Расточный патрон
Иллюстрации
Реферат
Яое вою»>> дп v gi >.! >> Q - > е х,, >>:.; е с к 64% б., о > е д >» >
>>Г
ОП ИСА
Со>оз Советск»»
Социалистических
Реет>ублин (11) 5 Фб470
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>>1) Дополнительное к авт, свнд-ву.— (22) Заявлено 27.07.73. (21) 1949! 98/08 с присоединением заявки №-(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 01.08.77
P1) М. Кл.
В 23 В 29/02
Государственный «омнтет
Совета Мнннстрое СССР по делам нзабретеннй н открытнй (53) УДК 621 952 5- 229. 2 (088. 81 (72) Автор изобретения
В. К. Михайлов (71) Заявитель (54) РАСТОЧНЫЙ ПАТРОН
Изобретение относится к области обработки металлов резанием на станках расточной группы.
Известен расточный патрон, содержатций ползун, перемещаемый от ходового винта с помощью приводных устройств, расположенных на противоположных концах винта.
Однако в таких патронах реверснрование хода ползуна без изменения вращения шпинделя станка осуществляется с помощью ручного перемещения элементов патрона.
Цель изобретения — автоматическое реверсирование хода ползуна.
Для этого в описываемом расточном патроне приводное устройство выполнено в виде храпового механизма с собачками, укрепленными в верхней части коромысла, которое выполнено двуплечим с центром тяжести в нижнем пл:че и контактирует торцом с венцом храпового колеса, причем собачки поочередно взаимодействуют при поступательном перемещении ползуна со штоком, который размещен внутри установленной в ползуне гильзы.
На фиг. 1 показаны два приводных механизма, разрез по оси ходового винта патрона (внд сверху); иа фнг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1 (приводной механизм в исходном положении при наибольшей цодаче); на фиг. 3 — разрез по Ь Ь на фиг. 1 (механизм автоматического реверсирования хода полэуна с винтом настройки на величину хола ползуна и приводные устройства); на фиг. 4 разрез по Š— Е на фиг. 3 (уэел крепления собачки к коромыслу); на фиг. 5 — разрез по С вЂ” С на ф>п. (правая гайка с указателем величины хода лолэуна по шкале настройки хода полэуна); на фиг. 6 схема работы механизма автоматического ревср1р сирования 1сода ползуна; на фиг. 7 — приводи<>й механизм в конце рабочего хода.
Приводное устройство патрона включает а>бачку 1, которая посредством оси 2 крепится к верхнему плечу двуплечего коромысла 3. Коро15 MhlcJlo свободно посажено на ходовой винт 4 и с<> стороны оси вращения патрона имеет цилинприческую выточку, куда вставляется венец храпов>» о колеса 5. Храповое колесо 5 посредством штифта 6 жестко фиксируется с ходовым винтом. От оссно> о
gp перемещения коромысло 3 ограничено с о,ш»и стороны венцом храпового колеса 5, а с лру>ой кольцевым торцом ходового винта лля лев<и коромысла и гайкой 7 для правого коромысла.
Резьба на ходовом винте под гайку 7 выл< я ол няется противоположной по отношению к напрлвь:
5 16470
10 нию осHOBHÎH ходовой резьбы дпя того, чтобы рабочий торец гайки работал на упор при вращении ходового винта на свинчивание резьбы гайки, и на отжим при развин ивании.
Собачка 1 имеет консольный выступ, перекрывающийся с верхним плечом коромысла и находящийся под ним, В перекрывающихся плоскостях выступа собачки и верхнего плеча коромысла имеются глухие отверстия одного диаметра на одной оси. В них вставляется пружина 8 (фиг. 3) с помощью которой собачка подмимается на сцепление к храповому колесу. Зубья на собачке выполнены на противоположной стороне от пружины в месте перекрытия с храповым колесом. На оси 2 собачка вращается свободно. Дпя вывода собачки из зацепления с храповым колесом она имеет выступ, находящийся после зубьев (от своей оси вращения). Собачка выводится из зацепления с помощью отключателя9 собачки, который перекрывается с выступом собачки.
