Оправка для закріплення коротких втулок з евольвентними шліцами в отворі

Реферат: Винахід належить до металообробки і може бути використаний при обробці деталей типу "втулка" з евольвентними шліцами в центральному отворі. Оправка для закріплення коротких втулок з евольвентними шліцами в центральному отворі містить корпус з посадовою шліцьовою поверхнею, осьовим упором для деталі та поверхнею для кріплення оправки у верстаті. Осьовий упор для деталі виконаний знімним у вигляді кільця з чотирма встановленими в нього сферичними кульками, дві з яких закріплені в отворах на торці кільця для контактування з базовим торцем деталі, а дві інші закріплені в отворах опозитного торця кільця і контактують з елементом корпусу оправки. Осі розміщення кожної пари отворів для кульок на торцях кільця взаємоперпендикулярні. В розточках корпусу оправки міститься механізм затиску та усунення бічного зазору в евольвентному з'єднанні деталі і оправки. Технічний результат виражається у виключенні впливу неперпендикулярності базового торця деталі та зазорів в шліцьовому з'єднанні деталі і оправки на точність базування деталі. UA 104654 C2 (12) UA 104654 C2 UA 104654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до металообробки і може бути використаний при обробці деталей типу "втулка" з евольвентними шліцами в центральному отворі. Відома кулачкова оправка для обробки поверхонь втулок з евольвентними чи прямобічними шліцами в центральному отворі [див. книгу Разуваев В.А., Шатилов А.А. Станочные оправки. – Москва: Машиностроение, 1979. - С. 16, рис. 86]. В наскрізному отворі оправки розміщений шток з похилими осьовими пазами і встановленими в них кулачками з профілем шліців. Посадова поверхня оправки має також шліци з профілем відповідно до шліців деталі, що оброблюється. Для виконання операції деталь одягається на посадову поверхню оправки до жорсткого упору і при осьовому русі штока кулачки центрують і закріплюють деталь. Недоліками конструкції даної оправки є: - при обробці коротких деталей за рахунок зазорів в шліцьовому з'єднанні виникає їх перекіс в осьовому напрямку, що знижує точність взаємного розміщення поверхонь, що оброблюються, відносно шліців; - жорсткий упор не дає змогу компенсувати похибки неперпендикулярності торця з віссю отвору. Найбільш близькою до запропонованого винаходу по технічній суті і отриманому ефекту є оправка, яка показана в книзі Технология машиностроения. / Під ред. проф. С.А. Картавова. Київ, 1965. - С. 200, рис. 111д, С. 202. Оправка має посадову шліцьову поверхню, жорсткий осьовий упор (бурт) та поверхні для кріплення оправки в верстаті. Деталь одягається на посадову поверхню до упору, центрується по зовнішньому чи внутрішньому діаметру, або по бічних сторонах зубців (в залежності від типу центрування шліцьового з'єднання) та затискується гайкою. Недоліками відомої конструкції є: - із-за зазорів в з'єднанні оправки і деталі можливий деякий осьовий перекіс, що обумовлює відхилення поверхонь, що оброблюються (циліндричних, торцевих, похилих), від основної бази шліців; - вплив неперпендикулярності базуючого торця і шліців деталі, що оброблюється, на точність обробки. Винахід спрямований на підвищення точності базування коротких деталей на шліцах центрального отвору. При здійсненні винаходу може бути одержаний технічний результат, який виражається у виключенні впливу неперпендикулярності базового торця деталі та зазорів в шліцьовому з'єднанні деталі і оправки на точність базування деталі. Вказаний технічний результат досягається тим, що осьовий упор для деталі виконаний знімним і розміщений на корпусі кільця з чотирма встановленими в ньому сферичними кульками, дві з яких закріплені в отворах на торці кільця і контактують з базовим торцем деталі, а дві інші закріплені в отворах опозитного торця кільця і контактують з елементом корпусу оправки, при цьому осі розміщення отворів для кульок на вказаних торцях взаємно перпендикулярні; а в розточках корпусу оправки міститься механізм вибору бічного зазору в евольвентному з'єднанні деталі і оправки, що складається з кулькової гайки, гвинт якої одержує осьове переміщення від механізму верстата, двох роликів, вмонтованих в призматичний елемент гайки, які взаємодіють через похилі пази з циліндром, розміщеним в розточці корпусу і несучим на собі вставку, що входить з бочкоподібний отвір в циліндрі і яка має евольвенті шліци на зовнішній поверхні, які взаємодіють зі шліцами деталі, що оброблюється, і утворюють разом зі шліцами на корпусі оправки єдину шліцьову поверхню для деталі; при цьому вставка в радіальному напрямку центрується конічною ділянкою центрального гвинта, розміщеного в циліндрі, а вісь отвору для вставки в циліндрі перпендикулярна осі циліндра. Устрій осьового упору для деталі дозволяє йому за рахунок провертання кільця в двох площинах на кульках самовстановлюватись незалежно від величини неперпендикулярності базового торця деталі відносно шліців в отворі, виконуючи при цьому функцію опору деталі повздовж осі, а наявність механізму вибору зазору в шліцьовому з'єднанні деталі і оправки забезпечує щільний контакт між шліцами і усуває можливий перекіс деталі, створюючи одночасно жорстке закріплення деталі на оправці. Таким чином, точність базування деталей на шліцах отвору деталі підвищується. На фіг. 1 показаний осьовий переріз оправки, загальний вигляд; на фіг. 2 переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - переріз Б-Б на фіг. 2; на фіг. 4 - переріз В-В на фіг. 2; на фіг. 3 - переріз Г-Г на фіг. 2. 