Зажимное устройство

О П И С А Н И Е ( )1004055ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.791. .039 (088.8) Опубликовано 15.03.83. Бюллетень 1 ОДата опубликования описания 25.03.83 ив делам изобретений и еткрмтий72) Авторы лженко и О. М. Котл зобретени сесоюзный научно-исследовательский инсти технологии арматуростроения) ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО и 5 Изобретение относится к машиностроению, в частности к зажимным устройствам, преимущественно для машин для сварки трения, и может быть использовано в различных отраслях станкостроения и маш ностроения.Известно зажимное устройство, содержащее корпус с навинчиваемой на него гайкой, в осевом отверстии расположена зажимная цанга, имеющая коническую форму со стороны наружной поверхности 1.Однако известное устройство не дает возможности передавать большие крутящие моменты, возникающие при сварке заготовок трением.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зажимное устройство, состоящее из цангового патрона с заходным конусом и центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской 2.Недостаток этого устройства заключается в том, что для загрузки заготовок с концом многогранника сечения необходимо затормозить вращение шпинделя, для чего необходимо применять дополнительные тормозные устроиства, усложняющие конструкцию машины для сварки трением и удлиняется при этом технологический процесс.Цель изобретения - повышение производительности путем обеспечения загрузки цилиндрических заготовок с концом многогранного сечения в зажимное устройство в процессе его вращения.Цель достигается тем, что в зажимном устройстве, преимущественно для машин для сварки трением, состоящем из цангового патрона с заходным конусом и центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской, на каждой грани рабочего гнезда на половине ее ширины выполнен прилежащий к углу направляющий паз с плавнорасширяющейся в сторону заходной фаски частью, причем к каждому углу прилежит один паз.На фиг, 1 представлено зажимное устройство машины с установленной в нем заготовкой (обозначена штрихпунктирной линией) и положение заготовки в ложементе манипулятора до установки ее в зажимное устройство; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 (а, б, в, г) - технологическаяпоследовательность изготовления рабочего гнезда зажимного устройства.Зажимное устройство состоит из цангового патрона 1 с заходным конусом 2 и центрирующим отверстием 3. В хвостовую часть цангового патрона ввернута зафиксированная от поверота относительно шпинделя машины 4 тяга 5, в которой выполнено рабочее гнездо 6 в виде многогранника, на каждой грани которого на половине ее ширины выполнен направляющий паз 7 с плавнорасширяюшейся в сторону заходной фаски 8 часть 9. Осевое перемещение тяги 5 осуществляется с помощью специального механизма (не показан).Технологическая последовательность изготовления рабочего гнезда устройства состоит в следующем.Рабочая часть гнезда 6 многогранной формы. Для простоты графических пояснений за многогранник принят квадрат. В начале в заготовке выполняется отверстие диаметром, равным стороне квадрата (фиг. 3 а), имеющее фаску 8 (она названа заходной). Затем отверстие преобразуется в квадрат (фиг. 3 б) со стороной, равной диаметру отверстия. Квадрат имеет внутренние углы 10. Для квадрата их четыре. В этих углах, захватывая половину стороны квадрата, выполненные взаимно не прилежащие пазы 7 (фиг, 3 в). Паз 7 закрашен. После этого каждый паз 7 выполняется плав. но расширенным в сторону заходной фаски 8 (фиг. 3 г). Зона постепенного расширения 9.Пересечение поверхности 11 (поверхность половины стороны квадрата) с поверхностью 12, создающей зону расширения 9, дает ребро 13.Установка детали в зажимном устройст ве выполняется следующим образом.Шпиндель 4 машины с расположенным в нем зажимным устройством вращается непрерывно. Манипулятор 14 выносит заготовку 15 на ось вращения 16 шпинделя 14. Заготовка 15 в гнезде 17 манипулятора 14 находится в свободном положении и может свободно перемещаться вдоль оси вращения 16 и вращаться, имея ось 16 осью вращения.