Устройство для закрепления тонко-стенных труб

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 806282(22) Заявлено 240579 (21)2769175/25-08с присоединением заявки Ик -(5 т)М. Хл.з В 23 В 31/40 Государствеияыв комитет С С С.Р яо делаю изобретеии 1 и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХТРУБ Изобретение, относится к механической обработке материалов, а именно к устройствам для обработки тонко-. стенных труб.Известно устройство для закрепле- ния деталей по. отверстию, содержащее поворотное кольцо с подпружиненным сепаратором, в пазах которого установлены ролики 1 .10Недостатком данного устройства является неопределенность участков контактирования роликов с поверхностью отверстия детали в случае наличия у него значительной нецилиндричности. 15Известно устройство для закрепления тонкостенных труб, содержащее узел центрирования и зажима, выполненный в виде радиально перемещающихся кулачков, контактирующих с ко О ническими участками штока механизма зажима детали. Причем кулачки центрируют и закрепляют трубу по ее внутреннему отверстию в сечениях, расположенных рядом с ее торцами 21.Недостатком известного устройства является закрепление детали только в двух ее сечениях Это приводит при обработке тонкостенных труб к значительной деформации средних участков ЗО трубы под действием радиальной составляющей усилия резания.Цель изобретения - расширение технологических возможностей, устройства путем введения в его конструкцию за жимных элементов, равномерно контактирующих с внутренней поверхностью трубы по всей ее длине, что позволяет производить качественную обработку тонкостенных труб.Указанная цель достигается.тем, что устройство снабжено ступицей с выполненными на ее наружной поверхности уступами и установленным с воэможностью поворота сепаратором с окнами, в которых независимо друг от друга размещены подпружиненные шарики, контактирующие с одной стороны с окнами сепаратора, а с другой - с уступами ступицы, причем радиальное перемещение шариков определяется за- висимостью явь 4 ьгде д 9 щд - наибольшая нецилиндричность внутренней поверхности трубы,ап,п - наименьший гарантированный зазор между сепаратором и внутренней поверхностью трубы.На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1," на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - раз 5 реэ В-В на фиг. 1; на фиг, 5 - вид по стрелке Г на фиг. 1; на фиг. 6 - положение шарика до зажима трубы; н фиг, 7 - положение шарика после зажима трубы. 10Устройство содержит ступицу 1, которая посредством торцовой шпанки 2 соединена со шпинделем станка. На ступице 1 установлен сепаратор 3, представляющий собой разрезанную втулку, две половины которой соединены посредством колец 4 и 5 с винтами. Кольцо 4, имеющее радиальные отверстия, может быть снабжено съем ной рукояткой или связано с механическим приводом вращательного движения. В сепараторе 3 равномерно по окружности и длине расположены окна, в которые заходят шарики (ролики) 6, размещенные на уступах, выполненных на наружной поверхности ступицы 1. 25 Шарики 6 независимо один от другого упруго связаны с ступицей посредством пружин 7 и винтов 8 .(фиг. 3), что обеспечивает независимость их перемещений при зажиме трубы. В ступи це 1 с возможностью поворота установлена втулка 9 (фиг. 1), осевсе по ложение которой относительно ступицы 1 зафиксировано с помощью шарика 10 и винта 11. Шток 12 установлен на д втулке 9 соосно со шпинделем станка на опорных втулках 13. Первая группа центрирующих кулачков 14, контактирующих с коническим участком на штоке, установлена во втулке 9 с возможностью их радиального перемещения (фиг, 2). В ступице 1 и сепараторе 3 выполнены окна, в которые входят ку-, лачки 14, причем длина окна на дуге окружности достаточна, чтобы исклю" чить возможность контакта кулачка45 с сепаратором 3 и ступицей 1 при их определенном угловом смещении, необходимом для создания натяга (после заклинивания) шариков между ступицей 1 и трубой при ее зажиме. Вто- Я рая группа центрирующих кулачков 15 (фиг. 4) расположена в радиальных пазах втулки 16, соединенной со втулкой 9 посредством винтов и направляется основанием стакана 17, жестко за- у крепленного на втулке 16. Стакан 17 снабжен центровым отверстием, которое контактирует с задним центром 18 .станка, установленным с возможностью перемещения как параллельно, так и перпендикулярно направляющим. Осно- ео вания кулачков 15 контактируют с кону сом 19, связанным со штоком 12 с помощью пружины 20. В пазах кулачков 14 и 15 установлены пружинные кольца 21. Устройство работает следующим образом.