CS260775B1

CS260775B1 - Samostrediace skfučovadlo

Info

Publication number: CS260775B1
Application number: CS862975A
Authority: CS
Inventors: Imrich Toth
Original assignee: Imrich Toth
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS297586A1

Abstract

Riešenie sa týká samostrediaceho sklučovaidla, kde sa rieši jeho torzná tuhost. Podstata riešenia spočívá v tom, že upínácia plocha všetkých čelustí je voči osi ich bočného vedenia v telese sklučovadlá usporiadaná prlečne nesymetricky, pričom ich radiálna vzdialenosť od strediacej osi telesa sklučovadlá je rovnaká. Torzné predpatie v bočnom vedení čelustí sa dosiahne velmi jednoducho pri realizácii upínacej sily na obrobku. Zvýši sa torzná tuhost čelustí a tým zmenší úhyb upínaného predmetu v smere působenia zaťaižovacích sil pri obrábaní a tým zvýši přesnost výroby v sklučovadle.The solution concerns a self-centering chuck, where its torsional rigidity is addressed. The essence of the solution lies in the fact that the clamping surface of all jaws is arranged transversely asymmetrically with respect to the axis of their lateral guidance in the chuck body, while their radial distance from the centering axis of the chuck body is the same. Torsional bias in the lateral guidance of the jaws is achieved very simply when implementing the clamping force on the workpiece. The torsional rigidity of the jaws increases and thus reduces the deflection of the clamped object in the direction of the loading forces during machining and thus increases the manufacturing accuracy in the chuck.

Description

Predmetom vynálezu je samostrediace sklučovadlo, kde sa rieši jeho torzná tuhost.The object of the invention is a self-centering chuck, where its torsional stiffness is solved.

U doteraz známých skiučovadiel sa pri súčasnom samostrediacom pohybe čeiusti pomocou silového mechanizmu skiučovadla realizuje v mieste styku čeluste s obrobkom predpatie rovné počiatočnej upínacej sile. V důsledku tejto upínacej sily je čelusť v radiálnych klopných vedeniach telesa sklučovadla klopená, a to v rovině rovnobežnej s osou skiučovadla, a to z toho důvodu, že upínacia plocha čeiusti je voči osi ich bočného vedenia symetrická. Nakolko ide o predpatý pružný spoj sústav sklučovadlo-obrobok, proti vonkajšiemu zataženiu, například radiálnej zložke reznej sily s,a táto sústava chová ako tuhšia až do medzného zataženia, kedy sa predpatie zníži na nulovú hodnotu a tuhost klesne na tuhost jedného z prvkov tejto predpatej sústavy. Dosiahnutie tejto medznej sily však z hladiska bezpečného obrábania nie je přípustné.In the prior art chucks, a simultaneous self-centering movement of the jaw by means of the chuck force mechanism provides a preload equal to the initial clamping force at the junction of the jaw with the workpiece. Due to this clamping force, the jaw is tilted in the radial flaps of the chuck body in a plane parallel to the axis of the chuck because the clamping surface of the jaw is symmetrical to the axis of their lateral guide. Because it is a prestressing elastic joint of the chuck-workpiece assembly against an external load, such as a radial component of the cutting force s, the assembly behaves as stiffer up to the ultimate load when the prestressing is reduced to zero and stiffness decreases to the stiffness of one of the elements system. However, it is not permissible to achieve this limit force from the point of view of safe machining.

