RU2701815C1

RU2701815C1 - Method of fixing non-rigid workpiece of complex profile and device for realizing method

Info

Publication number: RU2701815C1
Application number: RU2018116506A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Сивцев; Сергей Александрович Погудин; Алексей Гертрудович Бажин
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-10-01

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to metal processing and can be used to secure non-rigid workpieces, for example, during milling. Method of fixation includes location of workpiece on body-plate with contact of support surface of workpiece with self-aligning spring-loaded supports, which are fixed in position corresponding to geometrical shape of technological setting base of workpiece, wherein supports are used, each of which is made in form of a bushing, arranged with possibility of axial movement on thin-walled guide rod and spring-loaded to it, wherein the supports are fixed in the corresponding position by means of pressurisation into the cavities of the said rods of oil under pressure with creation of elastic deformation of their walls. Besides, part of the above supports is equipped with vacuum suction cups installed with possibility of billet fixation by means of pressing to supports at creation of vacuum in suckers.

EFFECT: use of invention improves reliability of workpiece fastening and accuracy of its processing.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологии механической обработки деталей, преимущественно малой жесткости и имеющих сложную пространственную форму.The invention relates to the technology of machining parts, mainly low rigidity and having a complex spatial shape.

Известен способ оказания нежесткой заготовке дополнительной поддержки путем установки дополнительных опор в точках наименьшей жесткости заготовки с помощью стандартных установочных приспособлений, таких, как винтовой домкрат, винтовая подпорка (см. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. - 7-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1979. - 303 с, стр. 83-84; см. также ГОСТ 1559-67. Подпорки винтовые для станочных приспособлений. Конструкция. - М.: Издательство стандартов, 2000. - 9 с.), узел укрепления (Станочные приспособления: справочник: в 2 т. / ред. совет Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1984. - Т. 2 / под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. - 656 с, стр. 500-501, рис. 115) и т.п., устанавливаемых вручную при фиксировании заготовки на столе станка. Опоры не позволяют перемещаться тем точкам заготовки, которые они поддерживают, создавая усилие реакции опоры при оказании силового воздействия на заготовку. Тем самым дополнительные опоры увеличивают жесткость заготовки, препятствуют ее деформациям и вибрациям при обработке. Недостатком подобного способа являются значительные затраты времени на установку дополнительных опор вручную. Кроме того, время на обработку возрастает вследствие необходимости обходить режущим инструментом фиксирующие элементы, производить перестановку фиксирующих элементов и заготовки.There is a method of providing non-rigid workpiece with additional support by installing additional supports at the points of least rigidity of the workpiece using standard installation tools, such as a screw jack, screw support (see A. Goroshkin. Accessories for machine tools: reference book. - 7th ed ., revised and add. - M.: Mechanical Engineering, 1979. - 303 s, pp. 83-84; see also GOST 1559-67. - 9 p.), Strengthening unit (Machine tools: reference book: in 2 t./edit advice of B.N. Vardashkin (previous) and others - M .: Mashinostroenie, 1984. - T. 2 / edited by B.N. Vardashkin, V.V. - 656 s, pp. 500-501, Fig. 115), etc., set manually when fixing the workpiece on the machine table. Supports do not allow those workpiece points that they support to move, creating a reaction force of the support when exerting a force on the workpiece. Thus, additional supports increase the rigidity of the workpiece, prevent its deformation and vibration during processing. The disadvantage of this method is the significant time spent on installing additional supports manually. In addition, the processing time increases due to the need to bypass the locking elements with the cutting tool, to rearrange the locking elements and the workpiece.

