Центровое устройство

(5 И 4 В ГРЮ 1 ф 13ЬИЬМфйЛ.1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Кировский политехнический институти Московское станкостроительное производственное объединение Красный пролетарий(56) Авторское свидетельство СССР371027, кл. В 23 В 23/04, 1971. 54) ЦЕНТРОВОЕ УСТРОЙСТВО57) Изобретение относится к области меаллообработки, а именно к устройствам ля базирования и закрепления деталей на ЯО 1379009 А 1 станках токарной группы. Целью изобрете. ния является повышение точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима. В корпусе 1 размещен стакан 6 с вращающимся центром и механизмом радиального поднастроечного перемещения. Этот механизм выполнен в виде пакета 8 пьезокерамических пластин, установленных в кольцевой проточке на наружной поверхности стакана 6, имеющего конические торцовые выступы 7, взаимодействующие с ачалогичными поверхностями сегментов 9. В центральном отверстии хвостовика размещен пакет 5 пьезокерамических пластин, образуктщих механизм поднастроечного перемещения в горизонтальном положении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для базирования и закрепления деталей на станках токарной группы.Цель изобретения - повышение точности посредством автоматической иоднастройки при постоянстве усилия зажима.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 разрез Л- Л на фиг. 1.Предлагаемое устройство содержит корпус 1 с установочным хвостовиком 2, в центральном отверстии которого закреплен через вставку 3 и конический штифт 4 пакет 5 пьезокерамических пластин, соиря. женный с торцовой поверхностью иоднижного и радиальном направлении корпуса 1, стакан 6 размеьцен в кольцевой выточке корпуса 1 и выполнен н виде цилиндра, в торцах которого имеются кольцевые конусные выступы 7, обращенные своими скошенными частями навстречу друг другу.Устройство снабжено пакетами 8 иьезокерамических пластин, имеющих н плане форму кольцевых сегментов, опирающихся на конусные поверхности сегментов 9, сопряженных с обеих сторон от пакетов указанных пластин с конусными поверхностями кольцевых выступов стакана 6. Сегменты 9 взаимодействуют с нажимными регулировочными винтами 10, ввернутыми в стакан. В стакане просверлены отверстия 11 и 2 для подвода проводников к пакетам иьезокерамических пластин.В стакане 6 установлен базоныи конус 13 на опорах 14 - 16 качения, закрепленных н центральной выточке корпуса 1 с помощью гайки 17. Стакан 6 крепится н корпусепосредством крышки 18 через упругое разрезное профильное кольцо 9, помещенное между этой крышкой и иердним торцом стакана б, причем крышка 8 поджимает винтами 20 через упомянутое кольцо весь стакан 6 к дну кольцевой выточки корпуса 1 либо к пакету иьезокерамических пластин в центральном отверстии хвостови. ка 2. В последнем случае стакан б вза. имодействует с пакетом пластин через промежуточную прокладку 21. На задней торцовой поверхности стакана 6 прорезан паз 22 в плоскости возможного поднастроеч ного перемещения стакана 6, причем в паз входит упорный винт 23, ввернутый н него.Устройство служит для обработки летали 24. Устройство может быть снабжено двумя дополнительными пакетами пьезокерамических пластин, выполненными аналогично первым пакетам и установленными симметрично относительно центральной оси между основными пакетами н расгочке стакана. В обычном исполнении устройства мсто этих пакетов занимакгг фиксирукици вкладыши 25.Устройство работает в слдукьщй ьос;ь- довательности. Закрепление обрабатываемой на станкедетали 24, производимое при выдвижении ииноли задней бабки (не показано), сопровождается измерением величины осевого уси лня, действующего на деталь 24. При этомстакан 6 смеьцается н кольцевой выточке корпуса 1 вправо, обеспечивая создание дополнительного усилия, действующего через прокладку 21 на пакет 5 пьезокерамических пластин. В этом пакете возникает за счет пьезоэффекта электрический сигнал, пропорциональный величине механического нагружения. Электрический сигнал снимают с выводов, помещенных в от верстии 12, усиливают и подают на изме рительный прибор (не показан). Г 1 ользуясьпоказаниями прибора, осуществляют закрепление детали 24 с заданным усилием, достаточным для надежной установки детали и не допускающим осевой перегрузки, могущей привести к искривлению оси де талей малой жесткости, вредно влияющейна работу подшипникон 4 - 16.Госле включения станка деталь 24 начинают точить с продольной подачей. Под действием радиальной составляющей силы 25 резания деталь изгибается, что приводит квозникновению погрешности обработки. Для устранения погрешности производят автоматическук поднастрйку положения детали 24 в радиальном направлении, смещая заднюю опору в сторону резца. Для этого подают 30 электрическое напряжение на пьезокерамические пластины 8 пакетов. Причем полярность напряжения противоположна при подачиа указанные два пакета. Чтобы получить смещение детали на резец, на пластины 8, расположенные с задней от базоного 35 конуса 13 стороны, подают напряжение, иоддействием которого возникает удлинение пластин 8 в осевом направлении, а на пластины, расположенные перед базовым конусом - приводящее к сокрашению осевого 40 размера указанного пакета пластин. В этомслучае используется обратный пьезоэффект, его обратимость, когда при подаче электрического сигнала на пьезоэлементы последние изменяют свои линейные размеры в зависимости от величины их иьезомодуля.45 При увеличении длины заднего пакета8 и.