Pretože upnutím obrobku sa vola v bočnom vedení skiučovadla nevymedzí pri otáčajúcom sa sklučovadle radiálně posobiaca řezná sila na obrobku posunie čelusťou o bočné vodiace plochy, a to počas jednej otáčky raz na každú stranu. V důsledku toho upnutý obrobok akoby plával v telese skl'učovadla v rámci bočných volí čeiusti. Dotlačenie čeiusti o bočné vedenie napomáhá i krútiaci moment prenášaný pri obrábaní, avšak torzná tuhost skiučovadla je nižšia oproti sústave obrobok čelusť v tomto smere pri upnutí predpnutej. Pretože obyčajne čelusť skiučovadla bývá delená a je spájaná najčastejšie pomocou T-matice a skrutiek, ktoré sa dotahujú z čela čeluste, nie je ani v tomto spoji vymedzená bočná vola ich vzájemného uloženia. Tým je znížená torzná, připadne tangenciálna tuhost sklučovadla ašte viac. Nízká torzná tuhost sa potom prejavuje hlavně pri obrábaní vysokými režnými rýchlosťami rozkmitáním obrobku v čelustiach skiučovadla a jeho pláváním v axiálnom smere, a neumožňuje využiť plný výkon stroja pri obrábaní, nakolko sa režné sily musia znižovať.Because the clamping of the workpiece does not limit the radially-shearing cutting force on the workpiece by the jaw on the lateral guide surfaces in the lateral guide of the chuck during one turn, for one turn once to each side. As a result, the clamped workpiece seems to float in the chuck body within the lateral jaws. Pressing the jaw on the lateral guide also helps the torque transmitted during machining, but the torsional stiffness of the chuck is lower than the workpiece jaw assembly in this direction when biased. Since usually the jaw of the chuck is split and is most often joined by means of a T-nut and screws that are tightened from the jaw face, there is no delimited lateral steer between them. This reduces the torsion or tangential stiffness of the chuck even more. The low torsional stiffness then manifests itself mainly when machining at high cutting speeds by oscillating the workpiece in the jaws of the chuck and floating it in the axial direction, and does not allow full machine power to be used in cutting as the cutting forces have to be reduced.

Sú známe riešenia skiučovadiel, kde usporiadanie silového mechanizmu čeiusti, ako například jednostranný bočný klín, čelná spirála, tangenciálna tyč a pod. vyvolá pri upnutí obrobku určitú zložku sily posobiacej do bočného vedenia čeiusti, avšak tieto sily sú nepostačujúce a tieto riešenia neumožňujú bočné spevnenie dělených čeiusti.There are known solutions of jaws where the arrangement of the force mechanism of the jaws, such as a one-sided side wedge, front spiral, tangential rod and the like. when clamping the workpiece, it exerts a certain component of the force acting in the lateral guidance of the jaws, but these forces are insufficient and these solutions do not allow lateral reinforcement of the divided jaws.

Uvedené nevýhody zmierňuje samostrediace sklučovadlo podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že upínacia plocha všetkých čelustí je voči osi ich bočného vedenia v telese skiučovadla usporladaná priečne nesymetricky, pričom ich radiálna vzdialenosť od strediacej osi telesa skiučovadla je rovnaká.These disadvantages are alleviated by the self-centering chuck according to the invention, which is based on the fact that the clamping surface of all jaws is arranged transversely asymmetrically with respect to the axis of their lateral guide in the chuck body, their radial distance from the centering axis of the chuck body being equal.

Samostredlacim sklučovadlom podlá vynálezu sa zvýši torzná tuhost skiučovadla, nakolko počas upnutia obrobku je usporiadaním upínacích plůch čeiusti vymedzená bočná vola s krútením čeluste v rovině JíoImej na os skiučovadla, a to ako v telese skiučovadla, tak i v spoji delenej čeluste. Sústava sklučovadlo — obrobok i v smere prenášaného krútiaceho ^momentu pri obrábaní, resp. čelusť v tangenciálnom smere je predpnutá silou úměrnou upínacej sile.The self-centering chuck of the present invention increases the torsional stiffness of the chuck, since during the workpiece clamping, the side jaw is defined by the jaw clamping surfaces in the jaw plane on the chuck axis, both in the chuck body and in the jaw splice joint. The chuck-workpiece assembly also in the direction of transmitted torque during machining or machining. the jaw in the tangential direction is biased by a force proportional to the clamping force.

