Механизированный привод самоцентрирующего кулачкового патрона Советский патент 1985 года по МПК B23B31/00 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, а именно к устройствам для закрепления деталей в патронах токарных станков. Известен механизированный привод самрцентрирующего кулачкового патрона, выполненный в виде основания и силового органа, установленного с возможностью взаимодействия посредством рабочего звена с механизмом перемещения кулачков патрона. 1. Недостатком указанного привода являются значительные габариты. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ме- ханизированньш привод самоцентрирую щего кулачкового патрона, выполненный Б виде основания и реверсивного силового органа, установленного с возможностью периодического взаимодействия посредством рабочего звена и механизма доворачивания с механизмом перемещения кулачков, закрепленного на шпинделе станка патрона zj , . Недостатком известного привода является ручной привод механизма доворачивания. Цель изобретения - автоматизация закрепления деталей в самоцентрирующем кулачковом патроне токарного станка Указанная цель достигается тем, что в механизированном приводе само центрирующего кулачкового патрона, вьшолненном в виде основания и реве сивного силового органа, установлен ного с возможностью периодического взаимодействия посредством рабочего звена и механизма доворачивания с механизмом перемещения кулачков, закрепленного на шпинделе станка па рона, механизм доворачивания выполнен в виде червячной пары и шарнирно установленных на основании двухплечего рычага и пневмоцилиндра,при чем на одном плече рычага размещен червяк, установленный с возможность периодического взаимодействия с закрепленным на шпинделе станка червячным колесом, а другое плечо шарнирно-i,соединено со штоком пневмо цилиндра, при этом червяк кинематически связан с реверсивным силовым приводом. Такое выполнение привода обеспечивдет автоматический процесс закре ления и раскрепления деталей в самоцентрирующем кулачковом патроне. На фиг.1 схематически изображен механизированньЕй привод самоцентрирующего кулачкового патрона; на фиг.2 - привод, вид в плане; на фиг.З - выносной злемент I на фиг.2| на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.З, на фиг.З - устройство для ог раничения углов поворота; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - реверсивная предохранительно-сцепная кулачковая муфта. На основании 1, жестко закрепленном на станине станка (не показана) J смонтирован реверсивный силовой орган 2 вращательного движения. Вращение от силового органа 2 передается через муфту сцепления 3, вал 4, реверсивную предохранительносцепную муфту 5, подвижная полумуфта которой смонтирована с возможностью воздействия с помощью рычага 6 на конечный электровыключатель 7, вал 8, устройство 9 для ограничения углов поворота вала 8, две пары конических зубчатых колес 10 и 11, цилиндрические зубчатые колеса 12 и 13, Колесо 13 кинематически связано посредством колеса 14 с коническим зубчатым колесом 15, жест ко закрепленным на валу 16, смонтированном с возможностью вращения в двухплечем рычаге 17 и одновременного поворота вместе с рычагом 17 Вокруг оси зубчатого колеса 13, смонтированного на основании 1 с возможностью свободного вращения. Зубчатое колесо 13 имеет увеличенную ширину и с ним постоянно находится в зацеплении передвижное соединительное зубчатое колесо 18, которое смонтировано с возможностью свободного вращения и осевого возвратно-поступательного перемещения вместе с остановом 19, смонтированным с возможностью только осевого возвратно-поступательного перемещения вместе с зубчатым колесом 18, Останов 19 смонтирован на направляюпцге 20, жестко закрепленных на. основании 1, и образует совместно с зубчатым колесом 18 рабочее звено. На рычаге 17 на полке В смонтирован конечный электровыключатель 21 с возможностью взаимодействия с выступами 22, расположенными по окружности патрона 23-и на необходимых

3

расстояниях друг от друга. BTopoil выступ условно обозначен поз.24. Вал 25 с помощью кривошипа Г присоединен к силовому цилиндру (исполнительному механизму) 26 с возможностью поворота и воздействия его кривошипа 27 на останов 19 и кривошипа Д - на конечный электровыключатель 28. Червячное колесо, выполненное в виде зубчатого венца 29, жестко закрепленного на фланце шпинделя 30 станка, входит в зацепление с червяком 31, который размещен на плече Е рычага 17 и постоянно .кинематически связан с силовым органом 2 с помощью вала 16, пары конических зубчатых колес 15 и 32, зубчатых колес 14-10, вала 8 , муфты 5, вала 4 и муфты 3.

