Привод зажимного патрона Советский патент 1990 года по МПК B23B31/00 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка.

Цель изобретения - повышение производительности путем сокращения времени закрепления заготовок.

На фиг. 1 показан привод и патрон, общий вид; на фиг. 2 - то же, осевой разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - развертка кулачковой муфты; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез Г-Г на фиг 3; на фиг. 8 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Привод кулачков зажимного патрона содержит пневмоцилиндр 1, установленный на шпиндельной бабке станка, конический зубчатый венец 2, входящий в зацепление с коническими шестернями 3 посредством одноплечего П-образного рычага 4. При этом зазор в зубчатом зацеплении и ход конического зубчатого венца 2 регулируются винтами 5 и 6. Конический зубчатый венец 2 размещен в промежуточной втулке 7 и имеет возможность осевого перемещения благодаря подвижному соединению шпонками 8, а промежуточная втулка 7 может поворачиваться в корпусе 9 и в осевом направлении фиксируется кольцом 10. В корпусе 9 размещены неподвижный диск 11 с торцовыми кулачками 12 и подвижный диск 13 с кулачками 14, образующие муфту. Подвижный диск 13 имеет внутренние шлицы 15, входящие в пазы 16 промежуточной втулки 7, и может вращаться одновременно с ней и перемещаться в осевом направлении относительно втулки. Пазы промежуточной втулки 7 в продолжении имеют окна 17 (фиг. 6), куда попадают внутренние шлицы 15 подвижного диска 13 при проворачивании его относительно промежуточной втулки 7, а величина хода подвижного диска 13 до его попадания в окно регулируется прокладкой 18. Прокладку

5 18 из комплекта выбирают с таким расчетом, чтобы кулачки обоих дисков 11 и 13 в исходном положении муфты имели осевое перекрытие при вращении подвижного диска 13 на величину 0,5-0,8 мм. Это необходимо для того, чтобы при реверсе за0 жимного патрона муфта могла самостоятельно включиться.

Кулачки 12 и 14 имеют профиль (фиг. 5), необходимый для предотвращения смятия шлицевого соединения подвижного диска 13 и промежуточной втулки 7. Нужный эф5 фект достигается увеличением рабочего угла профиля кулачков при вершине, благодаря чему уменьшается крутящий момент в конце подвижного диска 13. Последний поджимается к неподвижному диску 11

д пружинами 19, сила при предварительной деформации которых регулируется винтами 20, установленными в промежуточной втулке 7. На корпусе 9 установлен конечный выключатель 21, который взаимодействует с подвижным диском 13 при максимальном

5 его удалении в осевом направлении от неподвижного диска 11. Конические шестерни 3 приводят во вращение спиральный диск 22 патрона, который перемещает в радиальном направлении зажимные кулачки 23, зажимающие заготовку 24.

0 Величина разжима (обратный ход) кулачков 23 регулируется кольцевым упором 25, который в торцовой части имеет радиусные ступенчатые поверхности 26-28. Поворотом в соответствующую сторону кольцевого упора 25 на корпусе патрона достигается заданное ограничение хода кулачков. Обычно достаточно трех ступеней ограничения. Возможно использование стандартных патронов без переработки конструкции путем

крепления дополнительно конических зубчатых шестерен в имеющихся гнездах под ключ (фиг. 8}. Устройство закрывается кожухом 29 с целью обеспечения техники безопасности при вращении зажимного пат- рона. Полная высота кулачков 12 и 14 обозначена литерой С и рабочая высота D, ширина окна 17 Е, его длина А. Ширина шлицев обозначена литерой L. а их длина М.

Устройство привода кулачков зажимного патрона работает следующим образом.