Известен способ оказания нежесткой длинномерной заготовке дополнительной поддержки в процессе обработки, с помощью пары подвижных опор, перемещаемых вдоль заготовки приводами с числовым программным управлением (Патент US 2008/0178719 А1, МПК В23В 23/00, В23В 25/00. Workpiece Machining Apparatus, опубл. 31.07.2008.). В процессе обработки опоры перемещают согласованно с перемещениями режущего инструмента. Недостатком способа является сложность и высокая стоимость устройства для его реализации, а также необходимость составления управляющих программ не только для режущего инструмента, но и для управляемых опор.There is a method of providing non-rigid long workpiece with additional support during processing, using a pair of movable bearings moved along the workpiece by numerically controlled drives (Patent US 2008/0178719 A1, IPC V23B 23/00, V23V 25/00. Workpiece Machining Apparatus, publ. 07/31/2008.). During processing, the supports are moved in concert with the movements of the cutting tool. The disadvantage of this method is the complexity and high cost of the device for its implementation, as well as the need to compile control programs not only for the cutting tool, but also for the controlled supports.

Известен способ фиксации тонких, гибких и фасонных заготовок (WO 2012059891 А2, МПК B23Q 1/03, B23Q 1/76, B64F 5/00, опубл. 10.05.2012), содержащего металлорежущий станок с подвижным порталом, оснащенный, по меньшей мере, одним инструментом, рабочим столом, неподвижным или подвижным относительно станка и предназначенным для приема и поддержания заранее сформированной заготовки, подлежащей механической обработке, причем рабочий стол содержит опорные средства, представляющие собой платформу или поверхность изменяемой конфигурации для временного поддержания обрабатываемой заготовки. Недостатком известного технического решения является его низкая технологичность, вследствие необходимости использования для осуществления способа сложного технического приспособления.A known method of fixing thin, flexible and shaped workpieces (WO 2012059891 A2, IPC B23Q 1/03, B23Q 1/76, B64F 5/00, publ. 10.05.2012) containing a metal cutting machine with a movable portal, equipped with at least one tool, a working table, stationary or movable relative to the machine and designed to receive and maintain a preformed workpiece to be machined, and the working table contains support means, which are a platform or surface of a variable configuration for temporary maintenance atyvaemoy preform. A disadvantage of the known technical solution is its low manufacturability, due to the need to use a complex technical device to implement the method.

Известен способ фиксации нежестких заготовок сложной формы, в котором дополнительные опоры, выполнены в виде эластичных мешков, заполняемых рабочей средой и принимающих форму обрабатываемой заготовки (А.С. СССР №273623, МПК B23Q 3/00. Устройство для крепления нежестких деталей криволинейного профиля, опубл. 15.06.1970, бюл. №29). Недостатком способа является сложность его реализации.A known method of fixing non-rigid blanks of complex shape, in which additional supports are made in the form of elastic bags filled with a working medium and taking the form of a workpiece (AS USSR No. 273623, IPC B23Q 3/00. Device for fastening non-rigid parts of a curved profile, publ. 06/15/1970, bull. No. 29). The disadvantage of this method is the complexity of its implementation.

Известен способ вакуумной фиксации нежестких заготовок сложного профиля в приспособлениях (Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - 4-е изд. - Л.: Машиностроение, 1975. - 656 с, стр. 352-354). Прижим заготовки к опорной поверхности, повторяющей форму поверхности заготовки, осуществляется силой атмосферного давления за счет создания полости с разреженным воздухом между заготовкой и опорной поверхностью, в результате заготовку фиксируют по всей ее поверхности и вибраций заготовки при обработке не происходит. Недостатком способа является необходимость изготовления опорной поверхности, повторяющей форму заготовки.A known method of vacuum fixing non-rigid blanks of complex profile in fixtures (Anserov M.A. Fixtures for metal cutting machines. - 4th ed. - L .: Mashinostroenie, 1975. - 656 s, pp. 352-354). The workpiece is pressed to the supporting surface, which repeats the surface shape of the workpiece, by atmospheric pressure due to the creation of a cavity with rarefied air between the workpiece and the supporting surface, as a result, the workpiece is fixed over its entire surface and the workpiece does not vibrate during processing. The disadvantage of this method is the need to manufacture a supporting surface that repeats the shape of the workpiece.

