Токарный самоцентрирующийся патрон

Токарный самоцентрирующийся патрон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к станкостроению , а более конкретно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка. Целью изобретения является обеспечение автоматической замены сменных кулачков. В корпусе 1 патрона установлены ползуны 2, перемещаемые тягой 9 через клиновую головку 10. Сменный кулачок 5 установлен в отверстии ползуна, хвостовик сменного кулачка имеет проточку с наклонными образующими 15, которые взаимодействуют с наклонными боковыми поверхнос-. тями окна, выполненного в подпружиненной чеке 7, расположенной в ползуне. На хвостовике выполнены зубчатый венец 12, взаимодействующий с внутренним зубчатым венцом выполненным в ползуне 2, а также коническая поверхность 13, взаимодействующая с ответной поверхностью, выполненной в ползуне 2. На периферии кулачка 5 выполнен ряд рабочих поверхностей, очерченных дугами окружностей различных радиусов. При переналадке патрона на другой диаметр зажима чеку 7 утапливают в ползун и хвостовик освобождается. Под действием пружины 6 венец 12 и поверхность 13 выходят из контакта с ответными поверхностями в ползуне . Поворотом кулачка 5 устанавливают новое угловое его положение, а затем вдвигают кулачок, преодолевая пружину 6. При замене кулачка 5 утапливают чеку 7 и вьшимают кулачок, а затем вставляют новый , который затягивается чекой 7 базируется по поверхности 13 и фиксируется венцом 12. 2 з.п.ф-лы, 8 ил (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 В 31 00

3. ГИЮЗНМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ IHHT СССР (21) 4191581/31-08 (22) 03.02.87 (46) 30.03.89. Бюл. № 12 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Ю. H. Кузнецов, К. Ф. Ссредкин и Ю. П. Сорока (53) 621.941 229.3 (088.8) (56) ТЕХСО 59/90, кл. В 23 В 31/00, 1942. (54) ТОКАРНЫЙ САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙСЯ ПАТРОН (57) Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка. Целью изобретения является обеспечение автоматической замены сменных кулачков. В корпусе 1 патрона установлены ползуны 2, перемещаемые тягой 9 через клиновую головку 10. Сменный кулачок 5 установлен в отверстии ползуна, хвостовик сменного кулачка имеет проточку с наклонными образующими 15, которые взаимодей„„SU„„1468674 А1 ствуют с наклонными боковыми поверхнос-. тями окна, выполненного в подпружиненной чеке 7, расположенной в ползуне. На хвостовике выполнены зубчатый венец 12, взаимодействующий с внутренним зубчатым венцом, выполненным в ползуне 2, а также коническая поверхность 13, взаимодействующая с ответной поверхностью, выполненной в ползуне 2. На периферии кулачка 5 выполнен ряд рабочих поверхностей, очерченных дугами окружностей различных радиусов. При переналадке патрона на другой диаметр зажима чеку 7 утапливают в ползун и хвостовик освобождается. Под действием пружины

6 венец 12 и поверхность 13 выходят из контакта с ответными поверхностями в ползуне. Поворотом кулачка 5 устанавливают новое угловое его положение, а затем вдвигают кулачок, преодолевая пружину 6. При замене кулачка 5 утапливают чеку 7 и вынимают кулачок, а затем вставляют новый, который затягивается чекой 7, базируется по поверхности 13 и фиксируется венцом 12. 2 з.п.ф-лы, 8 ил.

1468674 гдеi. — передаточное отношение передаточного усилительного звена патрона, в нашем случае i„=tgn (а — угол клина на головке 10 и ползуне 2).

Чтобы обеспечить свободную загрузку штучных заготовок максимального размера в выбранном диапазоне (радиус кулачка R„,) и натяг системы при зажиме с требуемой силой, необходимо часть радиаль.- ного хода израсходовать на выборку мини50

1

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка.

Целью изобретения является обеспечение автоматической замены сменных кулачков.