В зону кулачков 23 патрона подается заготовка 24. При этом стойка ЧПУ станка подает команду для подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр 1, который, поворачивая рычаг 4, вводит в зацепление зу- бья конических шестерен 3 и конического венца 2. Включается вращение шпинделя с минимальной частотой, для зажима с положительным направлением вращения, для разжима с отрицательным. За счет работы зубчатого зацепления венца 2 с шестерня- ми 3 происходит проворачивание венца 2 до включения муфты, образованной кулачками 12 и 14. Внутренние шлицы 15 диска 13 выводятся из окна 17 промежуточной втулки 7 и диск 13 прижимает- ся к диску 11 пружинами 19. Вращение зубчатого венца 2 прекращается и начинают вращаться шестерни 3, следствием чего является зажим заготовки 24 кулачками 23. После соприкосновения рабочих поверхностей зажимных кулачков 23 с поверх- ностью заготовки 24 резко возрастает сила, противодействующая движению зажимных кулачков 23, а следовательно, и крутящий момент в зубчатом зацеплении. При достижении установленного крутящего момента, равного или большего моменту разжима кулачков патрона, т. е. заданной силы зажима заготовки 24, регулируемого при помощи винтов 20, подвижный диск 13 отжимается по пазам 16 втулки 7 на расстояние, равное высоте кулачков. Суммарная сила пружин 19, вставленных в винты 20, равна усилию отжатия дисков 11 и 13. В конце хода подвижного диска 13 шлицы 15, выполненные на нем, попадают в окно 17, выполненное на промежуточной втулке 7 (фиг. 6). Под действием возникающего в результате размыкания дисков 11 и 13 вращения втулки 7 диск 13 проворачивается в окне 17 относительно промежуточной втулки 7 в положение, показанное тонкими линиями на фиг. 6, и под действием пружин 19 остается в зафиксированном поло- жении. В результате зубчатый венец 2 получает свободу вращения вместе с промежуточной втулкой 7 и дальнейший зажим заготовки 24 прекращается.

Одновременно при фиксации подвижный диск 13 воздействует на конечный выключатель 21, который управляет отключением подачи сжатого воздуха в пневмоци-

м-ндр. о.-врат пор.ишя котгиг ос UICCTВ;) р:: ; .ОМГ.-;;и ПСТрО.1 ;.. ,:г; /.

Зубчагун венец 2 выводите, из г-ше v- : с коническим шестернями 3. ь,.,юч/- ется рабочая частота йращекня .---.1 и производится обработка дета л л по грамме. После обработки по команде устройства ЧПУ станка осуществляется ролжнч: патрона в указанной последовательности но при отрицательном направлении праще кия шпинделя. При этом кулачки 23 упираются в радиусную поверхность 2п, пли 27, или 28 кольцевого упора 25.

Условием надежной работы патрона являются следующие зависимости: D-С- .(0,5-0,8) мм и ,5E.

Формула изобретения

I. Привод зажимного патрона токарного станка, содержащий расположенный на шпиндельной бабке корпус и установленную с возможностью осевого перемещения от привода и рычага втулку с зубчатым венцом, предназначенным для периодического зацепления с коническими шестернями патрона, несущего зажимные кулачки, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности путем сокращения времени на закрепление, он снабжен расположенным на корпусе привода неподвижным диском с торцовыми кулачками, подвижным диском с торцовыми кулачками и внутренними шлицами, промежуточной втулкой с пазами, оканчивающимися окнами, и кольцевым упором с радиусными ступенчатыми поверхностями, при этом подвижный диск установлен на промежуточной втулке с возможностью ограниченного поворота и подпружинен в осевом направлении относительно нее, внутренние шлицы подвижного диска предназначены для взаимодействия с пазами и окнами промежуточной втулки, торцовые кулачки обоих дисков предназначены для взаимодействия друг с другом, а кольцевой упор расположен на корпусе патрона и его радиусные ступенчатые поверхности предназначены для ограничения радиального перемещения зажимных кулачков патрона.

2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что торцовые кулачки подвижного и неподвижного дисков установлены в исходном положении с осевым перекрытием, равным 0,5-0,8 мм.

3.Привод по п. 1, отличающийся тем, что торцовые кулачки обоих дисков выполнены с полной и рабочей высотами, причем полная высота кулачков равна длине окон промежуточной втулки, длина внутренних шлицев подвижного диска равна рабочей высоте упомянутых кулачков, а ширина этих шлицев равна половине ширины окон промежуточной втулки.

6 29

25

Вид А

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка. Целью изобретения является повышение производительности путем сокращения времени закрепления заготовки. Привод снабжен расположенным на корпусе привода неподвижным диском с торцовыми кулачками, подвижным диском с торцовыми кулачками и внутренними шлицами, промежуточной втулкой с пазами, оканчивающимися окнами, и кольцевым упором с радиусным ступенчатыми поверхностями. Торцовые кулачки подвижного и неподвижного дисков установлены в исходном положении с осевым перекрытием, равным 0,5 - 0,8 мм. Торцовые кулачки обоих дисков выполнены с полной и рабочей высотами, причем полная высота кулачков равна длине окон промежуточной втулки, длина внутренних шлицев подвижного диска равна рабочей высоте упомянутых кулачков, а ширина этих шлицев равна половине ширины окон промежуточной втулки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

27

фиг.3

-J

I

-1

ro

%

fu ел

en

г-э

СЛ

Cn

СЛ

, 2

r CT

01 Й

Cta i

Uu

л-д

Фиг. в