Цанговый патрон 1 разжат. В нужный момент в соответствии с циклограммой работы машины упругий элемент, в данном случае пружина 18, через толкатель 19 начинает воздействовать на заготовку 15, перемещая ее в сторону зажимного устройства. А так как патрон 1 раскрыт и его центрирующее отверстие 3 диаметрально больше заготовки, то заготовка проходит свободно центрирующее отверстие 3 и вступает в соприкосновение с гнездом 6, а именно с поверхностью и ребром 13 (фиг, 3 г), так как на заготовку в осевом направлении продолжает действовать сила упругого элемен. та, то заготовка, вступив в контакт с вра 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Экономический эффект только за счет экономии электроэнергии, расходуемой в случае разгона и торможения шпинделя машины, на что ориентировочно нужно 1 с, при годовой программе 10 млн шт. изделии, мощности двигателя 11 кВт составляет 6,1 тыс. руб. Формула изобретения Зажимное устройство, преимущественно для машин для сварки трением, состоящее из цангового патрона с заходным конусом шающимся гнездом 6 начинает ускоренноевращение, имея осью вращения ось 16(фиг. 1), и в момент, когда частота вращения заготовки и зажимного устройства становятся близкими по величине, заготовка,скользя своими угловыми выступами по реб ру 13 зоны расширения 9 (фиг. 3 г), поддействием упомянутой упругой силы устанавливается в гнездо 6 зажимного устройства.Затем цанговый патрон вместе с зажимнымустройством перемещается влево специальным механизмом (не показан). Центрирующее отверстие 3 уменьшается и происходитзажим заготовки. При этом ни манипулятор,ни зажимное устройство не испытывают пере.грузок, тем более поломок.В процессе сварки, когда заготовке необходимо передать от шпинделя значительный крутящий момент, то он передается через ее граничную часть гнездом 6.Заготовку, с которой производится сварка, устанавливают в подвижную головку машины (не показано) и зажимают ее зажимными устройствами. Подвижная головкасвоим перемещением приводит заготовку вконтакт между собой. В месте контакта заготовок за счет тепла трения происходитразогрев, Затем в момент сварки заготовка,находящаяся в зажимном устройстве подвижной головки, освобождается от зажима,но осевое давление продолжает действовать(осевое давление обеспечивается конструкцией машины), заготовка захватывается вовращение вращающейся заготовкой и происходит сварка. Подвижная головка возвращается в исходное положение. Цанговыйпатрон 1 разжимается механизмом разжима (не показан), и сварные заготовки толкателем 20 выталкиваются из зажимного устройства в манипулятор выгрузки и им уносятся из зоны шпинделя,При работе с зажимным устройством увеличивается производительность машины длясварки трением за счет загрузки заготовокво вращающийся шпиндель машины, т. е,на ходу, при этом не тратится дополнительная энергия на ее разгон.Устройство компактно и упрощает конструкцию машины, так как не требует специальных тормозных систем.и .центрирующим отверстием, хвостовая часть которого снабжена тягой с рабочим гнездом в виде многогранника с заходной фаской, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения загрузки цилиндрических заготовок с концом многогранного сечения в зажимное устройство в процессе его вращения, на каждой грани рабочего гнезда на половине ее ширины выполнены прилежащий к углу направляющий паз с плавнорасширяющейся в сторону заходной фаски частью, причем к каждому углу прилежит один паз.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент фРГ2228309,кл. В 23 В 3103, 1978,2, Маликов Ф. П. Патроны для режущих инструментов. Краткий справочник. М.,Свердловск, 1962, с. 31 (прототип),СоставТехред Тираж И Государст делам изобр осква, Ж - 3 Патент, г азаров. Митровк14 Редакто Заказ 16 оста ВНИИП по 113035, М илиал ПППитель Л. НИ, Верес104венного кетений и5, РаушсУж горо Корректор М.Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д, ул. Проектная, 4