Механизированное устройство станка для установки ступенчатого вала Российский патент 2024 года по МПК B23Q3/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений для металлорежущих станков.

Известно приспособление для установки ступенчатого вала, иллюстрационно раскрытое в наладке фрезерно-центровального станка [Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986, с. 326, рис. 174] и содержащее две пары самоцентрирующих призматических губок, закрепленных на двух ползунах. Ползуны размещены в направляющих основания с возможностью перемещения от одного привода.

Однако применение в приспособлении одного самоцентрирующего механизма с двумя парами призматических губок, которыми выполняется базирование и закрепление ступенчатого вала одновременно по его двум цилиндрическим поверхностям, приводят к деформациям закрепляемого вала, вызванных отклонениями диаметров упомянутых поверхностей и погрешностью их взаимного расположения.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является питатель загрузочного устройства, для подачи вала на токарный станок, включающий корпус с пазами и встроенным приводом со штоком, два самоцентрирующих зажимных механизма и реечное колесо. При этом каждый из самоцентрирующих зажимных механизмов содержит две призматические губки, два ползуна с рейками, толкатель с зубчатыми рейками на его концах и зубчатое колесо, установленное в корпусе с возможностью вращения вокруг собственной продольной оси и взаимодействующее с рейками, расположенными по разные стороны от упомянутой оси, а ползуны с размещенными на них встречно друг другу губками установлены в пазах корпуса с возможностью их сведения и разведения. Кроме того реечное колесо установлено на штоке с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, расположенной перпендикулярно продольной оси штока, и размещено между зажимными механизмами, причем каждый толкатель размещен в направляющих корпуса с возможностями перемещения вдоль своей продольной оси и взаимодействия одной зубчатой рейки с реечным колесом, а другой - с зубчатым колесом [Малов, А.Н. Загрузочные устройства для металлорежущих станков / А.Н. Малов. - М.: Машиностроение, 1972, с. 208-211, рис. 130, а].

Однако использование в известном устройстве двух самоцентрирующих зажимных механизмов приводит к тому, что самоцентрирование вала одной из базовых поверхностей в одном из зажимных механизмов и самоцентрирование другой базовой поверхностью в другом механизме приводит к изменению пространственного положения вала из-за погрешностей формы базовых поверхностей, погрешности их взаимного расположения и отклонений от симметричности каждой из упомянутых базовых поверхностей относительно губок соответствующих зажимных механизмов. Это снижает точность установки вала.

Проблемой является разработка механизированного устройства с двумя зажимными механизмами для установки ступенчатого вала, один из которых выполнен самоцентрирующим, а другой - несамоцентрирующим.

Техническим результатом является повышение точности установки вала за счет возможности губок несамоцентрирующего зажимного механизма самоустанавливаться по закрепляемой поверхности ступенчатого вала.

Решение проблемы и технический результат достигаются тем, что механизированное устройство станка для установки ступенчатого вала, содержащее корпус с пазами, установленный на корпусе привод со штоком, два зажимных механизма, один из которых выполнен самоцентрирующим, и передаточное звено, при этом каждый из зажимных механизмов включает в себя две губки, установленные встречно друг к другу на соответствующих ползунах, которые расположены в пазах корпуса с возможностью перемещения для сведения и разведения губок, и толкатель, размещенный в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, причем губки самоцентрирующего зажимного механизма выполнены призматическими, а передаточное звено установлено на штоке привода с возможностью поворота вокруг оси, расположенной перпендикулярно продольной оси штока. Согласно изобретению оно снабжено стержнем, качалкой, дополнительными толкателями, по одному на каждый из зажимных механизмов, размещенными в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, и выполненным на корпусе лотком с уступом, при этом на боковых сторонах каждой пары ползунов выполнены наклонные относительно их продольных осей выступы, расположенные разнонаправленно друг к другу, на одних концах всех толкателей выполнены пазы, расположенные с возможностью сопряжения с упомянутыми наклонными выступами, стержень закреплен на толкателях самоцентрирующего зажимного механизма, а губки второго зажимного механизма выполнены плоскими, причем качалка выполнена со сферической поверхностью в ее средней части, а по концам - с продолговатыми пазами, и размещена между парой толкателей второго зажимного механизма с возможностью сопряжения своих продолговатых пазов с цилиндрическими осями, закрепленными на других концах упомянутой пары толкателей, при этом передаточное звено выполнено в виде двуплечего рычага с продолговатыми пазами на концах его плеч и размещено с сопряжением одного из упомянутых пазов со стержнем, а радиусными канавками, выполненными на боковых сторонах другого паза - со сферической поверхностью качалки.