Известен способ фиксации обрабатываемых заготовок сложных форм жидкими средами с последующим охлаждением (Заявка Японии №62-40131, МПК B23Q 3/06. Способ зажима охлаждением обрабатываемой детали). Недостатками способа является сложность устройства для его осуществления, необходимость рефрижераторной установки и длительный цикл зажима-разжима.There is a method of fixing workpieces of complex shapes with liquid media followed by cooling (Japanese Application No. 62-40131, IPC B23Q 3/06. Clamping by cooling the workpiece). The disadvantages of the method are the complexity of the device for its implementation, the need for refrigeration installation and a long cycle of clamping-expanding.

Известен способ фиксации заготовки магнитными силами на магнитной плите, при этом для фиксирования заготовки сложной формы применяют переходные магнитные блоки (Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. - 4-е изд. - Л.: Машиностроение, 1975. - 656 с, стр. 349, рис. V. 48). Этот способ позволяет быстро осуществлять фиксацию заготовки с обеспечением большого числа дополнительных опор. Однако для установки крупноразмерной детали необходимо иметь дорогостоящую магнитную плиту большого размера. Другим недостатком использования магнитных сил для фиксации заготовки является затрудненное удаление стружки из зоны обработки вследствие того, что стружка прилипает к намагниченной заготовке и самим магнитам. Остаточная намагниченность изготовленной детали может препятствовать ее успешной эксплуатации. Кроме того, фиксацию магнитными силами можно производить только для заготовок из ферромагнитного материала.A known method of fixing the workpiece by magnetic forces on a magnetic plate, while to fix the workpiece of complex shape used transitional magnetic blocks (Anserov M.A. Devices for metal cutting machines. - 4th ed. - L .: Mashinostroenie, 1975. - 656 p. p. 349, Fig. V. 48). This method allows you to quickly fix the workpiece with a large number of additional supports. However, to install a large part, you must have an expensive large magnetic plate. Another disadvantage of using magnetic forces to fix the workpiece is the difficult removal of chips from the processing zone due to the fact that the chips adhere to the magnetized workpiece and the magnets themselves. The residual magnetization of the manufactured part may impede its successful operation. In addition, fixation by magnetic forces can be performed only for preforms of ferromagnetic material.

Из числа известных способов наиболее близким по технической сущности является способ фиксации нежестких заготовок сложной формы с помощью самоустанавливающихся опор, размещенных в отверстиях корпуса на упругих элементах. При установке (базировании и закреплении) заготовки сложной формы каждая из опор занимает нужное положение в соответствии с формой заготовки, будучи прижата к поверхности заготовки упругим элементом, после чего положение опоры фиксируется затягиванием болта. (Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: справочник. - 7-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1979. - 303 с, стр. 86). Недостатком данного способа фиксации заготовки является возможный отрыв заготовки от опор наиболее удаленных от участка формообразования резанием, что связано с перераспределением напряжений в теле тонкостенной заготовки при снятии припуска. Это приводит к вибрации заготовки и снижению точности обработки.Of the known methods, the closest in technical essence is the method of fixing non-rigid workpieces of complex shape using self-aligning supports placed in the holes of the housing on the elastic elements. When installing (basing and securing) a workpiece of complex shape, each of the supports occupies the desired position in accordance with the shape of the workpiece, being pressed against the surface of the workpiece by an elastic element, after which the position of the support is fixed by tightening the bolt. (Goroshkin A.K. Devices for metal-cutting machine tools: a reference book. - 7th ed., Revised and enlarged. - M.: Mechanical Engineering, 1979. - 303 s, p. 86). The disadvantage of this method of fixing the workpiece is the possible separation of the workpiece from the supports furthest from the forming section by cutting, which is associated with the redistribution of stresses in the body of a thin-walled workpiece when removing the allowance. This leads to vibration of the workpiece and reduced machining accuracy.

