RU210174U1

RU210174U1 - Collet expander

Info

Publication number: RU210174U1
Application number: RU2021135112U
Authority: RU
Inventors: Артур Рафисович Хасанов; Федор Леонидович Назаров; Светлана Геннадьевна Яковлева
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2022-03-31

Abstract

Предлагается цанговое разжимное устройство для закрепления заготовок при механической обработке, содержащее конический корпус (3) с установленной на нем разжимной цангой (2), зажимную гайку (7). С целью повышения производительности путем сокращения времени на переустановку детали применена коническая прижимная шайба (4) с прорезью, а конический корпус (3) установлен на шпильке (5), закрепленной на установочной плите (1), и подпружинен тарельчатыми пружинами (6), установленными на шпильке (5) между плитой (1) и коническим корпусом (3). 2 ил.A collet expanding device is proposed for fixing workpieces during machining, containing a conical body (3) with an expanding collet (2) installed on it, and a clamping nut (7). In order to increase productivity by reducing the time for reinstalling the part, a conical clamping washer (4) with a slot is used, and the conical body (3) is mounted on a stud (5) fixed to the mounting plate (1) and spring-loaded with Belleville springs (6) installed on a hairpin (5) between the plate (1) and the conical body (3). 2 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и используется в станочных приспособлениях для закрепления заготовок для механической обработки.The utility model relates to mechanical engineering and is used in machine tools for fixing workpieces for machining.

Известна оправка для чистовой обработки деталей, в которой для увеличения надежности базирования и исключения изменения положения детали при обработке оправка выполнена в виде ступенчатого валика, на котором размещены жестко закрепленный упорный фланец и зажимной механизм, выполненный в свою очередь в виде разжимной цанги, гайки и шайбы. Причем отверстие цанги выполнено с коническим участком, а оправка снабжена установленными на валике дополнительной гайкой, зажимной втулкой и конусной втулкой с коническим участком на наружной поверхности, предназначенным для взаимодействия с коническим участком отверстия цанги. Кроме того, на внутренней поверхности зажимной втулки выполнены выступы, а на наружной поверхности конусной втулки - впадины, которые при взаимодействии обеспечивают свободный выход конусной втулки из отверстия цанги (см. изобретение RU 2119409, опубликовано 27.09.1998).A mandrel for finishing parts is known, in which, in order to increase the reliability of basing and exclude changes in the position of the part during processing, the mandrel is made in the form of a stepped roller, on which a rigidly fixed thrust flange and a clamping mechanism are placed, made in turn in the form of an expanding collet, nut and washer . Moreover, the collet hole is made with a conical section, and the mandrel is equipped with an additional nut, a clamping sleeve and a conical sleeve mounted on the roller with a conical section on the outer surface, designed to interact with the conical section of the collet hole. In addition, protrusions are made on the inner surface of the clamping sleeve, and depressions are made on the outer surface of the conical sleeve, which, when interacting, ensure the free exit of the conical sleeve from the collet hole (see invention RU 2119409, published 09/27/1998).

Недостатки этой оправки заключаются в относительной сложности конструкции.The disadvantages of this mandrel are the relative complexity of the design.

Также известна разжимная оправка, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра, причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали, при этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой. На втулке со стороны второго торца выполнена еще одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра, при этом на обеих цилиндрических поверхностях меньшего диаметра выполнены симметрично расположенные сквозные прорези, соединенные с прорезями цилиндрической поверхности большего диаметра, причем каждая прорезь цилиндрической поверхности большего диаметра расположена симметрично относительно прорезей, выполненных на цилиндрических поверхностях меньшего диаметра (см. изобретение RU 2030257 опубликовано 10.03.1995 г.).Also known expandable mandrel containing a housing with an outer conical surface, an elastic element in the form of a sleeve, the outer surface of which is formed by cylindrical surfaces of different diameters, and the cylindrical surface of a larger diameter is designed to interact with the conical surface of the housing and for basing the part, while it is uniformly the circumference is made with slots parallel to the longitudinal axis of the body, and the cylindrical surface of smaller diameter is made on the side of one of the ends of the sleeve and is designed to interact with the clamping nut. On the side of the second end, another cylindrical surface of a smaller diameter is made, while on both cylindrical surfaces of a smaller diameter, symmetrically located through slots are made connected to the slots of the cylindrical surface of a larger diameter, each slot of the cylindrical surface of a larger diameter is located symmetrically with respect to the slots made on the cylindrical surfaces of smaller diameter (see the invention RU 2030257 published on March 10, 1995).

Недостатки этой разжимной оправки заключаются в относительной сложности конструкции и в том, что цанга не всегда может легко сниматься с конической оправки.The disadvantages of this expanding mandrel are the relative complexity of the design and the fact that the collet cannot always be easily removed from the conical mandrel.