Na pripojenom výkrese je příklad samostrediaceho skiučovadla podlá vynálezu, kde na obr. 1 je čelný pohlad na sklučovadlo s upnutým obrobkom a na obr. 2 čiastočný bočný rez sklučovadlom v miestach čeiustí. Upínacia plocha 112 čeluste 110 je usporiadaná voči osi 111 bočného vedenia a, b telesa 140 skiučovadla 100 nesymetricky. To sa v příklade podlá obr. 1 může uskutečnit bočným zrazením 113 valcovej upínacej plochy 112a, vytvořením upínacej plochy 112 ako šikmá rovina 112b, ako vyklenutá plocha 112c a pod. Realizováním upínacej sily F_u silovým mechanizmom 150, například známým klinovým šmýkadlom, v mieste styku upínacej plochy 112 čeluste 110 predmetom 200 sa čelusť 110 skrúti v rovině kolmej na strediacu os 141 skiučovadla 100. Tým sa dotlačia bočné plochy a‘, b‘ čeluste 100 o prislúchajúce bočné vedenia a, b telesa 140 skiučovadla 100, a to v miestach reakcií F_b ako je to· vidieť na obr. 1 a predpnú sa. Uvedené skrútenie čeluste 110 vymedzí i bočné vůle v deliacej ploché p medzi nesenou čelusťou 110a a upínacou čelusťou 110b, ktoré sú rozoberatelne spojené s niektorým zo známých spósobov. Takýmto usporiadaním upínacích ploch 112 čeiustí 110 je pri pronášaní momentu režných sil Mz sústava skřučovadlo-obrobok tuhšia. V případe reálného usporiadanie upínacích ploch 112 je výhodné, aby všetky čeluste 110 ich mali rovnaké, například šikmú rovinu 112b. Tým po rovnakom radiálnom přestavovaní čeiustí 110 známým spůsobom, bude radiálna vzdialenosť každej upínacej plochy 112 od strediacej osi 141 skiučovadla 100 rovnaká, čo pre stredenie různých priemerov predmetov 200 je důležité.The attached drawing is an example of a self-centering chuck according to the invention. 1 is a front view of a chuck with a clamped workpiece, and FIG. 2 shows a partial side section of the chuck at the jaws. The clamping surface 112 of the jaw 110 is disposed unsymmetrically with respect to the axis 111 of the lateral guide a, b of the chuck body 140. This is illustrated in FIG. 1 can be accomplished by laterally colliding 113 of the cylindrical gripping surface 112a, forming the gripping surface 112 as an inclined plane 112b, such as a domed surface 112c, and the like. By exerting a clamping force F _{at a} force mechanism 150, for example by a known wedge slide, at the junction surface of the clamping surface 112 of the jaw 110 by the object 200, the jaw 110 twists in a plane perpendicular to the centering axis 141 of the chuck 100. the respective lateral guides a, b of the chuck body 140 at the reaction sites F _b as shown in FIG. 1 and are preloaded. Said twist of the jaw 110 will also limit lateral play in the dividing flat p between the supported jaw 110a and the clamping jaw 110b, which are releasably connected to any of the known methods. By this arrangement of the clamping surfaces 112 of the jaws 110, the chuck-workpiece assembly is stiffer when the torque Mz is applied. In the case of a real arrangement of the clamping surfaces 112, it is preferable that all the jaws 110 have the same, for example inclined plane 112b. Thus, after the same radial adjustment of the jaws 110 in a known manner, the radial distance of each clamping surface 112 from the centering axis 141 of the chuck 100 will be the same, which is important for centering the different diameters of the articles 200.

Claims

260773 PREDMET A concentrating chuck with jaws extending radially in the chuck body and with a clamping surface over the clamped object, the jaw being alternatively formed of a non-supporting jaw for engagement with a clamping jaw actuating element and associated with, marked in that the surface (112) of all the jaws (110) is aligned with the axis (111) of their lateral guide (a, b) in the body (140) of the chuck (100), arranged in a non-symmetrical manner, the ichradial distance (R) being ) from the centering axis (141) of the body (140) of the chuck (100) is equal. ”1 sheet of drawings