Известно приспособление для фиксации нежестких заготовок сложной формы с помощью блока самоустанавливающихся опор, в котором фиксация опор в достигнутом положении производится автоматически. Для этого в отверстиях блока самоустанавливающихся опор могут быть установлены катушки индуктивности, соединенные между собой параллельно, и отверстия заполняются жидкостью с введенными мелкодисперсными ферромагнитными частицами. Для фиксации положения опор на катушки индуктивности подается электрическое напряжение, возникшее магнитное поле вызывает затвердение жидкости с введенными ферромагнитными частицами, которое фиксирует опоры в достигнутом положении (патент RU 2277466, МПК B23Q 3/155, дата публикации 20.02.2006). Недостатками приспособления является необходимость постоянного электрического питания катушек индуктивности для удержания опор в фиксированном положении, а также сложность и высокая стоимость приспособления.A device is known for fixing non-rigid blanks of complex shape using a block of self-aligning supports, in which the fixing of supports in the reached position is automatic. For this, inductance coils connected in parallel to each other can be installed in the openings of the block of self-aligning supports, and the openings are filled with liquid with finely dispersed ferromagnetic particles introduced. To fix the position of the supports, an electric voltage is applied to the inductance coils, the generated magnetic field causes solidification of the liquid with introduced ferromagnetic particles, which fixes the supports in the reached position (patent RU 2277466, IPC B23Q 3/155, publication date 02/20/2006). The disadvantages of the device is the need for constant electrical power to the inductors to hold the supports in a fixed position, as well as the complexity and high cost of the device.

Известно приспособление для фиксации нежестких заготовок сложной формы с помощью блока самоустанавливающихся опор, занимающих свои положения под действием давления устанавливаемой на них заготовки в соответствии со сложной формой поверхности заготовки, и механизма, осуществляющего фиксацию опор в занятых ими положениях. Корпус приспособления заполнен множеством небольших шаров, свободное пространство между которыми заполнено термопластичной резиной. Перед установкой заготовки содержимое корпуса нагревают и резина становится пластичной. В процессе установки заготовки на опоры происходит перемещение опор, и соответствующее перемещение шаров вблизи опор. После установки заготовки производят охлаждение содержимого корпуса до нормальной температуры, резина твердеет, фиксируя шары и опоры в достигнутых ими положениях (Патент JP 2010188469 (А), МПК B23Q 3/02, B23Q 3/06. Flexible Fixture, опубл. 02.09.2010.). Недостатком приспособления является невысокая надежность фиксации опор в занятых им положениях.A device is known for fixing non-rigid workpieces of complex shape using a block of self-aligning supports that occupy their positions under the pressure of the workpiece installed on them in accordance with the complex shape of the surface of the workpiece, and a mechanism for fixing the supports in the positions occupied by them. The device body is filled with many small balls, the free space between which is filled with thermoplastic rubber. Before installing the workpiece, the contents of the body are heated and the rubber becomes plastic. During the installation of the workpiece on the supports, the supports move, and the corresponding balls move near the supports. After installing the workpiece, the contents of the body are cooled to normal temperature, the rubber hardens, fixing the balls and supports in the positions they have achieved (Patent JP 2010188469 (A), IPC B23Q 3/02, B23Q 3/06. Flexible Fixture, published 02.09.2010. ) The disadvantage of the device is the low reliability of the fixation of the supports in the occupied positions.