Двуплечсе коромысло 3 состоит из верхнего плеча с собачкой, осью и пружиной и противоположного нижнего плеча-противовеса. Нижнее плечо имеет больший статический момент масс, чем приведенное верхнее плечо. Для большей разности веса в теле нижнего плеча фрезеруется по контуру глухое отверстие и заливается свинцом. Центр тяжести коромысла всегда находится ниже оси вращения коромысла в нижнем плече. Нижнее плечо на правом торце имеет дугообразный выступ, которым оно упирается в инерционный шток 10 в момент реверса хода ползуна в конце рабочего хода коромысла, Устройство также имеет два ограничителя 11, которые крепятся в нижнем кольце 12.
Ограничители 11 по оси патрона выполнены выше инерционного штока 10 и не задевают его, но при повороте кольца 12 на определенный угол ограничители 11 действуют (выш е дугообразного выступа) на нижние плечи коромысел и поворачивают их. В этом случае коромысла упираются не верхними плечами в корпус патрона, а нижними — в ограничители 11.
В зависимости от того, на какой угол поворачивается нижнее кольцо 12 с ограничителями 11 (и стопорится при настройке винтами 13), будет зависеть величина угла поворота коромысел. Величина подачи ползуна при одном обороте патрона находится в прямой зависимости от изменения величины угла поворота кольца 12 с ограничителями и коромысла. По этой зависимости градуируется ш кала настройки на требуемую подачу, шкала наносится на нижнем кольце 12 или обойме 14. Нижнее кольцо 12 крепится с помощью штатов 15, перемещающихся по кольцевому пазу обоймы 14. Фиксируется нижнее кольцо 12в положении требуемой величины подачи посредством винтов 13.
Зля ускорения обратного хода коромысел имеются два толчковых механизма, состоящих из толкателей 16 и пружин 17. Толчковые механизмы
60 действуют на нижние llifc lo ьор. х1ь л I н на всей ..лине их хода н встроснь1 в корпус на рона Рабочее усилие коромыслу передается oI рук я1ки 18 через верхнюю втулку 19, которая имеет выступ, перекрывающийся с верхним плечом на величину высоты дуги, описываемой верхним плечом при максимальном ходе. Верхняя втулка крепится к обойме подобно нижнему кольцу, но не имеет фиксирующих винтов. Верхняя втулка свободно вращается»а обойме 14, штифты 15 скользят по кольцевому пазу обоймы. I@a приводных механизма монтируются в выборках корпуса 20 и обойме 14. Корпус выполнен за одно целое с хвостовиком. В корпусе выбраны HBIlpRBпяющие пазы. По оси ходового винта направляющие выполнены прямоугольного профиля, нижетипа "ласточкин хвост". В направляющих крепится попзун 21, сцепляюшийся с ходовым винтом.
Приводные устройства служат дпя осуществления перемещения ползуна. Для последовательного включения одного приводного устройства и отключения второго предназначен механизм автоматического реверсирования хода ползуна, состоящий из инерционного штока 10 и инерционной гильзы 22.
Инерционный шток 10 непосредственно сопрягается попеременно своими консолями с нижними плечами коромысел. Инерционная гильза 22 служит дпя смещения штока 10 к оси вращения патрона
Π— О. Перемещение гильзы 22 ограничивается и изменяется при настройке правой гайкой 23 и левой гайкой 24, упирающимися своими торцами осевого перемещения посредством винта 25 настройки на величину перемещения ползуна. Винт 25 посредством ступенчатого осевого профиля, ш айбы и гаек 26 лишен . сводабы осевого перемещения.
Резьба на винте 25 под гайки 23 и 24 имеет противоположное направление, но одинаковая по шагу.
Правая гайка 23 имеет указатель для настройки на величину хода полэуна llo шкале, нанесенной на нижнем торце корпуса 20. Винт 25 и нижнее кольцо 12 церемешаются только при неподвижном патроне при настройке патрона вручную.
