Двухкулачковый поворотный самоцентрирующий патрон Советский патент 1984 года по МПК B23B31/34 

Изобретение относится к i .i;;:- ;: нию, а именно к устройствам для закрепления деталей на шпинделе станка.

Известен патрон содержащий корпус. поворотные кулачки, механизм поворота кулачков, центробежный привод поворота кулачков, средство связи привода и меха низмы поворота 1.

Однако известный патрон имеет сложную конструкцию.

Целью изобретения является упроилсние конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в двухкулачковом поворотном самоцентрирующем патроне, в корпусе которого размещены поворотные кулачки, мсха} изм их гюворота с центробежным llpnв()Д(JM и средство связи последнего с механизмом поворота, указанное средство выполнено в виде установленного с возможностью осевого перемещения в корпусе диска, подпружиненного относительно корпуса в осевом направлении посредством равномерно расположенных по окружности диска регулируемых пружин сжатия, при этом устройство снабжено поворотными рычагами, один из концов которых связан с корпусом, а другой - - с диском, и вилкой, установленной па диске с возможностью радиа.) и осевого перемещения, предназначенной для взаимодействия соответственно с центробежным приводом и механизмо.м поьорота кулачков.

На фиг. 1 показан предлагае.мый патрон, вид со стороны зажимных кулачков; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Н- -В на фиг. 2.

Патрон содержит корпус 1, в радиальных пазах которого смонтр(рованы подвижные кулачки 2 и 3 с поворотными n.:ui;j:r: ми 4 и 5. на которых крепятся сменные т-,ладки 6 для установки обрабатываемой детали 7. Кулачки 2 и 3 е1 я:;зн,1 внптом 8 с левой и правой резьбой. noBCjpOiHbie цапфы 4 и 5 снабжены четырехгранником 9 и храповым колесом 10. Каждый кулачок 2 и 3 содержит поворотный толкатель П. щарнирно соединенный с вилкой 12 и кы полненый с возможностью взаимодействия с четырехгранником 9 посредством поверхности 13 и острия 14 и боковыми поверхностями 15 и 16 - с соответствующими боковыми поверхностями паза в кулачке. Силовое замыкание толкателя 11 на поворот осуществляется пружиной 17 с подпятником 18. Свободный конец вилки 12 выполнен с возможностью радиального и осевого перемещения в направляющих 19 приводного эле.мента-диска 20, закрепленного на валу 21, установленного сооспо корпусу 1 с возможностью осевого перемещения. В направляющих 22 корпуса 1 размещены центро:,1-. н :м ;3. н.;п(;(;дсчк : )t4rc с 11риводиь1Л1 диском 20 поередстно 5 гов 24, пгарнирно закрепощенных на стойках 25 корпуса 1. Силовое замыкание приводного диска 20 с корпусом I осуществляется с помощью равномериг) )асположеннь х по периферии корпуса 1 упругих элементовпружин 26, регулируемых гайками 27. В кулачках 2 и 3 смонтированы подпр)жинекные храповики 28, взаимодействующие с соответствующими храповыми колесами .10.

Патрон работает следующим образом.

В исходном положении упругие элсменты-пружин, 26 отрегулированы на усилие, которое по своей ве.чичине с одной стороны усилия ;азвивасмого центробеж 1ь:ми грузами 23 на рабочих частотах вращения шпинделя, а с другой стороны, меньще усилия, развиваемого центробежными грузами 23 при частотах вращения шпинделя, набираемых перед переключением патрона.

В исходном положении под действием этого усилия, создавае.мого упругими элемептамп-пружинамп 26 па приводгой диск 20, це;1тробежпь е грузы 23 чере.1- рычаги 24 прижаты к валу 21, а толкатель 1 i каждого из кулачков 2 и 3 через вилку 12 расклинен своими позерхпостями 13 и 15 между гра1П-.-О чегыргмчхишилУ Г1 и соответствующей П)ь;()Воы 110верХ1(л:ГЬК паза к лачка, чти с; ответетвует исходпочу положению сменных наладок В. захрешемпых на поворотпых цапфах 4 и 5, которое фиксируется дополнительно храповиками 28 с помощью храповых колес 10.

Обрабатываемую деталь 7 устанавливают в сменные наладки 6 и зажимают, винтом 8.

Ьачинают обрабатывать деталь 7 с одной стороны, при этом используют частоты вращения щпинделя станка, не превыщаю1цие максимальной рабочей частоты вращения, прп которой энергии упругих эле.мен1;)и-пруж11п 26 ;i(jCTaroi in противодейств-;иагь силию, передаваемому через рыч;.-ги 24 на приводной элемент 20 от центробежных I рузоЕ 23. вследствие чего приводной элемент 20 находится в исхол.-ю:.; положении.