Известно приспособление для фиксации сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках, содержащая стол, на рабочей поверхности которого выполнена прямоугольная сетка отверстий с установленными в них выдвижными опорами с вакуумными присосками, систему вакуумирования, систему подачи сжатого воздуха и числовую систему управления перемещения опор с вакуумными присосками, при этом каждая из выдвижных опор выполнена с тормозом (Патент RU 2495738 С1, МПК B23Q 3/00. Гибкая автоматизированная система, опубл. 20.10.2013, бюл. №29). Недостатком приспособления является необходимость расчета позиций выдвижных опор на основе создания 3D-модели базируемой сложнопрофильной поверхности обрабатываемой деталиA device is known for fixing complex non-rigid parts on multi-axis machines, comprising a table, on the working surface of which there is a rectangular grid of holes with retractable supports with vacuum suction cups installed in them, a vacuum system, a compressed air supply system and a numerical control system for moving supports with vacuum suction cups, this, each of the sliding supports is made with a brake (Patent RU 2495738 C1, IPC B23Q 3/00. Flexible automated system, published on 10/20/2013, bull. No. 29). The disadvantage of the device is the need to calculate the position of the sliding supports based on the creation of a 3D model of a complex surface based on the workpiece

Анализ аналогов-приспособлений показывает, что наиболее близким техническим решением по назначению и количеству признаков по отношению к предлагаемому является приспособление для фиксации нежестких заготовок сложной формы с помощью двухмерного массива самоустанавливающихся опор, выполненных в виде подпружиненных втулок, закрытых на верхних концах колпачковым винтом. Опоры занимают свои положения под действием давления устанавливаемой на них заготовки в соответствии со сложной формой поверхности заготовки, образуя колыбель. Зажимные средства, осуществляющие фиксацию опор в занятых ими положениях, содержат втулки, в которых перемещаются опоры, и гибкие шланги, которые проходят между каждой парой соседних рядов втулок. При подаче воздуха под давлением в эти шланги они разбухают, деформируют втулки, в результате чего в соединениях втулка-опора возникают контактные давления и силы трения, удерживающие каждую опору в вертикальном положении (Патент US 4200272, МПК В25В 11/00. Holder for irregularly shaped articles, опубл. 29.04.1980). Недостатком приспособления является возможный отрыв заготовки от опор, наиболее удаленных от участка формообразования резанием, что приводит к вибрации заготовки и снижению точности обработки.The analysis of analog-devices shows that the closest technical solution for the purpose and number of signs in relation to the proposed one is a device for fixing non-rigid blanks of complex shape using a two-dimensional array of self-aligning supports made in the form of spring-loaded bushings closed at the upper ends with a cap screw. The supports occupy their positions under the pressure of the workpiece installed on them in accordance with the complex shape of the surface of the workpiece, forming a cradle. The clamping means that fix the supports in the positions occupied by them contain sleeves in which the supports move, and flexible hoses that extend between each pair of adjacent rows of bushings. When air is supplied under pressure to these hoses, they swell, deform the sleeves, as a result of which contact pressure and friction forces appear in the sleeve-bearing joints, which hold each bearing in a vertical position (Patent US 4200272, IPC В25В 11/00. Holder for irregularly shaped articles, published on April 29, 1980). The disadvantage of the device is the possible separation of the workpiece from the supports farthest from the forming section by cutting, which leads to vibration of the workpiece and a decrease in processing accuracy.

Задачей изобретения, совпадающей с положительным техническим результатом от его применения, является повышение точности обработки нежестких заготовок сложного профиля при фрезеровании.The objective of the invention, which coincides with a positive technical result from its application, is to increase the accuracy of machining non-rigid workpieces with a complex profile during milling.

Поставленная задача в способе решена тем, что способ фиксации нежесткой заготовки сложного профиля включает в себя ее базирование, закрепление, подведение к опорной поверхности блока самоустанавливающихся опор на упругих элементах и их фиксацию. Отличает способ от известных то, что после фиксации самоустанавливающихся опор заготовку поджимают к опорам путем приложения к ней со стороны обрабатываемой поверхности дополнительного давления.The problem in the method is solved in that the method of fixing a non-rigid workpiece with a complex profile includes its basing, fixing, bringing to the supporting surface of the block of self-aligning supports on elastic elements and their fixation. The method differs from the known ones in that, after fixing the self-aligning supports, the workpiece is pressed to the supports by applying additional pressure to it from the side of the machined surface.

