Патрон механизированный для переустановки заготовки Российский патент 2023 года по МПК B23B31/20 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений и загрузочно-разгрузочных устройств.

Известна механизированная шпиндельная оправка, содержащая корпус с центральным отверстием и хвостовиком, нажимной элемент в виде наружного конуса, выполненного на хвостовике, цангу с лепестками и коническим отверстием, выполненным на лепестках, шток привода, сопряженный с центральным отверстием конуса с возможностью осевого перемещения, причем цанга закреплена на штоке и сопряжена коническим отверстием с наружным конусом [Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1985, с. 75-78, рис. 10, в].

Однако использование известной оправки при автоматическом закреплении тонкостенной заготовки, не имеющей подвижности в радиальном направлении при закреплении, приводит к деформации заготовки, вызванной разным давлением лепестков цанги ввиду отклонений от соосности поверхности, по которой выполняют закрепление, относительно оси цанги.

Наиболее близким к заявляемому патрону является трехкулачковый клиновой механизированный патрон, содержащий корпус с тремя радиальными пазами, толкатель в виде трех секторов, на каждом из которых выполнено гнездо, боковые плоскости и наклонные клиновые пазы, ползуны с кулачками и наклонными клиновыми выступами, размещенные в радиальных пазах с возможностью радиального перемещения, три направляющие с клиновыми частями, привод со штоком, сферическую опору, закрепленную на штоке, и трехплечий рычаг сконическим отверстием, кроме того секторы размещены в отверстии, выполненном в корпусе, с возможностью осевого перемещения, наклонные клиновые выступы сопряжены с наклонными пазами, на корпусе выполнены три паза, в которых закреплены направляющие с выходом своих клиновых частей в отверстие корпуса, каждый сектор сопряжен одной боковой плоскостью с плоскостью клиновой части одной направляющей, а другой боковой плоскостью - с плоскостью клиновой части другой направляющей. Шток расположен между секторами. Трехплечий рычаг коническим отверстием установлен на сферической опоре с возможностью поворота на упомянутой опоре вокруг двух координатных осей, а его плечи выполнены и размещены своими концами в гнездах с возможностью взаимодействия с секторами (RU 2768636, Бюл. №9, 2022).

Однако применение известного патрона для закрепления тонкостенной заготовки приводит к ее деформациям из-за ограниченной площади контакта кулачков с заготовкой.

Проблемой является разработка механизированного патрона для переустановки тонкостенной заготовки, не имеющей при переустановке подвижности в радиальном направлении, с закреплением за ее наружную поверхность.

Техническим результатом является повышение точности переустановки тонкостенной заготовки за счет выполнения зажимных элементов в виде лепестков цанги, а секторов - в виде нажимных элементов с их переменным движением.

Решение поставленной проблемы и технический результат достигаются тем, что патрон механизированный для переустановки заготовки содержит корпус с отверстием и тремя пазами, толкатель в виде трех секторов, три зажимных элемента, три направляющие с клиновыми частями, привод со штоком, сферическую опору, закрепленную на штоке, и трехплечий рычаг с коническим отверстием, причем на каждом секторе выполнены гнездо и боковые плоскости, направляющие закреплены в пазах с выходом своих клиновых частей в отверстие корпуса, секторы размещены в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения, каждый сектор сопряжен одной своей боковой плоскостью с плоскостью клиновой части одной направляющей, а другой боковой плоскостью - с плоскостью клиновой части другой направляющей, шток расположен между секторами с возможностью осевого перемещения, трехплечий рычаг коническим отверстием установлен на сферической опоре с возможностью поворота на упомянутой опоре вокруг двух координатных осей, а его плечи выполнены и размещены своими концами в гнездах с возможностью взаимодействия с секторами. Согласно изобретению он снабжен стаканом и цангой с зажимными элементами в виде лепестков и наружным конусом на лепестках, кроме того на стакане выполнены три продольных паза, центрирующий поясок, шейка и центральное отверстие, при этом стакан установлен центрирующим пояском в отверстии корпуса, цанга закреплена на шейке стакана, на секторах выполнены внутренние конические поверхности, сопряженные с наружным конусом лепестков, шток сопряжен с центральным отверстием, а плечи трехплечего рычага расположены в продольных пазах.

