Доклад / Технические науки – Машиноведение и машиностроение

Л.С. Курбатова

Многофункциональная оснастка для резьбонарезных и резьбосборочных операций

Забайкальский государственный гуманитарно-педагогический университет

Для обеспечения точного углового положения осей инструмента (крепежной детали) и отверстия при нарезании резьбы метчиком и завинчивания шпилек или винтов в гладкие отверстия требуется компенсация возникающих погрешностей на различных фазах работы патронов: ориентация, наживление, завинчивание и реверсирование. Для этого необходимо управлять структурой компенсирующих подвижностей инструментодержателя, чтобы изменять ее по каждой фазе работы. Обеспечить такое управление возможно применяя вспомогательную оснастку переменной структуры.

Структура механизма многофункциональной оснастки определяется числом звеньев, числом и характером их соединения. Во время движения механизма на конечный промежуток времени меняется число его звеньев либо характер их соединений, т.е. механизм имеет переменную структуру. Он обладает следующими особенностями [1]:

- во время движения периодически меняется характер относительных движений их звеньев, причем это изменение обуславливается метрическими, кинематическими либо динамическими особенностями механизма в целом;

- периодическое изменение свойств отдельных кинематических цепей этих механизмов. Такими цепями являются структурные группы, периодически превращающиеся то в обычные, то в особые и снова в обычные.

При необходимости изменять структуру подвижностей на всей протяженности операции резьбонарезания или сборки структура компенсирующего блока патрона должна иметь вид, представленный на рис.1.

	В имеющихся литературных источниках нет сведений о переключающей механике патронов. Впервые упоминание о патронах с переменной кинематической структурой находим в изобретении В.В. Матвеева [2]. Дальнейший анализ конструкций, представляемых различными патентами позволил провести предварительную систематизацию данных механизмов, схема признаков которых показана на рис. 2.
Рис. 1. Структура блока компенсации

Рис. 2. Схема систематизирующих признаков механизмов переключения

Работа механизма переключения заключается в том, чтобы менять систему подвижностей при переходе от одной (предыдущей) фазы к другой (последующей).

При выборе оптимального или лучшего варианта структуры компенсирующих подвижностей резьбонарезного или сборочного патрона необходимо руководствоваться следующими положениями:

1. Конкретная совокупность компенсирующих подвижностей должна устанавливаться на основе анализа особенностей технологической операции, для которой проектируется патрон;

2. Каждая операция реализуется на протяжении ряда фаз, в которых компенсирующая механика может принимать или не принимать участие. В обязательном порядке она работает на фазе сопряжения или резьбообработки;

3. Каждая из фаз требует только определенных подвижностей. Например, на фазе ориентирования необходима угловая – φ, на фазе наживления радиальная – R, а на фазе сопряжения – φ, R. Таким образом, в конструкции патрона должны быть предусмотрены переключающие механизмы, а структура его должна быть переменной;

4. Компенсирующая механика работает не только на основной фазе завинчивания крепежных деталей или обработки резьбы, но и принимает участие в фазе ориентирования, обеспечивая совпадение осей отверстия с крепежной деталью или метчиком, а также реализует фазу наживления, обеспечивая осевое усилие и параллельность осей.

Предложенный подход к выбору и проектированию патронов для резьбонарезных и резьбосборочных операций позволит реализовывать данные процессы с учетом их переходов и различных условий формирования, тем самым обеспечивая требуемое их качество.

Литература:

1. Еремеев, Н.В. К теории механизмов переменной структуры. / Н.В. Еремеев // Ученые записки МГУ, вып. 154: Механика, т. IV.- М.: МГУ, 1951.- С. 61-71.

2. Резьбонарезной патрон: а.с. 837581 СССР: В 23 В 31/04 Матвеев В.В., Блюменкранц Д.Л., Зайончик Л.И., Сафонов Г.К.; заявитель и патентообладатель Челябинск, политехнический ин-т им. Ленинского комсомола. - № 2760542/25-08; заявл. 03.05.79; опубл. 15.06.81, Бюл. № 22. – 4 с.