Приспособление для осуществления способа содержит двухмерный массив, размещенных в отверстиях корпуса самоустанавливающихся опор, выполненных в виде подпружиненных втулок, перемещающихся в направляющих стержнях и фиксируемых по достижении ими контакта с поверхностью заготовки механизмом фиксации. При этом в двухмерном массиве самоустанавливающихся опор дополнительно размещены самоустанавливающиеся опоры с подпружиненными втулками, на верхних концах которых смонтированы вакуумные присоски, управляемые от встроенной в привод приспособления системы вакуумирования. Для повышения эффективности осуществления способа в двухмерном массиве самоустанавливающихся опор, опоры с вакуумными присосками и без вакуумных присосок могут быть размещены в шахматном порядке.The device for implementing the method comprises a two-dimensional array located in the openings of the housing of the self-aligning supports made in the form of spring-loaded bushings moving in the guide rods and fixed by the locking mechanism upon reaching contact with the surface of the workpiece. At the same time, in a two-dimensional array of self-aligning supports, self-aligning supports with spring-loaded bushings are additionally placed, on the upper ends of which vacuum suction cups are mounted, controlled by a vacuum system integrated into the drive of the device. To increase the efficiency of the method in a two-dimensional array of self-aligning supports, supports with vacuum suction cups and without vacuum suction cups can be staggered.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 - вид на приспособление спереди; на фиг. 2 - вид на приспособление сверху; на фиг. 3 -вертикальный продольный разрез самоустанавливающейся опоры без вакуумной присоски; на фиг. 4 - вертикальный продольный разрез самоустанавливающейся опоры с вакуумной присоской.The invention is illustrated by drawings, which show: in FIG. 1 is a front view of the fixture; in FIG. 2 - view of the device from above; in FIG. 3 - a vertical longitudinal section of a self-aligning support without a vacuum suction cup; in FIG. 4 is a vertical longitudinal section of a self-aligning support with a vacuum suction cup.

Приспособление для осуществления способа имеет следующую конструкцию.The device for implementing the method has the following design.

Приспособление состоит из базового корпуса 1, представляющего собой плиту с сеткой крепежных резьбовых отверстий 2 для фиксации на плите постоянных опор и зажимных элементов (на фигурах условно не показаны). В плите имеются также резьбовые отверстия для установки в них вспомогательных самоустанавливающихся опор без вакуумных 3 и с вакуумными присосками 4. Эти отверстия соединены с выполненными в плите каналами, через которые подается масло под давлением в глухие отверстия направляющих стержней опор 5. На направляющих стержнях размещаются подпружиненные пружиной 6 втулки 7 с глухими отверстиями и втулки 8 со сквозными отверстиями. На верхнем конце каждой втулки 8 выполнена расточка, образующая сферическую поверхность, на которую опирается подтянутая к ней пружиной 9 сферическая пята 10 с вакуумной присоской 11. Сферическая пята 10 с центром на оси втулки 8, имеет возможность поворота вокруг координатных осей X и Y (фиг. 1) и обеспечивает плотность первоначального прилегания вакуумной присоски 11 к технологической установочной базе заготовке при различных макрогеометрических погрешностях ее формы. Все сферические пяты 10 имеют каналы для откачки воздуха из замкнутой полости, образованной вакуумной присоской 11 и поверхностью контактирующей с ней заготовки, и резьбовые отверстия для ввинчивания в них штуцеров, предназначенных для соединения сферических пят между собой вакуумными шлангами 12.The device consists of a base case 1, which is a plate with a grid of mounting threaded holes 2 for fixing on the plate of constant supports and clamping elements (not shown conventionally in the figures). The plate also has threaded holes for installing auxiliary self-supporting bearings in them without vacuum 3 and with vacuum suction cups 4. These holes are connected to channels made in the plate through which oil is supplied under pressure into the blind holes of the guide rods of the supports 5. Spring-loaded on the guide rods spring 6 of the sleeve 7 with blind holes and the sleeve 8 with through holes. A bore is formed at the upper end of each sleeve 8, forming a spherical surface on which a spherical heel 10 with a vacuum suction cup 11. The spherical heel 10 centered on the axis of the sleeve 8 is supported, can rotate around the coordinate axes X and Y (FIG. . 1) and ensures the density of the initial fit of the vacuum suction cup 11 to the technological installation base of the workpiece with various macrogeometric errors of its shape. All spherical heels 10 have channels for pumping air from a closed cavity formed by a vacuum suction cup 11 and the surface of the workpiece in contact with it, and threaded holes for screwing fittings into them, designed to connect the spherical heels to each other with vacuum hoses 12.

