Электромеханический привод зажимного устройства Советский патент 1986 года по МПК B23B31/00 

Изобретение относится к обработ- ке материалов резани-ем, а именно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках.

Известно электромеханическое за- жимное устройство, содержащее приводной блок, выполненный в виде электродвигателя и ведущего звена рЗ .

Наиболее близким к изобретению является электромеханический привод зажимного устройства, установленный на шпинделе металлор€ жу1цего станка, выполненный в виде приводного блока, в корпусе которого размещены электродвигатель, кинметически связанный с ведущим звеном зажимного устройства, планетарный редуктор с предохранительной и центробежной муфтами, а также стержень, установленный CQOCHO валу электродвигателя с возможностью осе- вого перемещения и связанный с центробежной муфтой 21.

Недостатком известных устройств я;вляется невозможность закрепления пруткового материала.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обес- печения закрепления пруткового материала.

Указанная цель достигается тем,

что в электромеханическом приводе зажимного устройства, установленном на шпинделе металлорежущего станка и выполненном, в виде приводного блока в корпусе которого размещены электро- двигатель, кинематически связанный с ведущим звеном зажимного устройства, планетарный редуктор с предохранительной и центробежной муфтами, а также стержень, установленный соосно валу электродвигателя с возможностью осевого перемещения и связанный с центробежной муфтой, приводной блок установлен в корпусе параллельно продольной оси ведущего звена зажимного устройства, а кинематическая связь редуктора с ведущим звеном выполнена в виде введенных в блок полого вала и зубчатой передачи, ведомое колесо которой установлено на полом валу со осно ведущему звену зажимного устройства с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ведущим звеном посредством выполненных на них торцовых зубьев, при этом привод снабжен механизмом торможения шпинделя, выполненным в виде вилки, закрепленног на шпинделе зубчатого колеса и двух

; 0tS20

25

30

55о

40

45

. 50

находящихся в постоянном зацеплении между собой шестерен, установленных на вилке с возможностью периодического радиального перемещения и зацепления с зубчатым колесом посредством введенного в приводной блок механизма перемещения вилки.

Причем механизм перемещения вилки .выполнен в виде подпружиненного в осевом направлении ползуна, шарнирно закрепленного в корпусе рычага, и клиновой пары в виде клинового высту- ha на ползуне и клинового паза на вилке, при этом ползун предназначен для взаимодействия со стержнем и шарнирно связан с рычагом.

Такое выполнение электромеханического привода з ажимного устройства расширяет его технологические возможности, так как обеспечивает закрепление пруткового материала, а также обеспечивает повышение быстроходности шпинделя, так как закрепляется вне шпинделя станка.

I

На фиг. 1 изображен привод, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.-3 - вариант исполнения привода для зажимного устройства с вращательным движением ве- душ,его звена; на фиг. 4 -- разрез Б-Б на фиг. 1 (вариант исполнение, привода с двумя электродвигателями и плане-- тарными редукторами).

Электромеханический привод содержит корпус 1, который может быть закреплен на задней стенке шпиндельной бабки станка (не показана) при использовании на токарных станках или на корпусе зажимного приспособления при использовании на станках других типов. На корпусе 1 в расточке закреплен приводной блок 2 планетарного редуктора с электродвигателем 3,

На валу электродвигателя 3 закреплен диск 4 с грузами 5, установленными на осях 6, водило 7 планетарного редуктора, выполненное в виде эксцентрика. Саттелит 8 планетарного редуктора вьшолнен двухвенцовым и связан с зубчатым колесом 9 внутреннего зацепления, установленным в корпусе 1 с возможностью поворота, и выходной шестерней 10. На торце колеса 9 выполнены зубья.

В отверстии водила 7 установлен стержень 11, связанньш с грузами 5.

В расточках корпуса 1 установлен ползун 12, подпружиненный пружиной 13. На ползуне 12 выполнен клиновый выступ 14 и шарнирно закреплен рычаг 15, второй конец которого через шарнир 16 связан с корпусом 1. В корпусе блока 2 установлена регулируемая электромагнитная зубчатая муфта, состоящая из обмотки 17, уложенной в выточке приводного блок 2, являющегося одновременно корпусом электромагнитной муфты и корпусом планетарного редуктора, якоря 18, в отверстиях которого .закреплены штифты 19с зубьями 20 на торцах и штифты 21 с буртиками Якорь 18 пружинами 22 через штифты 121 поджат до замыкания зубьев 20с торцовыми зубьями колеса 9,

В корпусе 1 установлен фланец 23, который крепится на заднем конце шпинделя (не показан). На фланце 23 закреплено зубчатое колесо 24, в расточке которого установлена с возможностью вращения гайка 25, навинченна на втулку 26. Втулка 26 посредством шлицевого подвижного соединения связана с фланцем 23 и при установке привода на станок соединяется с ведущим звеном механизма зажима (не показан) с продольной осью В-В. При использовании привода с клиновым токарным патроном втулка 26 навинчивается на тягу, связанную с клиновой втулкой патрона (не показано).