Качалка и ее связь с толкателями второго зажимного механизма, а также связь качалки с двуплечим рычагом, обеспечивают губкам упомянутого механизма возможность переменных движений и возможность самоустанавливаться по закрепляемой поверхности без выполнения им центрирования ступенчатого вала. Причем за счет переменных движений губки перед закреплением могут самоустанавливаться по поверхности, имеющей погрешность формы и расположенной с отклонением от симметричности относительно упомянутых губок и от соосности относительно базовой поверхности вала. При этом не нарушается центрирование, выполненное первым механизмом. Клиновые сопряжения для передачи движения от толкателей к ползуну повышают надежность закрепления вала. Таким образом, обеспечиваются решение проблемы и достижение технического результата.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан чертеж устройства, вид спереди; на фиг. 2 - тоже, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство содержит корпус 1 с пазами 2, 3, 4 и 5, привод 6 со штоком 7, установленный на корпусе 1, два зажимных механизма и передаточное звено. Один зажимной механизм выполнен самоцентрирующим и содержит две призматические губки 8 и 9, два ползуна 10 и 11, установленных соответственно в пазах 2 и 3 с возможностью перемещения на их сведение и разведение, толкатели 12 и 13, размещенные в направляющих корпуса 1 с возможностью перемещения вдоль своих продольных осей, и стержень 14, закрепленный на толкателях 12 и 13. Другой зажимной механизм содержит две плоские губки 15 и 16, два ползуна 17 и 18, установленных соответственно в пазах 4 и 5 с возможностью перемещения на их сведение и разведение, толкатели 19 и 20, размещенные в направляющих корпуса 1 с возможностью перемещения вдоль своих продольных осей, и качалку 21, выполненную в ее средней части со сферической поверхностью 22, а по концам - с продолговатыми пазами 23 и 24 с возможностью сопряжения упомянутых пазов соответственно с цилиндрическими осями 25 и 26, закрепленными на толкателях 20 и 19. Губки 8 и 9 закреплены соответственно на ползунах 10 и 11, а губки 15 и 16 - соответственно на ползунах 17 и 18. Каждая пара губок размещена своими рабочими поверхностями встречно друг к другу. На ползунах 10 и 11, 17 и 18 выполнены наклонные относительно их продольных осей выступы 27 и 28, 29 и 30 соответственно, расположенные в каждой паре разнонаправленно друг к другу. На толкателях 12 и 13, 19 и 20 выполнены наклонные пазы 31 и 32, 33 и 34, сопряженные соответственно с упомянутыми выступами. Передаточное звено выполнено в виде двуплечего рычага 35 с продолговатыми пазами 36 и 37 на концах его плеч и установленного на штоке 7 с возможностью поворота вокруг оси, расположенной перпендикулярно продольной оси штока 7. Упомянутый рычаг размещен с возможностью сопряжения продолговатым пазом 36 со стержнем 14, а радиусными канавками 38 и 39, выполненными на боковых сторонах продолговатым пазом 37, - со сферической поверхностью 22 качалки 21. Лоток 40 с уступом 41 закреплен на корпусе 1. Устанавливаемый ступенчатый вал 42 содержит буртик 43 и базовую поверхность 44.

Устройство работает следующим образом. Вал 42 размещают на лотке 40, располагая его концом с базовой поверхностью 44 между призматическими губками 8 и 9, а другим концом - между плоскими губками 15 и 16. При этом прижимают его буртиком 43 к уступу 41. При закреплении срабатывает привод 6, который через шток 7 передает движение двуплечему рычагу 35. Упомянутый рычаг через сопряжение «продолговатый паз 36 - стержень 14» передает движение толкателям 12 и 13, далее через сопряжение наклонного паза 31 с наклонным выступом 27 - ползуну 10, а через сопряжения наклонного паза 32 с наклонным выступом 28 - ползуну 11.

Одновременно другим плечом двуплечего рычага 35 движение через сопряжение «радиусные канавки 38 и 39 - сферическая поверхность 22» передается качалке 21, от которой через сопряжения продолговатых пазов 23 и 24 с соответствующими цилиндрическими осями 25 и 26 - толкателям 20 и 19, а далее через сопряжения наклонных пазов 33 и 34 с соответствующими наклонными выступами 29 и 30 - ползунам 17 и 18. После касания призматических губок 8 и 9 с валом 42 заканчивается его базирование, при этом движение упомянутых губок приостанавливается за счет сопряжения «продолговатый паз 36 - стержень 14». В тоже время движение на сближение плоских губок 15 и 16 продолжается. В момент касания одной из плоских губок с валом 42 ее движение приостанавливается, а другой продолжается за счет сопряжения «радиусные канавки 38 и 39 - сферическая поверхность 22». После касания обеих плоских губок 15 и 16 с валом 42 возобновляются приостановленные движения всех губок и происходит одновременный зажим вала 42 обоими зажимными механизмами. Таким образом, центрируют ступенчатый вал самоцентрирующим зажимным механизмом, а закрепляют его одновременно двумя механизмами.