Червяк 31 и червячный зубчатый венец 29 целесообразно выполнить из полимеров, облегчающих конструкцию и смягчакя1р1х включение. Пневмоцилиндр 33 шарнирио установлен на основании 1 и обеспечивает поворот рычага 17, а вместе с ним и червяку 31, так как плечо Ж рычага 17 шарнирно связано со штоком пневмоцилиндра 33. Элементы 17,21,22,29,3 и 33 образуют механизм доворачиваняя.

Механизированный привод обеспечивает периодическое вращение кольцевого зубчатого колеса 34 патрона 23, которое смонтировано в патроне 23 с помощью подшипникового узла качения 35 и имеет на периферии зубчатый венец 36, доступ к которому обеспечивается путем выполнения в переходном фланце 37 и частично в корпусе патрона 23 местных окон 38 со скосами 39 на боковых гранях. Элементы 34-36 образуют механизм перенецения кулачков патрона 23. Окая выполнены по форме останова 19 который вместе с передвижным соединительным зубчатым колесом 18 может перемещаться возвратно-поступательно и входить в окно 38 в переходном фланце 37. Одновременно с перемещением останова 19 зубчатое колесо 18 входит в зацепление с зубчатьм венцом 36.

Устройство для ограничения углов поворота состоит из полумуфты 40, смонтированной с возможностью осевого перемещения на валу 8, полумуфты 41 смонтированной с возможность

669074

свободного вращения в основании 42 и жестко соединенной с барабаном 43 на периферии которого одним концом закреплена гибкая связь 44, проходящая между направляющими роликами 45. На гибкой связи 44 жестко .закреплен переставной упор 46 и груз 47. Исполнительный механизм 48, например магнит, вилкой 49 кинематически связан с полумуфтой 40 с возможностью перемещения последней и введения или вьгеедения ее из зацепления с полумуфтой 41. Упор 46 смонтирован с возможностью взаимодей-

15 ствия с электровыключателем 50.

Полумуфта 51 муфты 5 входит в зацепление с полумуфтой 52 посредством кольцевой кулачковой вставки 53. Передвижная втулка 54 имеет

20 внутренние шлицы, а полумуфты 51 и 52 и вставка 53 имеют наружные шлицы, так что втулка 54 может поочередно зацепляться с одной из полумуфт 51 и 52 и кольцевой вставкой

25 53 при любом окружном положении по лумуфт или вставки 53. Перемещение втулки 54 осуществляется с помощью вилки 55 вдоль направляющей 56. Пружина 57 прижимает полумуфты 51

ЗО и 52 друг к другу посредством винта 58 с осевьм .резьбовым отверстием, через которое проходит вал 4. Винт 58 ввинчен в гайку 59, которую можно приводить во вращение

35 с помощью вала 60 с рукояткой 61 и конической пары 62. Стрелочный указатель 63 и шкала 64 предназначены Д.ПЯ визуального наблюдения за величиной установленного и передаваемого предохранительной частью муфты максимального крутящего момента.

Механизированньв привод кулачков самоцентрирующего патрона работает следующим образом,

45 Зажим детали кулачками снаружи.

После остановки патрона 23 средствами станка кнопкой Пуск включается силовой орган 2 привода и пневмоцилиндр 33. Последний воздействует на рычаг 17 и вводит в зацепление вращающийся от силового органа 2 червяк 31 с зубчатым венцом 29, и патрон 23 начинает медленно поворачиваться, сближая один из