ьастин в осевом направлении возникает расиорное усилие, действующее на сегменты 9, расположенные симметрично, сдвух концов пакета.Сегменты 9, перемеьцаясь в осевом на правлении в расточке корпуса 1 н опираясьири этом на его стенку, воздействуют на кольцевые конусообразные выступы 7 стакана 6, смещают его в радиальном направлении иа резец в горизонтальной плоскости.Такое движение стакана 6 обусловлено взаимодействием скошенных под одинаковыми углами опорнььх поверхностей клиновых сгмнтов 9 и выступов 7, выполненных на стакане 6. Точность направления иереме1379009 формула изобретения 30 35 40 45 щения в горизонтальной плоскости обеспечивается с помощью паза 22 и упорного винта 23, закрепленного в стакане 1. Величина перемещения стакана 6 и базово. го конуса 1 3 регулируется величиной подаваемого на пьезокерамические пластины напряжения. При этом смегцение корпуса 6 осуществляется при сдвигании его конусообразными выступами 7 клиновых сегментов 9 с противоположной стороны в пустоты, образовавшиеся в результате сжатия имеющихся там пьезокерамических пластин. Таким образом, стакан 6 устройства постоянно находится в напряженном и фиксированном состоянии. Информация о начале и величине поднастроечного перемещения базового конуса получается с датчика, закрепленного на суппорте станка и двигающегося вместе с ним вдоль образующей детали.В случае необходимости регулировка положения базового конуса 13 производится в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. в горизонтальной и вертикальной плоскостях одновременно. Для этого используются дополнительно устанавливаемые пакеты пьезокерамических пластин вместо вкладышей 25, а упорный винт 23 выводится из паза 22. По мере точения детали возникает необходимость регулировать величину осевого усилия, с которым деталь крепится на станке. Если имеет место сокращение расстояния между рабочими торцами детали из-за ее прогиба, то на пакет 5 пьезокерамических пластин подают добавочное электрическое напряжение, в результате чего длина пакета увеличивается. Пакет, установленный в центральном отверстии хвостовика 2, воздействует через прокладку 21 на задний торец стакана 6 и смешает стакан вместе с базовым конусом 3 впереди внутри кольцевой расточки корпуса. При этом стакан 6 движется, опираясь на внешние опорные поверхности клиновых сегментов 9, контактируюгцих с корпусом 1. Пакет 5 пластин своим задним концом опирается на вставку 3, жестко закрепленную в хвостовике 2 корпуса 1 коническим штифтом 4,Стакан 6, перемещаясь в указанном осевом направлении, сжимает упругое разрезное кольцо 19, осуществляющее постоянное натяжение пакета 5 пьезокерамических пластин. Обратное перемещение базового 5 10 5 20 25 конуса 13 и корпуса(необходимость в котором возникает при увеличении длины обрабатываемой детали вследствие ее нагрева при обточке) достигается за счет упругой реакции разрезного кольца 9 и действия самой обрабатываемой детали 24 при уменьшении электрического напряжения, подаваемого на 5 пьезокерамические пластины пакета. Информация о необходимости и требуемой величине поднастройки в осевом на. правлении получается от самих пьезокерамических пластин, часть которых работает в режиме измерения осевого усилия, как это оп ис а но.Рабочее натяжение пакетов 8 производится регулировочными винтами 1 О через клиновые сегменты 9, а пакета пластин винтами 20 через упругое кольцо 19, стакан 6 и прокладку 21. Для подачи напряжения на пакеты 8 и 5 служат проводники, уложенные в отверстия 11 и 12 соответственно.При работе устройства базовый конус 13, получая врагцение от обрабатываемой детали 24, сам вращается в опорах 14- 16 качения, установленных в стакане 6, а натяг их регулируется гайкой 17. 1. Центровое устройство, в корпусе которого размещен стакан с установленным в нем вращающимся центром с хвостовиком и механизм его радиального поднастроечного перемещения, отличающеегя тем, что, с целью повышения точности посредством автоматической поднастройки при постоянстве усилия зажима, оно снабжено пакетами пьезокерамических пластин, один из которых расположен в центральном отверстии хвостов ика, а другой содержит торцовые сегменты, наружные поверхности которых выполнены коническими, а на наружной по. верхности стакана выполнена кольцевая проточка с коническими торцовыми поверхностями, при этом последние предназначены для взаимодействия с коническими поверхностями упомянутых сегментов, а кольцевая проточка - для размещения пьезокерамических пластин.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными пакетами пьезокерамических пластин, установленными симметрично ос и в промежутках между основными пакетами.(,отаеитль Г Кравченко Редактор Н Ьобкона Тепрел И Верее Корректор М, Демчик Заказ 64(111 Тираж В 80 Подписное ВНИИПИ Годартанного комитета (:(:(:Р по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5 П(иизводтанно полиграфическсн предприятие, г Ужгород, ул, Проектная, 4