, вторая конусная втулка выполнена подвижной, посажена по скользящей посадке на стержень, скреплена от поворота шпонкой и выполнена с цилиндрической частью, торец которой закреплен между фланцем гайки, выполненной с внутренним шестигранником, и шайбой, надетой на гайку и зафиксированной на ней штифтом для связи гайки с конусной подвижной втулкой, которая посредством штифта скреплена с двусторонней разжимной цангой.An expanding mandrel containing a double-sided expanding collet, a shank turning into a rod, and a threaded part, conical bushings and a nut, characterized in that the conical bushing, located on the side of the shank, is made fixed with a rectangular groove along the diameter of the outer surface, one side of which is adjacent to larger side of the truncated cone of the bushing, while in the mentioned groove there is a removable washer with a groove, the second conical bushing is movable, mounted on a sliding fit on the rod, fastened against rotation with a key and made with a cylindrical part, the end of which is fixed between the flange of the nut, made with an internal hexagon, and a washer put on the nut and fixed on it with a pin to connect the nut with a conical movable sleeve, which is fastened with a double-sided expanding collet by means of a pin.