55 выступов, например выступ 22, с электровыключателем 21. В тот момент, когда выступ 22 воздействует на электровыключатель 21 последНИИ выключает муфту 3 и отключает механизм доворачивания от силового органа 2. Остановка силового органа 2 может осуществляться, например, колодочным тормозом. Поскольку расположение выступов 22 на патроне 23 и расположение окон 38 патрона 23 взаимно согласованы, то после остановки патрона 23 в процессе доворачивания останов 19 занимает точное положение напротив одного из окон 38 патрона 23, и исполнительный механизм 26, получив команду от электровыключателя 21, перемещает останов 19 вместе с соединительным зубчатым колесом 18, последние входят в зацепление соответственно с переходным фланцем 37 и зубчатым венцом 36. При этом, воздействуя на электровыключатель 28, исполнительный механизм 26 дает команды пневмоцилиндру 33 на откидьюание червяка 31 и исполнительному механизму 48 на включение полумуфт 40 и 41 устройства 9 для ограничения угла поворота вала-8 и включает силовой орган 2. Червяк 31 откидьшается в исходное положение, устройство 9 включается, и начинается вращение кольцевого зубчатого колеса 34 патрона 23, которое в свою очередь начинает сближать кулачки патрона (при зажиме)о По достижении максимального крутящего момента, на который отрегулирована предохранительная муфта, полумуфта 51 .выходит из зацепления Сжимает пружину 57 и с помощью рычага 6 воздействует на электровыключатель 7, который отключает привод от силового органа 2. Деталь (не показана) оказывается зажатой с необходимым усилием. Одновременно электровыключатель 7 дает команду исполнительному механизму 26 на выведение из зацепления останова 19 и зубчатого колеса 18. Станок готов к работе.

При разжиме обработанной детали повторяются все вышеуказанные действия привода, но при этом посл доворачивания патрона 23 силовой орган 2 реверсируется, вращение

1669076

колеса 34 патрона 23 производится в обратную сторону, а кулачки расходятся к периферии, не встречая препятствия, которое-бы предотвратило выпадение кулачков из пазов патрона 23. В этом случае срабатывает устройство для ограничения углов поворота вала 8. При расхождении кулачков полумуфты 40 и 41 включены и происходит вращение барабана

43,на который наматывается связь

44.Упор 46 приближается к электро вьжлючателю 50, нажимает на последний и отключает силовой орган 2.

15 Станок подготовлен с зажиму следующей детали.

Зажим детали кулачками изнутри.

Для этого необходимо реверсиро-т

вать предохранительно-сцепную муфту 5. Реверсирование производится при наладке станка вручную оператором. Лпя этого он перемещает вилку 55 вдоль направляющей 56 в крайнее правое положение. В этом

25 случае втулка 54 входит в зацепление с полумуфтой 51 и вставкой 53 и превращает их в одно целое, исключив возможность их относительного вращения, а следовательно, и осевого смещения. Поскольку при этой схеме работы силовой орган 2 также необходимо реверсировать, вращение будет происходить в другую сторону и у предохранительно-сцепной муфты

35 будут срабатывать уже противоположные кулачки, имею1191е скосы, равные по величине скосам предохранительной муфты. При разжиме будут работать кулачки с нулевыми скосами

40 поэтому разжим детали произойдет беспрепятственно. Управление же приводом будет таким, как и в случае зажима деталикулачками снарутш При этом груз 47 всякий раз опускается после выключения полумуфт 40 и 41 и таким образом возвращает устройство 9 для ограничения углов поворота в исходное положение. Благодаря такому вьтолнению

50 механизированного привода самоцентрирующего кулачкового патрона обеспечивается его автоматическая работа.

16 52

МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ПРИВОД САМОЦЕНТРИРУНЩЕГО КУЛАЧКОВОГО ПАТРОНА, выполненный в виде основания и реверсивного силового органа,установленного с возможностью периодического взаимодействия посредством рабочего звена и механизма довоггачивания с механизмом перемещения 23 кулачков, закрепленного на шпинделе станка патрона, отличаю, щ и и с я тем, что, с целью автоматизации закрепления деталей, механизм доворачивания выполнен в виде червячной пары и шарнирно установленных на основании двухплечего рычага и пневмоцилиндра, причем на одном плече рычага размещен червяк, установленный с воз-. можностью периодического взаимодействия с закрепленным на шпинделе станка червячным колесом, а другое плечо шарнирно соединено со -штоком пневмоци.г1индра, при этом червяк кинематически связан с реверсивным силовым органом. (Л fff ж 05 О) со

Вид А

Фиг.Ъ

ФиеЛ

Фиг.6