На фиг. 1 показан патрон, осевой разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сменный кулачок; на фиг. 5 — структурная сетка ступенчато-бесступенчатого охвата диапазона диаметров заготовок; на фиг. 6 — схема размещения рабочих поверхностей на сменном кулачке; на фиг. 7 — токарный станок с ЧПУ, оснащенный патроном; на фиг, 8— вид В на фиг. 7.

В корпусе 1 (фиг. 1 и 2) самоцентрирующегося патрона расположены ползуны 2, которые имеют выполненные параллельно оси патрона полости с опорно-центрирующей и делительной поверхностями, цилиндрической расточкой, закрытой со стороны внутреннего торца пробкой 3, пазы, выполненные 20 за делительной поверхностью и закрытые со стороны нижней части крышкой 4. В полости кулачка установлен поворотный сменный кулачок 5 с хвостовиком. Рабочая часть кулачка расположена за пределами ползуна и перед передним торцом патрона (фиг. 3).

На хвостовике последовательно расположены опорно-центрирующая и делительная поверхности, сопряженные с аналогичными поверхностями ползуна. В хвостовике выполнена расточка, где установлена пружина 6 сжатия (фиг. 1). На хвостовике выполнена проточка с наклонными образующими. Фиксирующий механизм выполнен в виде чеки 7 (фиг. 1 и 2). В нижней части чеки выполнено прямоугольное окно, в котором расположена пружина 8 сжатия (фиг. 1 и 2).

В чеке выполнено окно с наклонными боковыми поверхностями. Ползун (фиг. 1) соединен с тягой 9 через клиновые пары головки 10.

На фиг. 5 (по аналогии со структурными сетками и графиками чисел оборотов 40 коробок передач) представлена схема охвата предлагаемым патроном всего диапазона диаметров зажимаемых заготовок от D ——

D„„„до 0 yl=Dмакс При ходе Хт (вертикаль 1) от привода зажима зажимные ку- 4 лачки получают радиальное перемещение (вертикаль 11) 2 мального зазора Л между поверхностями заготовки и зажимного элемента и на создание контактного сближения h» между ними, т. е.

У»=ЛЯ»+Л+й», где R — диапазон радиусов, охватываемых

i-й рабочей поверхностью зажимного элемента при радиальном перемещении основного кулачка.

Таким образом, У»)Л. Р». В свою очередь, при i-м радисе R»; (вертикаль 111) AR» должен перекрывать один из диапазонов диаметров заготовок 0 =2ЛР, т. е. ЛР»= И, при этом каждый i-й диаметр заготовки 0; может быть зажат переналаживаемым зажимным элементом R»; или R» ;+ (точки наложения вертикали IV). Заштрихованная зона показывает, что рабочей поверхностью

R», зажимного элемента можно зажимать заготовки в диапазоне D — D с дискретой Л0,, =2Лйз.

На фиг. 4 изображен пример конкретного выполнения поворотного сменного кулачка 5.

Кулачок выполнен как последовательное соединение хвостовика 11, делительной поверхности 12, опорно-центрирующей поверхности 13 и рабочих поверхностей 14. Хвостовик имеет соосную проточку с наклонными образующими 15 (угол наклона у=10) предназначенную для фиксации зажимных элементов от осевого перемещения. Делительная поверхность, выполненная, например, в виде зубчатого венца или шлицевого валика с числом зубьев, кратным числу рабочих поверхностей, служит как для настройки зажимного элемента на требуемый диаметр, так и для фиксации его от проворота вокруг своей оси. Опорно-центрирующая поверхность, выполненная в. виде несамотормозящего конуса с углом наклона к оси зажимного элемента а»=7 30, предохраняет делительную поверхность от смятия в момент зажима заготовки и сохраняет постоянным межосевое расстояние от оси патрона до оси зажимного элемента. Рабочие поверхности образованы в радиальном сечении дугами окружностей с центром кривизны, расположенным на окружности, радиус которой описан из центра валика и равен межосевому расстоянию между осями патрона и валика, центры кривизны указанных дуг сдвинуты на угловой шаг „кратный минимальному углу подналадки (фиг. 6) .