Приспособление используют следующим образом.The device is used as follows.

В соответствии с принятой схемой установки тонкостенной заготовки на операции через резьбовые отверстия 2 в корпусе-плите 1 монтируют постоянные опоры и зажимные элементы приспособления. Верхние опорные точки самоустанавливающихся опор при этом должны быть выше опорных точек постоянных опор. В ходе базирования заготовки и сближения ее технологической установочной базы с постоянными опорами каждая из подпружиненных втулок 7 и 8 самоустанавливающихся опор, сжимая пружины 6 и 9, перемещается по оси Z. После контакта заготовки с постоянными опорами и ее закрепления самоустанавливающиеся опоры займут свое положение в соответствии с геометрической формой технологической установочной базы заготовки. Их жесткая фиксация в этом положении производится за счет упругой деформации тонкостенной стенки направляющих стержней 5, приводящей к возникновению контактных давлений и сил трения в соединениях стержней с втулками 7 и 8. Деформация стержней 5 осуществляется маслом, нагнетаемым под давлением в их замкнутую полость через каналы и резьбовые отверстия в плите 1. Источником давления масла может быть, например, гидростанция гидрофицированного станка, на котором выполняется операция. После жесткой фиксации самоустанавливающихся опор вакуум-насосом через вакуумные шланги 12, соединяющие все сферические пяты 10 опоры с вакуумной присоской производится откачка воздуха и создание вакуума в замкнутых полостях, образованных вакуумными присосками 11 и поверхностью контактирующей с ней заготовки. В результате над каждой самоустанавливающейся опорой с вакуумной присоской со стороны обрабатываемой поверхности заготовки возникает сила F_i определяемая по формуле (см. Станочные приспособления: справочник: в 2 т. / ред. совет Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1984. - Т. 1 / под ред. Б.Н. Вардашкина, В.В. Данилевского. - 592 с, стр. 514; см. также Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений: учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение. - 277 с, стр. 127):In accordance with the adopted scheme for installing a thin-walled workpiece for operations through threaded holes 2 in the body-plate 1, permanent supports and clamping elements of the device are mounted. The upper reference points of the self-aligning supports should be higher than the reference points of the permanent supports. During the basing of the workpiece and the convergence of its technological installation base with constant bearings, each of the spring-loaded bushings 7 and 8 of the self-aligning bearings, compressing the springs 6 and 9, moves along the Z axis. After the workpiece contacts the constant bearings and its fixing, the self-aligning bearings will take their position in accordance with the geometric shape of the technological installation base of the workpiece. Their rigid fixation in this position is due to the elastic deformation of the thin-walled wall of the guide rods 5, which leads to the appearance of contact pressures and friction forces in the joints of the rods with the bushings 7 and 8. The deformation of the rods 5 is carried out by oil injected under pressure into their closed cavity through channels and threaded holes in the plate 1. The source of the oil pressure can be, for example, the hydraulic power station of the hydraulic machine on which the operation is performed. After rigidly fixing the self-supporting bearings by a vacuum pump through vacuum hoses 12 connecting all the spherical heels 10 of the support with a vacuum suction cup, air is pumped out and a vacuum is created in closed cavities formed by vacuum suction cups 11 and the surface of the workpiece in contact with it. As a result, over each self-aligning support with a vacuum suction cup from the side of the workpiece’s machined surface, a force F _i arises according to the formula (see Machine tools: reference: in 2 t./edit advice B.N. Vardashkin (previous), etc. - M.: Mechanical Engineering, 1984. - T. 1 / under the editorship of B.N. Vardashkin, V.V. Danilevsky .-- 592 p., P. 514; see also Korsakov BC Fundamentals of the design of devices: a textbook for universities. - 2 -th ed., revised and enlarged .- M.: Mechanical Engineering. - 277 p. 127):