Зажимные элементы в виде лепестков цанги позволяют распределить силу закрепления на большую площадь их контакта с закрепляемой поверхностью. Это уменьшает деформацию закрепляемой заготовки.

Конструкция трех секторов с приданными им функциями нажимных элементов позволяет преобразовать их переменные перемещения в переменные сближения лепестков с закрепляемой поверхностью. Такой характер движения позволяет лепесткам вначале коснуться закрепляемой поверхности даже в случае, если она имеет погрешность формы и располагается с отклонением от соосности относительно рабочей поверхности лепестков, а затем закрепить заготовку одновременно всем лепестками. Это сокращает деформации тонкостенной заготовки, не имеющей подвижности в радиальном направлении при переустановке.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан чертеж патрона, вид спереди; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Он содержит корпус 1 с отверстием 2, толкатель в виде трех секторов 3, 4 и 5, три направляющие 6, 7 и 8 с клиновыми частями, стакан 9 с продольными пазами 10, 11 и 12, центрующим пояском 13, шейкой 14 и центральным отверстием 15, цангу 16 с тремя лепестками 17, 18 и 19 и наружным конусом 20 на лепестках, привод 21 со штоком 22, сферическую опору 23, закрепленную на штоке 22, и трехплечий рычаг 24 с коническим отверстием 25. На каждом из секторов 3, 4 и 5 выполнены соответственно гнезда 26, 27 и 28, внутренняя коническая поверхность 29 и боковые плоскости 30 и 31, 32 и 33, 34 и 35 соответственно. На корпусе 1 выполнены три паза, в которых закреплены направляющие 6, 7 и 8 с выходом своих клиновых частей в отверстие 2 корпуса 1. Сектор 3 сопряжен боковой плоскостью 30 с плоскостью 36 клиновой части направляющей 6, а боковой плоскостью 31 - с плоскостью 37 клиновой части направляющей 7. Сектор 4 сопряжен с боковой поверхностью 32 с плоскостью 38 клиновой части направляющей 6, а боковой плоскостью 33 - с плоскостью 39 клиновой части направляющей 8. Сектор 5 сопряжен боковой плоскостью 34 с плоскостью 40 клиновой части направляющей 7, а боковой плоскостью 35 - с плоскостью 41 клиновой части направляющей 8. Секторы 3, 4 и 5 сопряжены внутренней конической поверхностью 29 с наружным конусом 20 и размещены в отверстии 2 с возможностью осевого перемещения. Стакан 9 установлен центрирующим пояском 13 в отверстии 2. Цанга 16 закрепленна на шейке 14 стакана 9. Трехплечий рычаг 24 коническим отверстием 25 установлен на сферической опоре 23 с возможностью поворота на упомянутой опоре вокруг двух координатных осей. Шток 22 расположен между секторами 3, 4 и 5 и сопряжен с центральным отверстием 15 стакана 9 с возможностью осевого перемещения. Плечи 41, 42 и 43 трехплечевого рычага 24 выполнены и расположены в продольных пазах 10, 11 и 12 соответственно, размещены своими концами соответственно в гнездах 26, 27 и 28 с возможностью взаимодействия с секторами 3, 4 и 5.

Патрон работает следующим образом.

