Токарный самоцентрирующий клиновой патрон Советский патент 1984 года по МПК B23B31/02 

11 Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть испол зовано на токарных станках с ЧПУ, оснащенных автоолераторами или роботами при последовательной обработке деталей типа валов с двух сторон в автоматическом режиме, когда требует ся переналадка кулачков в процессе работы на разные зажимные диаметры. Известны устройства для автоматической смены кулачков патрона, сос тоящие из различного типа магазинов для кулачков, специальных автооператоров и транспортирующих устройств для перемещения кулачков из магазина в патрон ij. Однако эти устройства имеют слож ную конструкцию и требуют наличия в металлорежущих станках специальных управляющих систем, обеспечивающих фиксированный останов шпинделя в заданном угловом положении с последовательным его поворотом ria 120 и 240 Известен также токарный самоцентрирующий патрон, переналадка которого на другой зажимной диаметр производитсй путем синхронного поворота кулачков вокруг своей оси на некото рый угол, кратный числу зажимных поверхностей кулачков без их замены. Механизм переналадки (поворота) кула ков состоит из центрального коничес кого зубчатого колеса, взаимодействующего с радиально расположенными шестернями, на оси которых расположе ны ведущие шестерни, выходящие своим торцом, снабженным квадратным отверстием, на периферию патрона и свя занные с аксиально расположенными в ползунах патрона шестернями, связанными в свою очередь с валами поворот ных кулачков. Переналадку (поворот) кулачков производят вручную за счет поворота шестерни, снабженной квадратным отверстием или автоматически с помощью специального навесного ключа 2 3. Недостатки известного патрона заключаются в том, что для автоматической его переналадки требуется спе циальное устройство и оснащение металлорежущего станка системой останова шпинделя в заданном угловом положении. Целью изобретения является упрощение конструкции патрона при расщирении технологических возможностей за счет автоматизации переналадки (поворота) кулачков патрона. 4 Указанная цель достигается тем, что механизм поворота зажимных кулачков выполнен в виде косозубого колеса с приводом вращения, установленного в отверстии втулки с клиновьши пазами, шестерен,закрепленных на зажимных кулачках, и зубчатых реек, установленных в ползунах с возможностью перемещения в радиальном направлении и связанных с косозубым колесом и шестернями, при этом угол наклона зубьев косозубого колеса и связанных с ним реек выбран равным углу клина в сопряжении клиновой.втулки с ползуном. На фиг.1 представлен патрон, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Патрон состоит из корпуса 1, втулки 2, связанной своими клиновыми пазами с радиально-подвижными ползунами 3, в которых расположены косозубые шестерни 4, жестко насаженные на валы 5, на которых посредством шлицевого соединения установлены поворотные зажимные кулачки 6 с зажимными Поверхностями 7. Патрон также содержит механизм поворота кулачков, состоящий из зубчатых реек 8, расположенных в ползунах и связанных с одной стороны с шестернями 4, другой - с косозубым зубчатым колесом 9, зафиксированным в клиновой втулке 2 с помощью стопорного кольца 10. Зубья колеса 9 и связанных с ним реек 8 выполнены косозубыми и величина угла и направление наклона их зубьев совпадают с углом и направлением наклона клиновых пазов втулки 2 и ползунов 3. Зубчатое колесо 9 имеет хвостовик 11 с винтовой нарезкой с углом наклона резьбы не менее 45, входящих в гайку 12 с ответной нарезкой, выполненную заодно со штоком 13 цилиндра 14 привода вращения кулачков, расположенных в штоке 15, несущем на своем свободном конце муфту 16 для подачи рабочей среды в цилиндры 14 и 17. Шток 13 снабжен шпонкой 18, перемещающейся в шпоночной канаве штока 15. Патрон работает следующим образом. В момент окончания обработки Изделия с одного конца подается команда на останов станка и разжим патрона. При этом рабочая среда поступает в первую полость цилиндра 17, поршень перемещается вправо, ползуны 3 и кулачки 6 расходятся в радиальном направлении, освобождая деталь. Вместе с ползунами за счет винтовой нарез ки зубчатого колеса 9 и реек 8 (угол и направление наклона их зубьев совпа дают с углом и направлением наклона клиновых поверхностей втулок 2 и ползунов 3) последние перемещаются точно на такую же величину. После этого подачей рабочей среды через муфту 16 в левую полость цилиндра 14 шток 13 и вместе с ним гайка 12 за счет шпон ки 18 не может повернуться вокруг Своей оси, зубчатое колесо 9 за счет Винтовой нарезки на ее хвостовике 11 повернется на некоторый угол переместит рейки 8 в радиальном направлении. Последние повернут шестерйй 4 и связанные с ними кулачки 6 на 60,90 шш 180°в зависимости от шага винтовой нарезки и длины хода штока 13. В результате последующий зажим изделия будет производиться по меньшему (обработанному) диаметРУВ автоматическом режиме одновре- менно с поворотом зажимных кулачков 6 изделие также поворачивается (например, с помощью робота) на 180° и устанавливается в кулачки другим концом. Далее производится его зажим. При этом рейки 8 также за счет винтовой нарезки колеса 9 и реек 8 переместятся вместе с ползунами, не гговорачивая шестерен 4. После окончания обработки изделия снова производится разжим и поворот кулачков 6 для зажима изделия по большему (необработанному) диаметру. Изделие зажимается, обрабатывается, и далее цикл повторяется. Снабжение патрона автоматически поворачивающимися кулачками упрощает его конструкцию и позволяет расширить его технологические возможности за счет полной автоматизации всего цикла обработки изделия

ТОКАРНЫЙ САМОЦЕНТРИРУКЩИЙ КЛИНОВОЙ ПАТРОН, содержащий установленные в корпусе втулку с клиновыми пазами, радиальные ползуны с закрепленными на них с возможностью поворота зажимными кулачками, механизм поворота зажимных кулачков и зажимной цилиндр, шток которого связан с клиновой втулкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при расширении технологических возможностей, механизм поворота зажимных кулачков выполнен в виде косозубого колеса с приводом вращения, установленного в отверстии втулки с клиновыми пазами, шестерен, закрепленных на зажимных кулачках, и зубчатых реек, установленньк в ползунах с возможностью перемещения в радиальном направлении и связанных с косозубым колесом и шестернями, при этом угол наклона зубьев косозубого колеса и связанных I С ним реек выбран равным углу клина в сопряжении клиновой втулки с ползу(Л ном.