Перед началом работы сепаратор 3 с помощью накиднога ключа или от привода вращательного движения поворачивается за кольцо 4 (фиг. 6) в сторону вращения шпинделя на угол 10-15 для обеспечения минимального гарантированного зазора)щ между сепараторам 3 и внутренней йаверхностью трубы 22.При повороте сепаратора задняя его стенка, сжимая пружину 7, отталкивает шарик б вглубь уступа ступицы 1, утапливая шарики ниже наружного диаметра сепаратора. Шток 12 под действием привода (на чертеже не показан) перемещается в крайнее правое положение, и центрирующие кулачки 14 и 15 под действием пружинных колец 21 перемещаются. к центру ниже наружного диаметра сепаратора 3. Обрабатываемая труба 22 устанавливается на сепаратор 3 и включается привод перемещения штока 12. Перемещаясь влево, шток 12 освобождает конус 19, который под действием пружины 20 раздвигает центрирующие кулачки 15, а также своим коническим участком раздвигает кулачки 14 до упора в трубу 22. Таким образом труба 22 центрируется в двух сечениях Б-Б и В-В. Независимость радиального выдвижения двух групп цент" рирующих кулачков 14 и 15 обеспечивает безусловное центрирование трубы в двух сечениях. Усилие центрирования выбирается таким, чтобы оно не приводило к деформации стенок трубы, что обеспечивается соответственным подбором пружины 20 и величиной давления в пневмо или гидроприводе штока 12 с помощью регулятора Давления (на чертеже ие показан).Зажим трубы 22 происходит после того, как закончится процесс центри-, рования. Он происходит в два этапа. Сначала сепаратор поворачивается в сторону, противоположную вращению вцтинделя. Освобожденные шарики б (фиг. 7) под.действием пружин 7 вкатываются через окна сепаратора 3 в клиновую цель между уступом ступицы 1 и внутренней поверхностью трубы 22 реального профиля, осуществляя предварительное заклинивание. Величина независимого радиального перемещения шарика б эа наружный диаметр сепаратора 3 должна бытьЬЬ 4 ЬЧеаЗпиигде Ь у,- наибольшая нецилиндричность внутренней поверхности трубы 22,Ь 3,п - наименьший гарантирован.ный зазор между сепаратором 3 и внутренней поверхностью трубы 22.При этом ширина окна сепаратора а и диаметр шарика (ролика) д (фиг.5) удовлетворяет следующему условиюа = 2 ЬО " Ь,Затем за счет действия силы резания в начале обработки сцентрированная и предварительно закрепленная труба 22 поворачивается вместе с кулачками 14 и 15 центрирования и втулкой 9 относительно ступицы 1 на угол 1-3 , что обеспечивается наличием окон в ступице 1 и сепараторе 3 (фиг.2). Этот поворот трубы 22 приводит к окончательному заклиниванию шариков в клиновой щели и надлежащему закреплению трубы.После обработки трубы 22 шток 12 перемещается вправо, при этом центрирующие кулачки 14 и 15 утапливаются. Сепаратор 3 за кольцо 4 поворачивается в сторону вращения шпинделя, и шарики 6 -принудительно выталкиваются стенкой окна в сепараторе из клиновой щели, образованной внутренней поверхностью трубы 22 и уступом .ступицы 1. Раскрепленную трубу 22 снимают,Благодаря такому исполнению устройства для закрепления тонкостенных труб расширяются его технологические возможности, так как оно позволяет зажимать трубы, поверхность которых ,имеет существенные отклонения от цилиндричности. Формула изобретенияУстройство для закрепления тонкостенных труб, содержащее узел цент"рирования и зажима, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей,устройство снабжено ступицей с выполненными на ее наружной поверхности уступами и установленным с воэможностью поворота сепаратором с ок"нами, в которых независимо друг от о друга размещены подпружиненные шарики, контактирующие с одной стороныс окнами сепаратора, а с другой -с уступами ступицы, причем радиальноеперемещение шариков определяется за висимостьюь,9 п 1 ах азтплп т"+где А - наибольшая нецилиндричность внутренней поверх 2 О ности трубы,. - наименьший гарантированный зазор между сепаратором .и внутренней поверхностью трубы.25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Радченко В.М. и Эмануэль Г.Д.Станочные приспособления в машиностроении. М., Машгиэ, 1952, с. 172,фиг. 146 в.2. Радченко В.М. и ЭМануэль Г.Д.Станочные приспособления в машиностроении. М Машгиз, 1952, с. 178,фиг. 151.806282 А-АЮоеиююфаю Фис8 ь 7 НИИПИ Заказ 122/18 Тираж 1159 Подписи илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная