Токарный самоцентрирующий патрон Советский патент 1992 года по МПК B23B31/02 

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к устройствам для закрепления заготовок на шпинд&ле токарного станка.

.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения поворота кулачков на.углы, меньшие 180°.

На чертеже показан предлагаемый патрон с приводами зажима и поворота кулачков, разрез.

Патрон содержит корпус.1 с радиально подвижными ползунами 2 и расположенными на них поворотными кула1/ками 3, за-, крепленными на полувалах 4 (на правом конце составного вала). Полувал 4 посредством резьбы связан с шлицевым полувалом

5, на шлицах которого установлена подпружиненная пружиной 6 полумуфта 7, связанная посредством торцовых зубьев с полумуфтой-шестерней 8, свободно посаженной на наружном диаметре шлицевого полувала 5. Последний снабжен буртом-ограничителем 9 хода, расположенным между торцом ступенчатого отверстия в ползуне 2 и торцом направляющей втулки 10, запрессованной в отверстие ползуна 2, На правом конце полувала 5 выполнен уступ 11, диаметр которого больше диаметра резьбы. Полумуфта-шестерня 8 каждого кулачка находится в зацеплении с солнечным колесом 12, связанным посредством нетормозящей резьбы со штоком 13 цилиндра 14 и установленным в расточке фланца 15 между его дном и торцом корпуса 1 патрона. Внутри штока 13 расположена тяга 16 зажимного цилиндра 17, связанная с клиновой втулкой 18, взаимодействующей с ползунами 2 патрона. Зажимные кулачки 3 зафиксированы от проворота посредством неподвижного 19 и подпружиненного 20 фиксирующих пальцев. Первый из них выполнен срезанным и имеет цилиндрическую форму, а второй имеет сферическую головку. Отверстия под указанные пальцы соответственно имеют цилиндрическую и коническую формы и расположены на разных диаметрах. Количество первых равно количеству вторых. Количество фиксирующих отверстий в кулачке, т.е. количество фиксированных положений кулачка, может быть от 2 до 8. В правой стенке приводного цилиндра 14 расположены регулируемые упоры 21. Ход поршня приводного цилиндра 14 определяется исходя из гарантированного поворота шлицевого йала 5 на 1,5 оборота.

Патрон работает следующим образом.

После окончания обработки подачей сжатого воздуха в левую полость зажимного цилиндра 17 деталь разжимают и снимают с патрона. Далее для поворота кулачков 3 в новое положение сжатый воздух подают в левую полость приводного цилиндра 14. При этом шток 13, перемещаясь вправо, за счет нетормозящей резьбы поворачивает солнечное колесо 12 по часовой стрелке (при наблюдении с носка шпинделя) и полумуфты-шестерни 8 также по часовой стрелке. Поскольку движение шлицевого полув-ала 5 ограничено в осевом направлении буртом-ограничителем 9 хода, а полувал 4 не имеет возможности поворота, последний при вращении шлицевого полувал а 5 перемещается вправо до тех пор, пока фиксирующее отверстие зажимного кулачка полностью не сойдет с фиксирующего пальца 19. В этот момент кулачок 3 должен повернуться, но его удерживает от поворота подпружиненный палец 20. Полувал 4, выдвигаясь дальше, доходит до упора во внутренний торец уступа 11 шлицевого полувала 5. После этого усилие подпружиненного пальца 20 преодолевается и кулачок 3 поворачивается до совладения его следующего конического отверстия с подпружиненным фиксирующим пальцем 20..При этом следующее цилиндрическое отверстие кулачка устанавливается против фиксирующего пальца 19. Этот момент совпадает с концом хода поршня цилиндра 14 и поэтому кулачки 3 дальше не поворачиваются. Весь процесс

5 расфиксации кулачков осуществляется за 1,5 или менее оборотов шлицевого полувала 5. За один оборот последне/о происходит расцепление кулачка 3 с фккс-.фующим пальцем 19 (его высота несколько мзньше

0 шага резьбы в соединении шлицевого полувала 5 с полувалом 4). Остальные |2 оборота идут на поворот кулачка на максимальный угол 180° (двухпозинчоиный поворот кулачка). Для обеспечения по оро5 та кулачков на 1/3, 1/4, 1/6 и 1/8 оборота шлицевой полувал 5 поворачивается соответственно на 4/3, 5/4, 7/6 и 9/8 оборота. Для этого ход поршня цилиндра 14 регулируется посредством упоров 21,

Для фиксации кулачкок 3 после.их поворота воздух подают в правую полость цил,индра 14, и солнечное крлесо 12 поворачивается в обратном направлении,

5 шлицевой полувал 5 также поворачивается в обратном направлении и, ввинчиваясь в резьбовое отверстие полувала 4, втягивает его. Одновременно цилиндрическое отверстие кулачка сопрягается с пальцем 19, а

0 палец 20 утапливается в корпус ползуна 2. Шлицевой полувал 5 продолжает вращаться до полной подтяжки кулачка 3 к торцу ползуна 2. После этого солнечное колесо 12 еще продолжает вращ аться за счет прощелкива5 ния полумуфты-ицестерни 8, создающей под действием пружины 6 определенный момент затяжки. Вращение солнечного колеса 12 прекращается в момент упора поршня в заднюю крышку цилиндра 14. Модуль зубчатой передачи патрона выбирают из расчета, что ход его кулачков (ползунов 2) должен быть меньше полной высоты зуба с тем, чтобы при зажиме детали кинематическая цепь не разрывалась, а при разжиме зуб

5 полумуфты-шестерни зацеплялся на всю высоту, обеспечивая необходимые прочностные характеристики при повороте и фиксации кулачков.

Таким образом, конструкция позволяет расширить технологические возможности

путем обеспечения поворота на углы, меньшие 180°.

Формула изобретения Токарный самоцентрирующий патрон, содержащий корпус, ползуны с клиновыми поверхностями и связанные с механизмом поворота кулачки, установленные в приводных валах, размещенных в ползунах, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения поворота кулачков на углы, меньшие 180°, механизм поворота каждого кулачка снабжен кулачковой муфтой сцепления, состоящей из двух подпружиненных относительно друг друга полумуфт, а каждый приводной вал выполнен из двух связанных винтовой передачей полувалов, один из которых содержит шлицы, бурт-ограничитель хода и выступ, входящий в полость, выполненную в другом полувале, при этом на одной полумуфте выполнен зубчатый венец, связанный с механизмом поворота, и эта полумуфта установлена на шлицах полувала с возможностью поворота, а в другой полумуфте выполнено шлицевое отверстие, предназначенное для взаимодействия с шлицами полувала.

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к устройствам для закрепле- ния заготовок на шпинделе токарного станка. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения поворота кулачков на углы меньше 180°. В корпусе 1 расположены ползуны 2, на которых установлены поворотные кулачки 3. Они закреплены на полувалах 4 и 5, связанных винтовой передачей. На шлицах полувала 5 с возможностью поворота установлена полумуфта-шестерня 8, а полумуфта 7 связана с полувалом 5 шлицевым соединением. Полумуфты 7 и 8 составляют кулачковую Муфту сцепления. На полувале 4 выполнены бурт-ограничитель 9 хода и уступ 11, входящий в полость полувала 4. Поворот полумуфты-шестерии 8 осуществляется от шестерни 12, связанной несамотормозящейся винтовой передачей со штоком 13. Зажим'- разжим заготовки осуществляется штоком 16 через клиновой механизм. При необходимости поворота кулачков 3 воздух подают в левую полость цилиндра 14. При этом шток 13, перемещаясь вправо, поворачивает шестерню 12 и полумуфту-шестерню 8, Полувал 5 получает осевое перемещение благодаря наличию винтовой передачи, связывающей полувалы 4 и 5. Однако осевое перемещение полувала 5 ограничено буртом-ограничителем 9, поэтому осевое перемещение получает полувал 4 до тех пор, пока фиксирующий палец 19 не выйдет из отверстия в кулачке 3, но его удерживает от проворота подпружиненный фиксатор 20, Полувал 4 продолжает перемещаться до тех пор, пока уступ 11 не упрется во внутренний торец полости в полувале 4. После этого сопротивление фиксатора 20 преодолевается и начинается поворот кулачка 3, пока палец 19 не устанавливается против следующего гнезда в кулачке 3. Этот момент совпадает с концом хода поршня цилиндра 14. Так как ход поршня регулируется упором 21, то возможен поворот кулачка на угол, меньший 180°, что расширяет технологические возможности патрона. 1 ил.слсою оXI

67 W 2 20 , ////