Универсальный расточной патрон Советский патент 1985 года по МПК B23B29/34 

д

(Л

(

СП

Фиг.1

Изобретение относится к обработк металлов резанием и может быть использовано при обработке отверстий нд фрезерных, расточных и координатно-расточных станках.

Цель изобретения - повьшение производительности путем уменьшения вспомогательного времени на настройку резца на размер.

На фиг. 1 изображен предлагаемьй универсальный расточной патрон, осевой разрезJ на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1j на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2.

Универсальный расточной патрон состоит из корпуса 1 и подвижно вставленного в паз корпуса 1 ползуна 2 . В пазу ползуна на неподвижной оси 3 установлено с возможностью вращения червячное колесо 4. С червячным колесом 4 сцеплены червяки

5и 6, имеюпще разные шаги (разност шагов не более 0,01 мм). Червяк 5, установленный в корпусе 1 неподвижно в осевом направлении, и червяк

6снабжены зубчатыми колесами 7 и 8 соответственно. Зубчатые колеса 7

и 8 находятся в зацеплении с колесом 9, установленным-с возможностью вращения на корпусе 1. На колесе 9 закреплено водило 10 посредством штифта 11. Паз корпуса -1 закрыт крышкой 12, в которой размещен червяк 6 неподвижно в осевом направлении. Крьш1ка 12 привинчена к корпусу 1 винтами (не показаны). На корпусе 1 закреплен (винтами) кулачок 13. Щель между водилом 10 и корпусом 1 сверху закрыта крьшкой 14, закрепленной к корпусу 1 винтами. Водило , 10 имеет выступы 15, между которыми расположен стержень 16, закрепляемый неподвижно относительно скалки станка, несущей вращающийся шпиндель (не показан). В стержень 16 ввернута резьбовая пробка 17, в которой расположен пьезоэлектрический элемент 18, например, из кварца. На торец пьезоэлемента 18 надет контакт 19, соприкасающийся с тарельчатой пружиной 20, упирающейся в толкатель 21. На выступе 15 установлен электрический переключатель 22. Пьезоэлемент 18 и электрический переключатель 22 соединены электрически между собой и с блоком цифровой индикации, расположенным в любом удобном месте рабочей зоны станка.

Эти соединения на чертеже не показаны.

Расточной патрон работает следующим образом.

Хвостовик патрона устанавливают и закрепляют в шпинделе станка, имеющего вращательное движение и поступательное вместе с невращающейся скалкой шпинделя.

При вращении шпинделя вращается корпус 1, а водило 10 и колесо 9 удерживаются от вращения стержнем 16. Вместе с корпусом вокруг его оси вращаются колеса 7 и 8, которые, обкатываясь по неподвижному колесу 9, получают осевое вращение, и вместе с ними вращаются червяки 5 и 6. Направление вращения червяков противоположно, поэтому при разных шагах червяков 5 и 6 вместе с вращательным движением червячное колесо 4 получит и поступательное перемещение вдоль осей червяков 5 и 6. Вместе с червячным колесом 4 получит перемещение (движение подачи) и ползун 2. Направление перемещения зависит от направления вращения. При вращении корпуса 1 вместе с ним вращается кулачок 13, периодически нажимающий на толкатель 21, которьй через тарельчатую пружину 20 нажимает на Пьезоэлемент 18. При сжатии пьезоэлемента на нем возникает электрический заряд (напряжение), подводимый к переключателю 22, ас него на блок цифровой индикации, который представляет собой счетчик импульсов напряжения.

Так как за один оборот корпуса 1 ползун 2 переместится на строго определенную величину, кратную разности шагов червяков 5 и 6, то импульс напряжения соответствует величине перемещения ползуна 2 и блок цифровой индикации покажет величину перемещения ползуна 2. Например, при передаточном отношении колес 9, 7 и 8, равном четырем, червяки 5 и 6 совершат четыре оборота за один оборот шпинделя, а ползун переместится на две разности щагов червяков (так как ось колеса перемещается на половину пути обода колеса), поэтому при разности шагов 0,005 мм, например, перемещение ползуна будет равным 0,01 мм за один оборот.

Расточной патрон вращается относительно неподвижного водила 10, которое удерживается от вращения стержнем 16. В зависимости от направления вращения к стержню будет прижиматься либо левая сторона, либо правая сторона паза выступа водила 10, так как на выступе установлен переключатель 22, то он в зависимости от направления вращения будет включен или выключен, т.е. на индикатор будет выдаваться импул напряжения, полярность которого зависит от напряжения вращения и, следовательно, направления перемещения ползуна. Следовательно, цифро вой индикатор автоматически будет показывать как уменьшение диаметра растачиваемого отверстия, так и его увеличение. Настройку резца на размер проводят путем взятия пробной стружки, а потом, включив вращение патрона, перемещают ползун на необх димую величину. Как только блок цифровой индикации покажет настроеч ный размер, перемещают стержень 16 вниз из паза. При этом стержень 16 перестает удерживать водило 10 и 5 начинает вращаться вместе с патроном, тем самым прекращается перемещение ползуна 2. Величина перемещения толкателя 21 и усилие пружины 20 должны быть небольшими, так как при усилии в 1 кг на пьезоэлементе, выполненном в виде стержня р 10x10, развивается напряжение в 7,3 В. Разность шагов червяков 5 и 6 незначительна и поэтому заметного влияния на работоспособность передачи не оказывает. Возможны и другие конструктивные выполнения патрона, например если один из червяков выполнить деформируемым в осевом направлении, то за счет изменения шага этого червяка можно установить любое перемещение ползуна 2 за один оборот корпуса 1 и методом сложения вертикальной подачи шпинделя и ползуна растачивать любое конусное отверстие до 45. Червяки 5 и 6 могут быть и с равными .шагами, тогда для обеспечения перемещения ползуна 2 должны иметь разные числа зубьев колеса 7 и 8.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РАСТОЧНОЙ ПАТРОН, содержащий корпус, в котором установлен с возможностью перемещения ползун, меха.низм перемещения и отсчета величины перемещения ползуна, водило, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда, механизм отсчета величины перемещений ползуна выполнен в виде стержня, внутри которого установлен пьезоэлектрический элемент, и контактирующего с ним электрического переключателя, закрепленного на водиле, при этом в водиле вьшолнен радиальный паз, в котором размещен с зазором стержень, а на корпусе - выступ, предназначенный для взаимодействия с пьезоэлектрическим элементом.