Закрепляемую заготовку 44 размещают в цанге 16. Шток 22 с помощью привода 21 перемещают вправо. Движение штока 22 плечами 41, 42 и 43 трехплечего рычага 24 через гнезда 26, 27 и 28 передается секторам 3, 4 и 5, которые перемещаются по направляющим 6, 7 и 8 в отверстии 2 вдоль оси патрона. При этом внутренняя коническая поверхность 29, воздействуя на наружный конус 20, деформирует лепестки 17, 18 и 19. Упомянутые лепестки сближаются с заготовкой 44. В момент касания одного из лепестков заготовки 44, его движение прерывается за счет того, что сектор 3 останавливается. Трехплечий рычаг 24 поворачивается на сферической опоре 23, не прерывая при этом передачу движения через плечи 42 и 43 секторам 4 и 5 и, соответственно, лепесткам 18 и 19. Движение коснувшегося лепеска возобновляется после касания двух других лепестков закрепляемой заготовки 44. При дальнейшем совместном движении секторов 3, 4 и 5 и одновременной деформацией лепестков 17, 18 и 19 происходит закрепление упомянутой заготовки. Ее открепление происходит при движении штока 22 влево.

Таким образом, предложенный патрон позволяет распределить силу закрепления на большую площадь контакта, а также выровнять давление лепестков на тонкостенную заготовку. Это повышает точность переустановки тонкостенной заготовки при ее закреплении за наружную поверхность.

Патрон может быть использован на машиностроительных предприятиях при автоматической загрузке и разгрузке, а также при переустановке заготовок на технологическом оборудовании, например, на станках, имеющих шпиндель и противошпиндель.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений и загрузочно-разгрузочных устройств. Патрон содержит корпус с отверстием и тремя пазами, толкатель в виде трех секторов, три направляющие с клиновыми частями, стакан с продольными пазами, центрующим пояском, шейкой и центральным отверстием, цангу с тремя лепестками и наружным конусом на лепестках, привод со штоком, сферическую опору, закрепленную на штоке, и трехплечий рычаг с коническим отверстием. На каждом секторе выполнено гнездо, внутренняя коническая поверхность и боковые плоскости. На корпусе закреплены направляющие с выходом своих клиновых частей в отверстие корпуса. Секторы размещены в отверстии корпуса и сопряжены боковыми плоскостями с клиновыми частями направляющих с возможностью перемещения вдоль оси отверстия. Стакан установлен центрирующим пояском в отверстии корпуса. Шток расположен между секторами и сопряжен с центральным отверстием с возможностью его осевого перемещения. Цанга закреплена на шейке стакана. Трехплечий рычаг установлен на сферической опоре с возможностью поворота вокруг двух координатных осей. Плечи трехплечего рычага выполнены и расположены в продольных пазах с размещением своих концов в гнездах секторов. Достигается повышение точности переустановки тонкостенной заготовки. 2 ил.

Патрон механизированный для переустановки заготовки, содержащий корпус с отверстием и тремя пазами, толкатель в виде трех секторов, три зажимных элемента, три направляющие с клиновыми частями, привод со штоком, сферическую опору, закрепленную на штоке, и трехплечий рычаг с коническим отверстием, причем на каждом секторе выполнены гнездо и боковые плоскости, направляющие закреплены в пазах с выходом своих клиновых частей в отверстие корпуса, секторы размещены в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения, каждый сектор сопряжен одной своей боковой плоскостью с плоскостью клиновой части одной направляющей, а другой боковой плоскостью - с плоскостью клиновой части другой направляющей, шток расположен между секторами с возможностью осевого перемещения, трехплечий рычаг коническим отверстием установлен на сферической опоре с возможностью поворота на упомянутой опоре вокруг двух координатных осей, а его плечи выполнены и размещены своими концами в гнездах с возможностью взаимодействия с секторами, отличающийся тем, что он снабжен стаканом и цангой с зажимными элементами в виде лепестков и наружным конусом на лепестках, кроме того, на стакане выполнены три продольных паза, центрирующий поясок, шейка и центральное отверстие, при этом стакан установлен центрирующим пояском в отверстии корпуса, цанга закреплена на шейке стакана, на секторах выполнены внутренние конические поверхности, сопряженные с наружным конусом лепестков, шток сопряжен с центральным отверстием, а плечи трехплечего рычага расположены в продольных пазах.