При использовании привода с зажимным устройством с вращательным движением ведущего звена, например со спирально-реечным патроном, детали 25 и 26 (фиг. 3) соединяются между собой шлицевьм, шпоночным или другим спо- собом, обеспечивающим передачу крутящего момента. Во всех случаях на торце детали 25 выполнены зубья 27.

Соосно шпинделю в расточке корпу- са 1 на полом валу в виде втулки 28 установлено с возможностью перемещения ведомое зубчатое колесо 29 с торцовыми зубьями, кинематически связанное через широкую шестерню 30 с ведомой шестерней 10 планетарного редуктора и с рычагом 15 в его средней части/

В корпусе 1 (фиг. 2) в направляю

щих установлена вилка 31, на которой 55 После Этого отключают электродвигазакреплены на осях 32 две шестерни ; 33, находящиеся в постоянном зацепле-. НИИ между собой. В вилке 31 выполнен

0

5

0

5

клиновый паз, в котором размещен клиновый выступ 14 ползуна 12.

Для увеличения силы зажима на корпусе 1 может быть закреплен дополнительно один или более приводных блоков 2 с электродвигателем 3 и планетарным редуктором. В этом случае (фиг. 4) шестерни 10 этих блоков через промежуточную широкую шестерню 30 кинематически связаны с колесом

29,а стержни 11 через дополнительные стержни 34 и рычаг 35 - с ползуном 12.

Устройство работает следующим образом

В исходном положении во время вращения шпинделя станка с зажатой деталью (не показано) электродвигатель 3 отключен, колесо 29, рычаг 15, ползун 12 и стержень 11 находятся в крайнем левом положении, торцовое зацепление 27 разомкнуто, вилка 31 находится в нижнем положении и шестерни 33 выведены из зацепления с колесом 24. Шпиндель станка расторможен и не связан с приводом.

Для зажима или разжима обрабатываемой детали включают электродвигатель 3. При этом грузы 5, поворачиваясь под действием центробежных сил, перемещают стержень 11 и ползун 12 в крайнее правое положение. Рычаг 15, поворачиваясь, перемещает колесо 29 в осевом направлении и вводит его в зацепление с торцовыми зубьями 27. Одновременно с этим ползун 12с клиновым выступом 14 перемещает в радиальном направлении вверх вилку 31 с шестернями 33, которые входят в зацепление с колесом 24, доворачиваясь и образуя кинематический замок. Шпиндель станка через фланец 23 оказьша- ется заторможенным. В этом положении вращение от электродвигателя 3 передается через водило 7, колеса 8, 10,

30,29, гайке 25, которая, вращаясь, перемещает втулку 26, связанную с тягой зажимного устройства. Происходит зажим или отжим обрабатываемой детали.

По достижении заданной силы зажима под действием осевых сил, возникающих на трапецеидальных торцовых зубьях штифтов 19 и колеса 9, последние выходят из зацепления и зубчатое колесо 9 начинает проворачиваться.

таль 3. Отключение двигателя 3 осуществляется конечным выключателем (не показан) по перемещению якоря 18.

После отключения двигателя 3 система под действием пружин 13 и 22 возвращается в исходное положение, шпиндель станка отключается от привода и растормаживается. При последу 5ощих операциях цикл повторяется.

Регулировка силы зажима обеспечивается изменением напряжения на обмотке электромагнитной предохранительной муфты. Блок управления питанием обмотки может быть выведен на панель управления станком, а при наличии систем ЧПУ изменение силы зажима может быть введено в систему программного управления.

Такое выполнение электромеханического привода расширяет технологические возможности станков за счет зажима прутковых материалов при обработке их на токарных станках, повьшает быстроходность шпинделей за счет разгрузки их от значительных вращающихся масс, а также позволяет отказаться от вращающихся энергоподводящих узлов, ограничивающих быстроходность шпиндельных узлов.

Кроме того, применение в электрохимическом приводе электроманитной

предохранительной муфты позволяет осуществлять дистанционное регулирование силы зажима.

i.

52

йТржтЖС

mm

It

фиг. г

Фиг.З

ю

23

15

30

Редактор О. Бугир

Составитель А. Никифоров

Техред О.Гортвай Корректор Е. Рошко

Заказ 3045/11Тираж 1001Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская на.б., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4