По окончании обработки дет.;|ли 7 ; :...tной стороны частоту вращения шпинделя увеличивают cBbinje максимальпоР: рабочей частоты, при этом ус1;лкем, рйз.виваел,:-.; центробежны.ми грузами 23, через рычаги 24 перемещают приводной диск 20, сжимая упругие эле.менты-пружины 26, увеличивая тем самым их энергию до величины, необходимой для поворота детали 7. Приводной диск 20, воздействуя через вилку 12 на толкатель , выводит толкатель 11 из клина, образуемого 1-р;.м:ью четырехгранника 9 и боковой поис ;)хКя1 ьи;: паза, Р по.южеш е, при котореч оет11;;( : i то,:кг:г-еля i) находится ппе iKp .-л-ioe r-i. опме льаемой ребрами HtTbipexi ) 9 при его вращении. Одновременно прмисходит поворот толкаI&Tfi 1 при BOj.LChcгьпи )1 17 через подпятник 18 на боковую поверхность паза кулачка до упора толкателя Ii во вторую боковую fKjBepxHOCTb паза кулачка. Острие 14 толкателя 1 1 запимает положение напротив смежной грани четырехгранника 9, не доходя осевой линии четырехгранника. 9 на некоторое расстояние - плечо последующего поворота. Затем частоту вращения щпинделя уменьшают до рабочей частоты вращения, т.е. технологически необходимой частоты вращения шпинделя для обработки детали 7 с другой стороны и в то же время не превышающ,ей максимальной рабочей частоты вращения. Центробежные силы, развиваемые грузами 23, уменьшаются, и силами упругих элементов -пружин 26 осуществляют возвращение центробежных грузов 23 и приводного элемента 20 в исходное положение. Последний, воздействуя через вилку 12 на толкатель 1, досылает его до соприкосновения острия 14 со смежной гранью четырехграр(ника 9 с последующим поворотом четырехгранника 9 на 90° и доворотом толкателя 11 до заклинивания поверхностями 13 и 15 между данной гранью четырехгранника 9 и соответствующей боксвой гloвepxfIocтью паза кулачка.

В итоге происходит поворот цапф 4 н 5 на 90° и их фиксация в ноьюм положении, а вместе с ними и сменных наладок б с обрабатываемой деталью 7. По окончании поворота детали 7 с помощью храповиков 28 и храповых колес 10 происходит дополнительная фиксация цапф 4 и 5.

Обработку детали продолжают с новой стороны и при необходимости последующей ее установки под обработку с другой стороны цикл повторяют.

Применение предлагаемого патрона позво;1яет авто.:атизировать обработку де1алей тппа арматуры и крестов 1п кардана на обычных серийных токарных станках с 2 программным управлением, непосредственно используя программу станка без применения дополнительных устройств, расширяя тем са.мым технологические возможности серийных станков, исключается необходи.мость разработки специальных станков. Конструкция предлагаемого патрона по сравнению с известными более универсальна и проста, состоит из одного собственно патрона, устанавливаемого на шпиндель станка, не требует дополнительных при5 водов с источниками питания, длительных манипуляций с частотой вращения щпинделя и исключены дополнительные требования на угловые ускорения при наборе рабочих частот вращения шпинделя и частот, набираемых при установке детали под оОра ботку с новой стороны, т. е. упрощено управление патроном, исключены инерционный привод, механизм кулачковой муфты, коническая передача.

5 Применение предла1аемого патрона повыщает производительность труда на 8- 10% за счет ускорения цикла установки детали под обработку, снятия дополнительных условий на угловые ускорения набора частот вращения щпинделя станка как при

обработке детали, так и при переключении патрона, а также в связи с сокращением вспомогательного времени на установку патрона и наладку связи между ними и програ.м.мой станка.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения одного патрона составит 2,1 тыс.

руб.

A-f

if

ДВУХКУЛАЧКОВЫЙ ПОВОРОТНЫЙ САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН, в корпусе которого размещены поворотные кулачки, механизм их поворота с центробежным приводом и средство связи последнего с механизмом поворота, отличающийся тем, что, с целью упрощения g ГС to 4ia оо со конструкции, средство связи механизма поворота кулачков с центробежным приводом выполнено в виде установленного с возможностью осевого перемещения в корпусе диска, подпружиненного относительно корпуса в осевом направлении посредством равномерно расположенных по окружности диска регулируемых пружин сжатия, при этом устройство снабжено поворотными рычагами, один из концов которых связан с корпусом, а другой - с диском, и вилкой, установленной -на диске с возможностью радиального и осевого перемещения, предназначенной для взаимодействия соответственно с центробежным приводом и механизмом поворота кулачков.