Самоцентрирующий кулачковый патрон

Самоцентрирующий кулачковый патрон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для закрепления деталей на шпинделях металлорежущих станков. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности центрирования. Патрон содержит корпус 1, закрепленный на шпинделе станка, крьшзку 4, в радиальных пазах которой установлены рейки 5, на которых закреплены рабочие кулачки (не показаны), размещенное в корпусе тихоходное колесо 6, имеющее зубчатый венец 7 на одном торце, и криво линейные пазы, в которых установлены ползуны 9, в которые входят пальцы 10, связанные с рейками 5. Тихоходное колесо 6 зацеплено с цилиндрическим червяком 11. Колесо 6 и червяк представляют собой спироидную передачу . При вращении червяка 11 вращается колесо 6, и в результате взаимодействия пазов с ползунами 9 через пальцы 10 происходит перемещение реек 5 с кулачками к центру или периферии патрона. Параметры спироидной передачи вычислены в зависимости от параметров патрона, а криволинейные пазы имеют профиль, очерченный из условий замены по трем точкам архимедовой спирали дугами окружностей. Введение в патрон спироидной передачи и в профиль криволинейных пазов позволило расширить технологические возможности патрона (т.к. при меньших габаритах возможен больший ход кулачков), а также повысить точность центрирования и КПД патрона. 7 ил. сл 00 4 СЛ

(Я) 4 В 23 В 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г ™; „,ф СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3949059/3 1-08 (22) 30. 08.85 (46) 23. 10.87. Бюл. У 39 (7l) Ижевский механический инсти-, тут (72) А. К. Георгиев, Т . С . Останина и С.В,Бакалдин (53) 621.941-229.3 (088.8) (56) Радченко В.М, и др. Станочные приспособления в машиностроении.

М.: Машгиз, 1952, с. 1952, фиг. 165. (54) САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ КУЛАЧКОВЬЙ ПАТРОН (57) Изобретение относится к устройствам для закрепления деталей на шпинделях металлорежущих станков, Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности центрирования. Патрон содержит корпус 1, закрепленный на шпинделе станка, крышку 4, в радиальных пазах которой установлены рейки 5, на которых закреплены рабочие кулачки (не показаны), размещенное в корпусе тихоходное колесо 6, имеющее зубчатый венец 7 на одном торце, и криволинейные пазы, в которых установлены ползуны 9, в которые входят пальцы

10, связанные с рейками 5. Тихоходное колесо б зацеплено с цилиндрическим червяком 11. Колесо 6 и червяк представляют собой спироидную передачу, При вращении червяка 11 вращается колесб 6, и в результате взаимодействия пазов с ползунами 9 через пальцы 10 происходит перемещение реек 5 с кулачками к центру или периферии патрона. Параметры спироидной передачи вычислены в зависимости от параметров патрона, а криволинейные пазы имеют профиль, очерченный нз условий замены по трем точкам архимедовой спирали дугами окружностей.

Введение в патрон спироидной передачи и в профиль криволинейных пазов позволило расширить технологические возможности патрона (т.к. при меньших габаритах возможен больший ход кулачков), а также повысить точность центрирования ч КПД патрона. 7 ил.

1346345

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках,, Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повьппение точности центрирования.

На фиг. 1 показан предлагаемый патрон с частичным осевым разрезом; на фиг. 2 — вид А на Фиг, 1; на фиг.

3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на Фиг. 4 разрез В-В на Фиг, 1; на фиг, 5— разрез Г-Г на фиг. 1; на Фиг. 6 вид Д на фиг. 1; на фиг. 7 — вид с торца на тихоходное колесо с криволинейными пазами.

Самоцентрирующий кулачковый патрон содержит корпус 1, имеющий центральное коническое отверстие 2 и резьбовые отверстия 3 для закрепления патрона на шпинделе станка, крышку

4, в радиальных пазах которой перемещаются рейки 5, несущие закрепленные на них кулачки (не показаны), тихоходное колесо 6, имеющее на одном торце плоский зубчатый венец 7, а на другом торце — криволинейные направляющие пазы 8, в которых размещены ползуны 9, соединенные вальцами 10 с рейками 5, эацепляющийся с зубчатым венцом 7 тихоходного колеса 6 цилиндрический червяк 11, имеющий на конце "квадрат" 12 под ключ„ используемый для осуществления сближения и

35 удаления друг от друга реек 5 с кулач-, ками, накладку 13, закрепленную винтами 14 на корпусе 1, служащую для выполнения в ней и в прилегающей части корпуса 1 расточки 15, в которой как в подшипнике размещается внутренняя цапфа 16 черняка 11, подшипниковую расточку 17 с кольцевым пазом 18, которая выполнена в скрепленной винтами 19 и штифтом 20 сборке крьппки

4 и корпуса 1 и в которой как в радиально-упорном подшипнике располагается наружная цапфа 21 с упорным кольцевым выступом 22, противовес 23, saкрепленный на корпусе 1 винтами 24 и

50 служащий для выполнения балансировки патрона, упорное кольцо 25, закрепленное на корпусе 1 винтами 26 и выполняющее роль осевого подшипника ,для колеса 6. Последнее и червяк 11

SS представляют собой спироидную передачу 4

В каждой рейке 5 выполнены расположенное ближе к оси патрона отверс— тие 27 и более удаленное от указанной оси отверстие 28, иэ которых первое предназначено для установки в рейку пальца 10 при зажиме деталей меньших диаметров„ а второе — для установки в рейку пальца 10 в случае зажима деталей больших диаметров. Для обеспечения удобства переустановки пальцев 10 в рейне 5 каждый иэ них снабжен поперечньпч отверстием 29.

Рейки 5 снабжены„ кроме того, реэьбовыми отверстиями 30, служащими для закрепления на них винтами кулачков (не показаны).