Патрон работает следующим образом.

Осевое перемещение тяги 9 через клиновые пары головки 10 и ползуны 2 преобразуется в радиальное перемещение ползуна сменного кулачка 5. Угол клина выбран с таким расчетом, чтобы получить эффективное увеличение тягового усилия при приемлемой длине хода кулачка 4 — 5 мм. При переналадке сменных кулачков на требуемый диа1468674

Формула изобретения

4-4

7 5 2 метр необходимо нажатием на выступающую часть фиксирующего механизма чеки преодолеть сопротивление пружины 8 и вывести из зацепления боковые поверхности чеки и сменного кулачка. Как только сменный кулачок освободится от клинового зацепления чеки, у него за счет того, что фигурное окно чеки выполнено большим диаметром, чем диаметр хвостовика сменного кулачка, появится возможность осевого перемещения под действием пружины 6 на расстояние, необходимое для вывода из зацепления сопряженных делительных поверхностей. После чего производят поворот зажимного элемента на требуемый угол наладки

Для возвращения сменного кулачка в рабочее положение его осевым перемещением

«в патрон» передвигают в исходное положение, при этом чеки под действием пружины входят в зацепление боковыми поверхностями со сменным кулачком и фиксируют его от осевого перемещения. 20

При работе станка в гибкой производственной системе требуется автоматическая переналадка кулачков на требуемый диаметр. Предлагаемая конструкция патрона позволяет производить подналадку в автоматическом режиме. Механическая рука 6 подводится к чеке 7 по стрелке 17 и утапливает ее, перемещаясь по стрелке 18 (фиг. 7). Вторая механическая рука 19 подается к торцу патрона по стрелке 20, останавливается перед ним, при включении 30 электромагнита 21 притягивает сменный кулачок 5 и выводит его из зацепления с. ползуном 2, перемещаясь по стрелке 22 (фиг. 7). Блок 23 подналадки при зацеплении зубчатой рейки 24 со сменным кулачком 5 поворачивает его вокруг своей оси 35 на требуемый угол подналадки. Затем механическая рука 19 возвращает сменный кулачок в отверстие ползуна до зацепления с ним, а механическая рука 16 освобождает чеку 7 и сменный кулачок к работе готов. Для подналадки следующего кулачка шпиндель станка поворачивается íà 120 .

l. Токарный самоцентрирующийся патрон, в радиальных пазах корпуса которого расположены ползуны, в отверстиях которых установлены сменные кулачки с рабочей частью и хвостовиком, причем на рабочей части по периферии выполнен ряд рабочих поверхностен, очерченных дугами окружностей, а также механизм фиксации углового положения сменных кулачков и механизм их базирования, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической замены сменных кулачков, каждый ползун снабжен подпружиненной относительно него чекой, к которой выполнено окно с наклонными под углом меньшим угла самоторможения боковыми поверхностями, а на хвостовике сменного кулачка выполнена проточка с наклонными образующими, угол наклона которых равен углу наклона боковых поверхностей окна, причем чека установлена с возможностью радиального перемещения в отверстии, выполненном в ползуне.

2. Токарный патрон по п. 1, отличающийся тем, что механизм базирования и фиксации выполнены в виде конуса и зубчатого венца, последовательно расположенных на хвостовике сменного кулачка, предназначенных для взаимодействия с аналогичными поверхностями выполненными в отверстии ползуна.

3. Токарный патрон по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что центры кривизны дуг окружностей, очерчивающих рабочие поверхности сменного кулачка, расположены на окружности, описанной из центра его хвостовика радиусом, равным расстоянию между осями патрона и хвостовика.

И68б74

1468674

А+

Фиг. 8

1468674

Фаг. 7

8ИЯ

6вличеио)

Составитель А. Гаврюшин

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 1298/! 3 Тираж 831 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101