где p_атм. - атмосферное давление (обычно 0,1033 МПа);where p _atm . - atmospheric pressure (usually 0.1033 MPa);

p_ост. - давление разрежения в замкнутой полости, в обычных условиях р_ост.=0,01-0015 МПа.p _rest - vacuum pressure in a closed cavity, under normal conditions, r _ost. = 0.01-0015 MPa.

S_i - активная площадь замкнутой полости образованной вакуумной присоской, мм²;S _i - the active area of the closed cavity formed by the vacuum suction cup, mm ² ;

k_г - коэффициент герметичности системы, k_г=0,8-0,85.k _g is the tightness coefficient of the system, k _g = 0.8-0.85.

Суммарная внешняя сила F, действующая на заготовку равна:The total external force F acting on the workpiece is equal to:

где n - количество в приспособлении самоустанавливающихся опор с вакуумными присосками.where n is the number in the device of self-aligning supports with vacuum suction cups.

Тогда суммарное дополнительное давление, действующее со стороны обрабатываемой поверхности заготовки и поджимающее ее ко всем самоустанавливающимся опорам с учетом (1) и (2) равно:Then the total additional pressure acting from the side of the workpiece’s work surface and pressing it to all self-aligning supports, taking into account (1) and (2), is equal to:

где S - площадь заготовки со стороны обрабатываемой поверхности, мм².where S is the area of the workpiece from the side of the processed surface, mm ² .

Для более равномерного приложения дополнительного давления в двухмерном массиве самоустанавливающихся опор опоры с вакуумными присосками и без вакуумных присосок размещают в шахматном порядке.For a more uniform application of additional pressure in a two-dimensional array of self-aligning supports, supports with vacuum suction cups and without vacuum suction cups are staggered.

Claims

1. The method of fixing a non-rigid workpiece during machining, including its base on the body-plate with the contact of the supporting surface of the workpiece with self-mounted spring-loaded supports, which are fixed in a position corresponding to the geometric shape of the technological installation base of the workpiece, characterized in that the said supports are used, each of which are made in the form of a sleeve located with the possibility of axial movement on a thin-walled guide rod and spring-loaded to it, and the supports are fixed they are in the corresponding position by injection into the closed cavities of the said oil rods under pressure through the channels and threaded holes in the plate body with the creation of elastic deformation of their walls, while the hydraulic station of the machine on which the workpiece is processed is used as a pressure source, and part of the said supports provide vacuum suction cups installed with the possibility of fixing the workpiece by pressing to the supports when creating a vacuum in the suction cups.

2. A fixture for fixing a non-rigid workpiece during machining by the method according to claim 1, comprising self-aligning supports located in the openings of the body-plate, each of which is made in the form of a sleeve located with the possibility of axial movement on a thin-walled guide rod and spring-loaded to it, while said rods have closed cavities configured to supply oil to them under pressure to create elastic deformation of their walls and to carry out by means of this fixation x supports in a corresponding position, wherein a portion of said supports are provided with suction cups mounted at their upper ends and connected with the vacuum system, the support with vacuum cups and without them are arranged in staggered rows.