Криволинейные направляющие пазы

8 имеют кольцевые продольные профили, очерченные дугами окружностей

3.1 и 32. Радиус R и местоположение центра средней окружности 33 любого из пазов Б определены иэ условия замены по трем точкам заключенного между концентрическими окружностями 34 и 35 радиусов соответственно r r; и r = r участка Архимедовой спирали, представленной в виде соотношения r = b y, в котором параметр указанной спирали вычислен по формуле (ге -r, ) Ь

"е = (0,37-0,44) d<-0,51»

r; = (0,6 1-0,65)с1,„-0,51„;

М = 360 /Z > - (9-18), где и — число 3,,14159...

d ы - диаметр шпиндельного (центрального осевого) отверстия в корпусе 1 патрона, 1 — ширина направляющего кольцевого паза 8;

Z,, — число реек 5 патрона, несущих кулачки.

Центры окружнсстей 33 расположены на окружности 36 радиуса r, а рабочие участки пазов 8 заключены в пределах условных секторов, имеющих величину Ьс, определяемую по указанной

Формуле.

Тихоходное колесо 6 имеет внешний диаметр d, величина которого сос" тавляет 0,75-0,85 наружного диаметра

d< корпуса 1 патрона. Червяк 11 расположен сбоку колеса 6 при удалении его от оси колеса 6 на расстояние а (межосевое расстояние), равное (0,250,30)d,» и имеет, диаметр вершины витков 37, равный (О, 11-0, 13)dе 1 и

Ь

М = — —.2и, 9

r=b<ð где r (1 80" (0,37-0,44)d„-0,51„; (0,61-0,65)dg-0,51„; е — (9-18)

360 о

Z pg где dx з 3463 равные друг другу углы профиля с и ь соответственно правых 38 и левых

39 боковых поверхностей витков 37, имеющих величины в пределах 10-20, Передаточное число, выражающее отношение числа Z зубьев колеса 6 к числу Z< заходов червяка 11 (как правило, Z, = 1), имеет величину, равную округленному до ближайшего цело1

ro числа числу И, определяемому по формуле где S — радиальный ход рейки 5 с кулачком, соответствующий полному обороту червяка 11.

Значения И, найденные указанным .образом, находятся в пределах от 60 до 120, в связи с чем в зацеплении червяка 11 с колесом 6 обеспечивается самоторможение.

Самоцентрирующий патрон работает 25 ,следующим образом.

Путем вращения червяка 11 с помощью ключа, вставленного своей рабочей частью в "квадрат" 12, приводится во вращение находящееся с ним в зацеплении тихоходное колесо 6. При этом выполненные на торце последнего .кольцевой формы криволинейные направляющие пазы 8 вызывают движение по ним в направлении к оси (или от оси) патрона ползунов 9, расположенных в этих пазах и удерживаемых от вращательного движения вместе с колесом б пальцами 10. В свою очередь ползуны

9, перемещаясь в направлении к оси (или от оси) патрона, вызывают перемещение в том же направлении пальцев

10 и расположенных в радиальных пазах крышки. 4 реек 5, соединенных с пальцами 10 через посредство отверстий 27 4 или 28 и несущих кулачки (не показаны), которые закреплены винтами в выполненные в рейках 5 резьбовые отверстия 30. В результате происходит закрепление детали. После осуществле- б0 ния обработки деталей с помощью вставленного в "квадрат" 12 ключа вращают червяк 11 в противоположном направлении, обеспечивая в конечном счете перемещение реек 5 с кулачками от оси (или .к оси) патрона и, следовательно, .разжим детали, Преимущества предлагаемого патро на являются следствием указанного соотношения геометро-кинематических параметров цилиндрического червяка 11 и плоского тихоходного колеса 6, уменьшенного скольжения и увеличенного коэффициента перекрытия в зацеплении червяка и колеса, повышенной простоты регулировки зазоров в зацеплении (осуществляется легко выполненными осевыми сдвигами колеса 6), резкого увеличения КПД соединения ползунов 9 с криволинейными направляющими пазами 8 при увеличении угла наклона продольного профиля каждого из данных пазов со значения, меньшео го 10, до значения, достигающего

15-25

Формула изобретения

Самоцентрируюшнй кулачковый патрон, содержащий корпус, самотормозящуюся зубчатую передачу с перекрещивающимися осями, состоящую из цилиндрического червяка и тихоходного колеса, на торце которого выполнены криволинейные направляющие пазы, предназначенные,цля размещения в них пальцев, связанных с рейками, несущи— ми зажимные кулачки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности центрирования, криволинейные направляющие пазы очерчены дугами окружностей, средний радиус которых определен из условия замены по трем точкам Архимедовой спирали, в виде текущий радиус-вектор;

yr ол п о вор о т а р адиус а-в ектора, параметр спирали, определенный по формуле наружный диаметр корпуса патрона;

1346345

1„- ширина направляющего паза, 2 — число реек патрона, несущих кулачки, а зубчатая передачи с перекрещивающимися осями выполнена в виде спироидной передачи, имеющей тихоходное колесо с плоским зубчатым венцом с внешним диаметром dz< равным (0,750,85) d„, цилиндрический червяк с диаметром вершин с1а,, равным (0,11О р 13) d е и равнобедренным профил ем е

6 с углами профиля, равными 10-20 при этом межосевое расстояние а равно (0,25-0,3) d z, при этом передаточное число передачи И, принято равным округленному до ближайшего

1 целого. числа числу И, определенному по Формуле

И = — — 2Я, Ь где S, — радиальный ход рейки с ку лачком, соответствукнций одному полному обороту червя" ка.

1346345

f346345

Ый 7/

-Ь -Ф