Известна конструкция оправка с разрезной цангой для закрепления заготовок по базовому отверстию, состоящая из корпуса с наружной конической поверхностью, в отверстии которого с возможностью осевого перемещения установлен вал с конической поверхностью, и разрезной цанги. Она имеет наружную базовую поверхность и внутренние конические поверхности, сопрягаемые с поверхностью корпуса и вала. Разрезная цанга по образующим, которые равномерно расположены по окружности, прорезана в шахматном порядке с противоположных ее торцов пазами равной длины, заканчивающимися отверстиями. Длина пазов незначительно меньше длины цанги. Предлагаемая конструкция цанги и примерное равенство наибольшего диаметра ее внутренних конических поверхностей с диаметром ее внутренней цилиндрической поверхности позволяет цанге иметь значительный диаметральный разжим (примерно в 7% от ее номинального наружного диаметра), что расширяет технологические возможности (см. патент RU 177809, опубликован 13.03.2018 г.).A well-known design mandrel with a split collet for fixing workpieces along the base hole, consisting of a housing with an outer conical surface, in the hole of which a shaft with a conical surface is installed with the possibility of axial movement, and a split collet. It has an outer base surface and inner conical surfaces mating with the surface of the housing and shaft. The split collet along the generatrices, which are evenly spaced along the circumference, is cut in a checkerboard pattern from its opposite ends with grooves of equal length, ending with holes. The length of the grooves is slightly less than the length of the collet. The proposed design of the collet and the approximate equality of the largest diameter of its inner conical surfaces with the diameter of its inner cylindrical surface allows the collet to have a significant diametrical expansion (about 7% of its nominal outer diameter), which expands the technological capabilities (see patent RU 177809, published 13.03. 2018).

Недостатки этого приспособления заключаются в сложности конструкции, обусловленной наличием механизированного привода зажима-разжима. The disadvantages of this device are the complexity of the design due to the presence of a mechanized clamp-unclamp drive.

Известна конструкция оправки с двусторонней цангой, состоящая из корпуса, цанги, втулки, гайки и шайбы. В корпус вставляется цанга, на цангу вставляется втулка, на которую навинчивается гайка с шайбой. Обрабатываемая деталь устанавливается на наружную часть цанги и зажимается втулкой, усилие на которую передает гайка с шайбой (см. «Приспособления для металлорежущих станков» справочник, А.К. Горошкин, Москва, «Машиностроение», 1970, стр. 24. Рис. 1)Known for the design of the mandrel with a double-sided collet, consisting of a body, collets, bushings, nuts and washers. A collet is inserted into the body, a sleeve is inserted onto the collet, onto which a nut with a washer is screwed. The workpiece is mounted on the outer part of the collet and clamped with a sleeve, the force to which is transmitted by a nut with a washer (see "Attachments for metal-cutting machines" reference book, A.K. Goroshkin, Moscow, "Mashinostroenie", 1970, p. 24. Fig. 1 )

Недостатком известной оправки является то, что заготовка не всегда может легко извлекаться из цанги. The disadvantage of the known mandrel is that the workpiece can not always be easily removed from the collet.

В качестве прототипа, по совокупности существенных признаков, принимаем конструкцию разжимной оправки, на коническом корпусе которой выполнен цилиндрический участок, на котором, с возможностью перемещения под действием специальной гайки, установлена сталкивающая втулка, через продольный паз которой проходит упор, жестко закрепленный на цилиндрическом участке корпуса. Для установки детали на оправке отвинчивают гайку, подают разрезную втулку с шайбой вправо, надевают деталь на втулку до упора. Затем деталь закрепляют на разрезной втулке посредством гайки и шайбы. После обработки отвинчивают гайку на несколько оборотов, затем вращают специальную гайку, сдвигая сталкивающую втулку, которая сдвигает разрезную втулку вправо и освобождает деталь (см. изобретение SU 1537397, опубликовано 23.01.1990 г.).As a prototype, according to the essential features, we accept the design of an expandable mandrel, on the conical body of which a cylindrical section is made, on which, with the possibility of moving under the action of a special nut, a pushing sleeve is installed, through the longitudinal groove of which a stop passes, rigidly fixed on the cylindrical section of the body . To install the part on the mandrel, unscrew the nut, feed the split sleeve with the washer to the right, put the part on the sleeve until it stops. Then the part is fixed on the split sleeve by means of a nut and washer. After processing, the nut is unscrewed a few turns, then the special nut is rotated, shifting the pushing sleeve, which shifts the split sleeve to the right and releases the part (see invention SU 1537397, published on 01/23/1990).

Недостатком этой конструкции является относительно высокая сложность.The disadvantage of this design is the relatively high complexity.

Была поставлена задача разработки более простого цангового разжимного устройства, обеспечивающего легкое и быстрое извлечение детали.The task was set to develop a simpler collet spreader that provides easy and quick removal of the part.

