Самоцентрирующий токарный патрон Советский патент 1984 года по МПК B23B31/16 

Изобретение относится к станкостроению, о .iMcuno к устройствам для закрепления деталей на шпинделе токарного станка.

Известен самоцентрирующий токарный патрон, содержащий корпус, спиральнореечный механизм перемещения кулачков со спиральным диском, на котором выполнен зубчатый венец, механизм привода спирального диска и средство соединения привода со спирально-реечным механизмом 1.

Недостатком известного патрона является большое усилие, необходимое для отключения привода при ручной настройке патрона.

Цель изобретения - снижение усилий, необходимых для отключения привода при ручной настройке патрона.

Указанная цель достигается тем, что в самоцентрирующем токарном патроне, содержащем корпус, спирально-реечный механизм перемещения кулачков со спиральным диском, на котором выполнен зубчатый венец, механизм привода спирального диска и средство соединения привода со спиральнореечным механизмом , средство соединения привода со спирально-реечным механизмом выполнено в виде диска сцепления, установленного в корпусе патрона с возможностью вращения и снабженного выступами с зубьями, предназначенными для взаимодействия с зубчатым венцом спирального диска, а S корпусе патрона против выступов установлены введенные в устройство упоры, предназначенные для взаимодействия с диском сцепления.

На фиг. 1 представлен патрон, осевой разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

На корпусе патрона 1 установлены кулачки 2, контактирующие со спиральным диском 3, на ступице которого нарезаны зубья 4, входящие в зацепление с зубьями прерывистого зубчатого венца 5, образованного выступами 6, размещенными равномерно по окружности диска сцепления 7, смонтированного на наружной поверхности втулки 8. В центральном отверстии втулки 8 выполнены винтовые пазы, находящиеся в постоянном зацеплении с винтом 9, соединенным резьбой с тягой 10 привода, имеющего возвратно-поступательное движение. Винт 9 удерживается от поворота относительно корпуса патрона I щпонками 11. Винтовая пара 8-9 имеет больщой щаг резьбы. На переднем конце винта 9 смонтирован жесткий кольцевой упор 12.

В расточке корпуса 1 смонтированы пружины 13, постоянно контактирующие с диско .м сцепления 7, и жесткие упоры 14, размещенные в зоне рабочего, положения против выступов 6, при этом тангенсальная длина упоров 14 выбрана с учетом угла поворота втулки 8, а ширина в направлении центральной оси патрона задана такой, чтобы между поверхностью упоров 14 и задними торцами

выступов б был зазор, величина которого меньше высоты зубьев венца 5. Спиральный диск 3 находится в постоянном зацеплении с коническими шестернями 15. Зубья 4 на венце 5 нарезаны по всей обращенной к выступам 6 поверхности для расширения диапазона зажимаемых деталей.

Самоцентрирующий токарный патрон работает следующим образом.

Тяга 10 под действием привода (не показан) движется поступательно вправо и перемещает винт 9, при этом втулка 8 под действием пружин 13 перемещается вправо до тех пор, пока зубья венца 5 выступов 6 не войдут в контакт с зубьями 4 спирального диска 3, после чего втулка 8 начинает поворачиваться относительно корпуса 1 и через диск сцепления 7, выступы 6 поворачивать спиральный диск 3, обеспечивая перемещение кулачков 2 в радиальном направлении. Если зубья 4 спирального диска 3 окажутся

смещенными в угловом направлении относительно зубьев венца 5 выступов 6, то при перемещении втулки 8 с -диском сцепления 7 вправо зубья 4 и 5 встретятся вершинами и поворот втулки 8 начнется несколько раньше, в результате чего зубья венца 5 войдут

в зацепление с зубьями 4, затем начнется совместное вращение втулок 8,диска сцепления 7 и спирального диска 3. По окончании перемещения кулачков 2 (зажима детали) задние торцы выступов 6 оказываются против упоров 14.

При отводе винта 9 в левое крайнее положение втулка 8 и диск сцепления 7 перемещаются влево до тех пор, пока задние торцы выступов 6 не упрутся в упоры 14, при этом зацепление между зубьями 4 спирального диска 3 и зубьями венца 5 выступов 6 сохраняется, после чего втулка 8 начинает поворачиваться в обратном направлении, увлекая за собой диск сцепления 7 и спиральный диск 3, обеспечивая обратное радиальное перемещение кулачков 2.

После поворота втулки 8 на угол, определяемый заранее тангенсальной длиной упоров 14, выступы б соскальзывают с последних, но под влиянием пружин 13 зацепление между зубьями 5 и 4 сохраняется и вращение спирального диска 3 продолжается до тех пор, пока кольцевой упор 12, перемещаемый влево вместе с винтом 9, не упрется во втулку 8, прекращая ее вращение и заставляя ее, преодолевая усилие пружин 13, перемещаться влево, выводя из зацепления со спиральным диском 3 выступы 6 диска сцепления 7.

Настройку патрона на размер зажимаемой детали осуществляют при отсутствии зацепления между спиральным диском 3 и прерывистым зубчатым венцом 5 поворотом конической щестерни 15.

Таким образом, благодаря форме диска сцепления, имеющей прерывистый зубчатый

венец, а также соответствующему подбору пружин 13 и габаритов упоров 14 обеспечивается превышение крутящего момента, возникающего при разжиме детали над крутящим моментом, создаваемым при зажиме,

а также передача минимально необходимого крутящего момента при холостом ходе кулачков 2. Усилие, прилагаемое при отключении привода, значительно меньще, чем в известном патроне.

/I-/)

п

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ТОКАРНЫЙ ПАТРОН, содержащий корпус, спирально-реечный механизм перемещения кулачков со спиральным диском, на котором выполнен зубчатый венец, механизм привода спирального диска и средство соединения привода со спирально-реечным механизмом, отличающийся тем, что, с целью снижения усилий, необходимых для отключения привода при ручной настройке патрона, средство соединения привода со спирально-реечным механизмом выполнено в виде диска, установленного в корпусе патрона с возможностью вращения и снабженного выступами с зубьями, предназначенными для взаимодействия с зубчатым венцом спирального диска, а в корпусе патрону против выступов установлены введенные в устройство упоры, предназначенные для взаимодействия с диском. (Л L СП ел

Б-б