1 UA 104654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Оправка містить корпус 1 (фіг. 1), який являє собою тіло обертання і виконує функції базової деталі. На зовнішній поверхні корпуса 1 є посадова шліцьова поверхня для установлення деталі 2 та конічна ділянка для базування оправки в зборі в шпинделі верстата. Корпус 1 жорстко приєднується до втулки 3, яка кріпиться до верстата гвинтами 4. Рядом з посадовою поверхнею на корпусі 1 встановлено кільце 5, на кожному з торців якого виконані по два отвори, осі розміщення яких на торцях взаємно перпендикулярні. В отвори закріплені (завальцьовані чи приклеєні) кульки 6 (фіг. 1). Дві з них контактують з базовим торцем деталі, дві інші - з кільцем 7, що з'єднується з корпусом 1. В розточці корпуса 1 розміщений механізм затиску та вибору бічного зазору в шліцьовому з'єднанні деталі і посадової поверхні, який складається з кулькової пари (гвинт 8, гайка 9), осі 10 з двома роликами 11, циліндра 12, вставки 13, яка проходить через отвір циліндра 12. Гвинт 8 кулькової пари має різьбове з'єднання з тягою приводу осьового руху. Наявність двох гвинтів 14 з направляючими частинами, що входять в пази гвинта 8, виключають провертання гвинта при роботі привода осьового руху. Зв'язок між гвинтом 8 і гайкою 9 забезпечується через кульки 15. Для забезпечення контакту в кульковій парі передбачені пружні прокладки 16 і 17. Гайка 9 через прямокутний виступ на її торці контактує з відповідною западиною циліндра 12. В отворі гайки 9 розміщена вісь 10 з двома роликами 11 на її кінцях. Циліндр має наскрізний паз для спряження з елементами гайки та радіальний отвір, в якому розміщена вставка 13 з евольвентними на зовнішній поверхні шліцами, які разом з шліцами на корпусі 1 утворюють єдину посадову поверхню для деталі (фіг. 3). В радіальному напрямку вставка 13 орієнтується конічною ділянкою гвинта 18. Конфігурація пазів під ролики 11 в корпусі 1 показана на фіг. 4, фіг. 5 (розрізи В-В, Г-Г). Оправка працює наступним чином. Деталь 2, що обробляється, одягається на шліцьову посадову поверхню корпуса 1 до упору в кульки 6 кільця 5. Далі гвинту 8 кулькової пари приводом верстата задається осьовий рух. При цьому через кульки 15 осьовий рух передається на гайку 9 і вісь 10 з роликами 11, що з'єднані з гайкою. Оскільки пази в корпусі 1 під ролики 11 мають похилі ділянки (фіг. 4, фіг. 3), то гайка з віссю і роликами повертається на кульках 15 і разом з тим через прямокутний виступ повертає циліндр 12 з вставкою 13 відносно корпуса 1. Вставка 13 через шліци повертає деталь 2 до повного вибору з однієї сторони бічних зазорів в евольвентному з'єднанні деталі і корпусу. Внаслідок вказаних рухів деталь стійко базується по бокових поверхнях шліців в радіальному і осьовому напрямках і закріплюється на оправці. При розкріпленні деталі вказані рухи відбуваються в зворотному напрямку. Контакт базового торця деталі з кульками 6, можливість самовстановлення кільця 5 на кульках виключає вплив неперпепдикулярності торця до шліців деталі на орієнтування деталі на посадовій поверхні, а вибір бічних зазорів в шліцьовому з'єднанні деталі і корпусу створює їх жорсткий контакт і не допускає таким чином осьовий перекіс деталі при обробці її поверхонь. В результаті вказаного, точність базування деталі на шліцах отвору підвищується. На запропонований винахід на AT "XTЗ" розроблена технічна документація. Оправка впроваджена в виробництві для обробки деталей (наприклад, деталі 25Ф.37.111, 151.40.225-9 та інші), де показала позитивний результат. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 1. Оправка для закріплення коротких втулок з евольвентними шліцами в центральному отворі, що містить корпус з посадовою шліцьовою поверхнею, осьовим упором для деталі та поверхнею для кріплення оправки у верстаті, яка відрізняється тим, що осьовий упор для деталі виконаний знімним у вигляді кільця з чотирма встановленими в нього сферичними кульками, дві з яких закріплені в отворах на торці кільця для контактування з базовим торцем деталі, а дві інші закріплені в отворах опозитного торця кільця і контактують з елементом корпусу оправки, причому осі розміщення кожної пари отворів для кульок на торцях кільця взаємоперпендикулярні, при цьому в розточках корпусу оправки міститься механізм затиску та усунення бічного зазору в евольвентному з'єднанні деталі і оправки. 2. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що механізм затиску та усунення бічного зазору в евольвентному з'єднанні деталі і оправки складається з кулькової гайки, гвинт якої одержує осьове переміщення від механізму верстата, двох роликів, вмонтованих в призматичний елемент гайки, які взаємодіють через похилі пази з циліндром, розміщеним в розточці корпусу і несучим на собі вставку, що входить в бочкоподібний отвір в циліндрі і яка має евольвентні шліци на зовнішній поверхні, які взаємодіють зі шліцами деталі, що обробляється, і утворюють разом зі шліцами на корпусі оправки єдину шліцьову поверхню для деталі, при цьому вставка в 2 UA 104654 C2 радіальному напрямку центрується конічною ділянкою центрального гвинта, розміщеного в циліндрі, а вісь отвору для вставки в циліндрі перпендикулярна осі циліндра. 3 UA 104654 C2 4 UA 104654 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5