Поставленная задача решается тем, что цанговое разжимное устройство, содержащее конический корпус с установленной на нем разжимной цанговой втулкой, зажимную гайку, с целью повышения производительности путем сокращения времени на переустановку детали, применена коническая прижимная шайба с прорезью, а конический корпус установлен на шпильке, закрепленной на установочной плите, и подпружинен тарельчатыми пружинами, установленными на шпильке между плитой и коническим корпусом.The problem is solved by the fact that the collet expanding device, containing a conical housing with an expanding collet sleeve installed on it, a clamping nut, in order to increase productivity by reducing the time for reinstalling the part, a conical clamping washer with a slot is used, and the conical housing is mounted on a stud fixed on the mounting plate, and spring-loaded with Belleville springs mounted on a stud between the plate and the conical body.

Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что «применена коническая прижимная шайба с прорезью, а конический корпус установлен на шпильке, закрепленной на установочной плите, и подпружинен тарельчатыми пружинами, установленными на шпильке между плитой и коническим корпусом», обеспечивает легкое и быстрое извлечение детали.The set of essential features, which consists in the fact that “a slotted conical pressure washer is used, and the conical body is mounted on a stud fixed to the mounting plate, and spring-loaded by Belleville springs mounted on the stud between the plate and the conical body”, ensures easy and quick removal of the part .

В результате информационного поиска по патентным и другим источникам научно-технической информации цанговое разжимное устройство с указанной совокупностью существенных признаков, обнаружено не было. Это позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».As a result of an information search on patent and other sources of scientific and technical information, a collet expanding device with the specified set of essential features was not found. This allows us to assume that the proposed technical solution meets the condition of "novelty".

Заявляемое техническое решение поясняется чертежамиThe claimed technical solution is illustrated by drawings

фиг. 1 - цанговое разжимное устройство;fig. 1 - collet expanding device;

фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.fig. 2 - section A-A in Fig. one.

Цанговое разжимное устройство состоит из плиты 1, цанги 2, конического корпуса 3, шайбы 4 прижимной с прорезью, шпильки 5, тарельчатой пружины 6, зажимной гайки 7. The collet expanding device consists of a plate 1, a collet 2, a conical body 3, a clamping washer 4 with a slot, a stud 5, a Belleville spring 6, a clamping nut 7.

Цанговое разжимное устройство работает следующим образом: на плиту 1 прикрепляется шпилька 5, на которую устанавливают тарельчатые пружины 6 и конический корпус 3. Перемещение конического корпуса 3 вдоль шпильки 5 ограничено гайкой. Обрабатываемую деталь устанавливают на плиту 1, пропуская через шпильку 5. Затем на деталь надевается цанга 2, которая по конической поверхности контактирует с коническим корпусом 4. После надевается шайба 4 прижимная с прорезью, которая по конической поверхности контактирует с верхней частью цанги 2. Зажим детали производится закручиванием гайки 7, которая передает зажимное усилие через шайбу прижимную 4 с прорезью на цангу 2, в результате цанга 2 за счет контакта по коническим поверхностям разжимается. При откручивании гайки 7 конический корпус 3 за счет тарельчатых пружин 6 поднимает цангу 2. Ограничение подъема цанги 2 определяется гайкой, которая не дает цанге 2 случайно вылететь из своего места. Шайба 4 прижимная имеет прорезь для быстрого ее съема. Затем снимается цанга 2 с деталью.The collet expanding device works as follows: a stud 5 is attached to the plate 1, on which belleville springs 6 and a conical body 3 are installed. The movement of the conical body 3 along the stud 5 is limited by a nut. The workpiece is mounted on the plate 1, passing through the pin 5. Then the collet 2 is put on the part, which is in contact with the conical body 4 along the conical surface. is performed by tightening the nut 7, which transmits the clamping force through the clamping washer 4 with a slot to the collet 2, as a result, the collet 2 is unclenched due to contact along the conical surfaces. When unscrewing the nut 7, the conical body 3 raises the collet 2 due to the Belleville springs 6. The lifting restriction of the collet 2 is determined by the nut, which prevents the collet 2 from accidentally flying out of its place. The pressure washer 4 has a slot for its quick removal. Then collet 2 with the part is removed.

Цанговое зажимное устройство может быть изготовлено на серийном оборудовании с применением стандартных технологий, что подтверждает соответствие предложенной конструкции условию патентоспособности «промышленная применимость».The collet clamping device can be manufactured on serial equipment using standard technologies, which confirms the compliance of the proposed design with the patentability condition "industrial applicability".

Claims

A collet expander for fixing a part, comprising a conical body with an expander collet mounted on it and a clamping nut, characterized in that it is equipped with an installation plate on which the pin is fixed, and a conical clamping washer with a slot, made with the possibility of being mounted on the pin and interacting with fastening a part with a clamping nut mounted on a stud, and a collet with a conical surface, while the conical body is mounted on a stud and spring-loaded by Belleville springs mounted on a stud between the mounting plate and the conical body.