Устройство может быть использовано на обрабатывающем центре при установке заготовки в виде ступенчатого вала, базирование которого необходимо выполнить только по его одной цилиндрической поверхности с использованием самоцентрирующих призм, а для обеспечения его жесткости и виброустойчивости требуется применение самоустанавливающейся опоры.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для установки ступенчатых валов при их обработке на металлорежущих станках. Устройство содержит корпус с пазами, установленный на корпусе привод со штоком, два зажимных механизма, один из которых выполнен самоцентрирующим, и передаточное звено, при этом каждый из зажимных механизмов включает в себя две губки, установленные встречно друг к другу на соответствующих ползунах, которые расположены в пазах корпуса с возможностью перемещения для сведения и разведения губок, и толкатель, размещенный в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, причем губки самоцентрирующего зажимного механизма выполнены призматическими, а передаточное звено установлено на штоке привода с возможностью поворота вокруг оси, расположенной перпендикулярно продольной оси штока. При этом устройство снабжено стержнем, качалкой, дополнительными толкателями, по одному на каждый из зажимных механизмов, размещенными в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, и выполненным на корпусе лотком с уступом, при этом на боковых сторонах каждой пары ползунов выполнены наклонные относительно их продольных осей выступы, расположенные разнонаправленно друг к другу, на одних концах всех толкателей выполнены пазы, расположенные с возможностью сопряжения с упомянутыми наклонными выступами, стержень закреплен на толкателях самоцентрирующего зажимного механизма, а губки второго зажимного механизма выполнены плоскими, причем качалка выполнена со сферической поверхностью в ее средней части, а по концам - с продолговатыми пазами и размещена между парой толкателей второго зажимного механизма с возможностью сопряжения своих продолговатых пазов с цилиндрическими осями, закрепленными на других концах упомянутой пары толкателей, при этом передаточное звено выполнено в виде двуплечего рычага с продолговатыми пазами на концах его плеч и размещено с сопряжением одного из упомянутых пазов со стержнем, а радиусными канавками, выполненными на боковых сторонах другого паза, - со сферической поверхностью качалки. Использование изобретения позволяет повысить точность установки вала для его обработки на станке. 4 ил.

Механизированное устройство станка для установки ступенчатого вала, содержащее корпус с пазами, установленный на корпусе привод со штоком, два зажимных механизма, один из которых выполнен самоцентрирующим, и передаточное звено, при этом каждый из зажимных механизмов включает в себя две губки, установленные встречно друг к другу на соответствующих ползунах, которые расположены в пазах корпуса с возможностью перемещения для сведения и разведения губок, и толкатель, размещенный в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, причем губки самоцентрирующего зажимного механизма выполнены призматическими, а передаточное звено установлено на штоке привода с возможностью поворота вокруг оси, расположенной перпендикулярно продольной оси штока, отличающееся тем, что оно снабжено стержнем, качалкой, дополнительными толкателями, по одному на каждый из зажимных механизмов, размещенными в направляющих корпуса с возможностью перемещения вдоль своей продольной оси, и выполненным на корпусе лотком с уступом, при этом на боковых сторонах каждой пары ползунов выполнены наклонные относительно их продольных осей выступы, расположенные разнонаправленно друг к другу, на одних концах всех толкателей выполнены пазы, расположенные с возможностью сопряжения с упомянутыми наклонными выступами, стержень закреплен на толкателях самоцентрирующего зажимного механизма, а губки второго зажимного механизма выполнены плоскими, причем качалка выполнена со сферической поверхностью в ее средней части, а по концам - с продолговатыми пазами и размещена между парой толкателей второго зажимного механизма с возможностью сопряжения своих продолговатых пазов с цилиндрическими осями, закрепленными на других концах упомянутой пары толкателей, при этом передаточное звено выполнено в виде двуплечего рычага с продолговатыми пазами на концах его плеч и размещено с сопряжением одного из упомянутых пазов со стержнем, а радиусными канавками, выполненными на боковых сторонах другого паза, - со сферической поверхностью качалки.