При наибольшей величине хода ползуна с отключенным правым приводным механизмом расстояние от центра тяжести гильзы 22 до оси вращения патрона Π— О равно С1 расстояние от центра тяжести штока 10 до оси патрона — C 2, расстояние от суммарного центра тяжести штока 10 и гильзы 22 до оси патрона — Сэ величина свободного
1 перемещения гильзы 22 между гайками 23 и 24—
С4, величина свободного перемещения штока 10 относительно гильзы 22 — С, а длина участка коромысла (нижнего плеча) перекрываемая штоком 10 — М. Величины С1, С2, Сэ, С4, С, М задаются из условия обеспечения максимальной величины хода ползуна при наименьшем диаметре патрона. Перемещение суммарного центра тяжести через ось патрона в результате перемещения ползуна в противоположном начрвпенни, при котором
5!6-E i0 гильза 22 и шток 10 перемещаются за счет центробежных сил при вращении патрона, равно K. Для фиксирова»;ного числа оборотов величина К может быть определена практически и зависит от ч сла оборотов патрона и сил сопротивления, действую»цих нашток 10 и гильзу 22 при их осевом перемещении. Величина действительного хода ползуна М» будет ME (М и равна
М» =М вЂ” К = Сэ+К (1)
При изменении С4 от наибольшей величины до о
О, при условии Сэ = С4 МаК вел»»вша хода ползуна
М,, согласно формуле (l(регулируется в пределах: при C4 Ма»Е; М» =С4мак+К при С4 =0ME =К
T. е, величина М» регулируется в широких пределах винтом настройки 25, так как К вЂ” вели п»на малая.
Величина С4 может быть и больше Сз, но регулирование величины хода полэуна осуществляется в пределах величины Сэ.
Основное назначение гильзы 22 уменьшить длину (от оси вращения патрона) стронь» штока, не работающей в данный момент, что позволяет получить больший ход ползуна» чем при цельном механизме реверса (без гильзы 22) .
Микрометрическая резьба на ходовом винте 4 правая. Для контакта ограничителей 11 с нижними плечами коромысел в обойме 14 для них вскрыты окна на величину угла поворота нижнего кольца.
Инерционный шток 10 по условиям собираемости должен быть сборным. Правая гайка с указателем 23 может настраиваться и не по шкале, а по плиткам от вь»ступа, который: необходимо предусмотреть на торце корпуса.
Э5
Работает патрон на механической подаче с автоматическим реверсированием хода ползула следующим образом.
Предварительно винтом 25 патрон настраивается нв требуемую величину хода ползуна по шкале 4О при положении ползуна 21 в любом крайнем положении патрона, При крайних . положениях полэуна значения величины по шкале хода для ползуна и для штока 10 одинаковы, Допустим, что ползун наход»»тся 4 в правом крайнем положении патрона. В таком атучае суммарный центр тяжести гильзы 22 и ш тока 10 находится по правую сторону от оси вращеЫ6Я.
Нижним кольцом 12 посредством фиксаторов 11 устанавливается требуемая подача по шкале и в данном положении кольцо закрепляется винтом 13. После наладки патрон вставляется в шпиндель станка Включается рабочее вращение шпинделя и Garpoaa (правое). Шток?О центробежной а»лой д вит на торец (обращенный к оси враще»а»») нижнего плеча коромысла правого приводного устройства Торец ке дает ему двигаться дальше. .Рукоятка?8 с верх»кй втулкой 19 удерживается (рукой или упором, прикрепленным к станку).
Всрхцее плечо коромысла вращается вмес»E. патроном до момента контакта с нелодвиal»lhEE E выступом верхней втулки. Выступ давит на верхнее плечо. Коромысло начинает поворачиваться. собачка вращает храпоное колесо, вращается ходовой винт и ползун на величину лода1»»» одного оборота сдвигается вправо, В конце угла поворота, Ко» ця вы. ступ верхней втулки уже не вращает коромысло, Торец коромысла,сдерживающий шток 10, ходит ог штока, освобождая ему путь.
Шток 10 двигается до крайнего положения вправо, преграждая обратный поворот коромысла.
