| Русский Русский | English English |
   
Главная
25 | 11 | 2024
2020, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/hb.2020.11.pp.023-036

Клакоцкий П. В., Блинов Д. С.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ФОРМЫ И ПАРАМЕТРОВ СОЧЛЕНЕНИЯ РАЗРЕЗНОЙ ЦАНГИ ЗАЖИМНОЙ ОПРАВКИ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ЕЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
(c. 23-36)

Аннотация. Объектом исследования являются перспективные оправки с разрезными цангами, используемые для установки заготовок типа колец, втулок и стаканов. Эти станочные приспособления являются одновременно высокоточными и широкодиапазонными, но в предыдущих статьях установлено, что есть резервы по расширению их технологических возможностей. Было установлено, что форма и размеры сочленения являются ключевыми параметрами и значительно влияют на допустимый разжим цанги и ее прочность. Поэтому в данной статье методом конечных элементов решается задача по определению рациональной формы и параметров сочленения для увеличения разжима цанги при сохранении прочности. Исходя из технологичности изготовления сочленений разрезной цанги методом перебора, рассмотрены различные формы сочленений: от традиционной прямоугольной до идеалистической полукруглой. Варьировались конфигурация формы сочленения, угол фаски, скашивающий прямой угол в традиционной конструкции, и размер фаски. В результате расчетов определялись максимальные напряжения и смещение торцов сочленения, обеспечивающее его разжим. Этот разжим позволяет увеличить базовый диаметр цанги при нагружении, а напряжения должны обеспечивать прочность цанги. Определены две рациональные формы сочленения цанги, представляющие практический интерес. Первая форма, наиболее простая для изготовления, имеет фаску 45° и при равной прочности обеспечивает почти на 15 % больший разжим цанги, чем для традиционной конструкции. Вторая форма, более сложная для изготовления, имеет фаски 30 и 60° и при равной прочности обеспечивает на 30 % больший разжим цанги.

Ключевые слова: оправка с разрезной цангой; сочленение цанги; технологические возможности; прочность; разжим; метод конечных элементов.

 

Klakotsky P. V., Blinov D. S.
DETERMINATION OF THE RATIONAL SHAPE AND PARAMETERS OF THE ARTICULATION OF THE SPLIT COLLET OF THE CLAMPING MANDREL TO EXPAND ITS TECHNOLOGICAL CAPABILITIES
(pp. 23-36)

Abstract. The object of research is perspective mandrels with the pince fendues used for installing blanks such as rings, bushings and cups. These machine accessories are both high-precision and wide-range, but in previous articles it was found that there are reserves for expanding their technological capabilities. It was found that the shape and size of the articulation are key parameters and they significantly affect the allowable compression of the collet and its strength. Therefore, in this article, the finite element method solves the problem of determining the rational shape and parameters of the articulation to increase the compression of the collet while maintaining strength. Based on the manufacturability of the split collet articulations, various forms of articulations are considered by the method of iteration from the traditional rectangular to the idealistic semicircular. The configuration of the articulation shape, the chamfer angle that bevels a right angle in a traditional design, and the chamfer size varied. As a result of calculations, the maximum stresses and displacement of the ends of the articulation, which provides its compression were determined. This compression allows increasing the base diameter of the collet when loading, and the stresses ensure the strength of the collet. Two rational forms of collet articulation that have practical interest are defined. The first form, which is the easiest to manufacture, has a 45° chamfer and, with equal strength, provides almost 15 % more compression of the collet than for a traditional design. The second form, which is more difficult to manufacture, has chamfers of 30° and 60° and with equal strength provides 30 % more compression of the collet.

Keywords: Mandrel with split collet; Articulation of collet; Technological capabilities; Strength; Compressio; Finite element method.

Рус

П. В. Клакоцкий, Д. С. Блинов (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Eng

P. V. Klakotsky, D. S. Blinov (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

Рус

1. Блинов Д. С., Клакоцкий П. В. Зажимные устройства с разрезными цангами. Точность установки и обработки заготовок // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2020. № 1. С. 11 – 21.
2. Блинов Д. С., Клакоцкий П. В. Определение параметров, определяющих технологические возможности оправок с разрезными цангами // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2020. № 5. С. 18 – 26.
3. Блинов Д. С. Разработка и исследование самоцентрирующих зажимных механизмов точных переналаживаемых приспособлений: дис. канд. техн. наук. Москва, 1984. 354 с.
4. Блинов Д. С., Шатилов А. А. Исследование напряженно-деформированного состояния разрезных цанг // Вестник машиностроения. 2013. № 1. С. 3 – 8.
5. Клованич С. В. Методы конечных элементов в нелинейных задачах инженерной механики. Запорожье: Изд-во журнала «Свiт геотехнiки», 2009. 400 с.
6. Котович А. В., Станкевич И. В. Решение задач теории упругости методом конечных элементов [Электронный ресурс]: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. 112 с.
7. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1979. 560 с.
8. ГОСТ 31.1066.02–85. Приспособления к металлорежущим станкам. Оправки с разрезными цангами для точных работ. Основные параметры и размеры. М.: Стандартинформ, 17 с.

Eng

1. Blinov D. S., Klakotskiy P. V. (2020). Clamping devices with split collets. Precision of setting and processing of workpieces. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, (1), pp. 11 – 21. [in Russian language] DOI: 10.14489/hb.2020.01.pp.011-021
2. Blinov D. S., Klakotskiy P. V. (2020). Determination of parameters that determine the technological capabilities of mandrels with split collets. Spravochnik. Inzhenerniy zhurnal s prilozheniem, (5), pp. 18 – 26. [in Russian language] DOI: 10.14489/hb.2020.05.pp.018-026
3. Blinov D. S. (1984). Development and research of self-centering clamping mechanisms of precise adjustable fixtures. Moscow. [in Russian language]
4. Blinov D. S., Shatilov A. A. (2013). Study of the stress-strain state of split collets. Vestnik mashinostroeniya, (1), pp. 3 – 8. [in Russian language]
5. Klovanich S. V. (2009). Finite element methods in nonlinear problems of engineering mechanics. Zaporozh'e: Izdatel'stvo zhurnala «Svit geotekhniki». [in Russian language]
6. Kotovich A. V., Stankevich I. V. (2012). Solving problems of elasticity theory by the finite element method: textbook. Moscow: Izdatel'stvo MGTU im. N. E. Baumana. [in Russian language]
7. Timoshenko S. P., Gud'er Dzh. (1979). Elasticity theory. Nauka. Glavnaya redaktsiya fiziko-matematicheskoy literatury. [in Russian language]
8. Accessories for metal cutting machines. Collets with split collets for precision work. Basic parameters and dimensions. Ru Standard No. GOST 31.1066.02–85. Moscow: Standartinform. [in Russian language]

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2020.11.pp.023-036

и заполните  форму 

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

.

 

Eng

This article  is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2020.11.pp.023-036

and fill out the  form  

 

.

 

 
Rambler's Top100 Яндекс цитирования