Собачка при этом выступом находит на отключатель 9, поворачивается на своей оси и выходит иэ зацеплен»я с храповым колесом. Пружина 17 толчкового мехаш»эма от давления коромысла нижним плечом находится в сжатом состоя»п»и.
Правый приводной меха»»изм с этого момента не работает, он выключен.
Верхнее плечо левого коромысла аналогично вращается до контакта с тем же неподвижным выступом верхней втулки и происходит передача движеш»я на полэун..Только теперь ползун двигается влево на приводной мехаш»зм. Как только верхнее плечо коромысла выходит из зацепления с выступом втулк и левое незапертое штоком 10 коромысло. оказывается под действием собственной силы тяжести (центр тяжести коромысла находится в нижнем плече). В моме»»т. выхода иэ зацепления скорости центра тяжести коромысла и точки оси ходового винта (на одном радиусе вращения от оси патрона) од»»»»аковь» и направлены по касательной к радиусу. При повороте патрона на о
90 после выхода из запепле»п»я угол между скоростью центра тяжести в моме»»т выхода из зацепления и новым направлением движения центра тяжести составит 90, т . е. проекция первоначальной скороСт»» на новое направление движения центра тяжести равна кулю. Первоначальная скорость центра тяжести коромысла равна нулю. Так как коромысло свободно посажено на ходовом винте, то потеря его центром тяжести первоначальной скорости приводит к эамедлеш»ю движения. Иэ- за несоответствия прямолинейной
»»аправленносп» силы инерции центра тяжести и его округ»ой траекторией движения происходит отстаивание коромысла. Точка оси ходового винта на одном радиусе вращения от оси патрона будет обгонять центр тяжести коромысла, т. е. коромысло будет поворачиваться. При дальнейшем повороте это несоответствие между направлением мгновейной скорости предыдущего отрезка времени и новым направлением движения центра тяжести будет все время повторяться, т, е. центр тяжести все время будет отставать от соответствующей теоретической точки ходового ви»»га до тех пор, пока коромысло, вращаясь, не упрется верхним плечом в корпус патрона или нижним в ограничитель 11, и коромысло возвратится в исходное положение. С каждым оборотом патрона цикл
5 16470 движения коромысла повторяется. Прн настройке на меньшие подачи, кроме максимальной, коромысло упирается нижним плечом в orðàèè÷èråëü 11, ввернутый в нижнее кольцо 12. Обратный ход коромысла ус,коряется толчковой пружиной 17. Собачка пружиной 8 g поджимается на сцепление с храповым колесом.
Ползун с каждым оборотом движется влево до тех пор, пока суммарный центр тяжести гильзы 22 и штока 10 не перейдет эа ось вращения патрона на величину К. В этот момент гильза 22 и шток 10 центробенаюй силой перебрасываются на левую сторону от оси вращения, и шток 10 аналогично запирает левое коромысло, отключает левое приводное устройство, и . включает правое. Ползун 21 начнет перемещение вправо. Реверсирование хода ползуна прюисходит автоматически и отсутствуют аварийные . ноложения при переключении.
При расточных работах, не требующих йеремещения нолэуна, нижнее кольцо. 12 поворачивается в положение нулевой подачи, при этом оба коро- о мысла (левое и правое) поворачиваются в конечное положение эаннчителями 11 и в этом положении и ( фиксируются- ла время данной работы. 1 ребусмая точная подача ползуна в том случае осуществляется вручную вращением ходового винта 4, на левом торце которого имеется отверстие под ключ, а на периферии торца-шкала.
Формула изобретения
Расточный патрон, содержащий ползун, перемещаемый от ходового винта с помощью приводных устройств, расположенных на противоположных концах винта, отличающийся тем, что, с целью автоматического реверсирования хода ползуна, приводные устройства выполнены в виде храповых механизмов, с собачками, укрепленными в верхней части коромысла, которое выполнено двуплечим с центром тяжести в нижнем плече и контактирует торцом с венцом храпового колеса, причем собачки поочередно взаимодействуют при поступательном перемещении ползуна со штоком, который размещен внутри установленной в ползуне гильзы.