Автоматический самоцентрирующий зажимной патрон Советский патент 1992 года по МПК B23B31/169 

1 размещены кулачки 2 с зажимными губами 3. Внутри корпуса установлен ползун А, в котором перемещаются внутренние кулачки 5. каждый из которых сопряжен посредством клинового механизма с кулачком 2. На ползуне установлен вращающийся спиральный диск 6, спираль которого взаимодействует с зубьями кулачков 5. Зубчатый венец 7 посредством поводков 8 взаимодействует с диском 6. Венец 7 зацеплен с шестерней 9, вращающейся вместе с шестерней 10, зацепленной с ведущим зубчатым венцом 11. В полостях ползуна 4 размещены эксцентриковые грузы 14, поворачивающиеся на осях 15. Поверхности грузов 14 предназначены для

взаимодействия с кулачками 5 и выполнены по архимедовой спирали. Грузы подпружинены к центру патрона пружинами. Торцы грузов снабжены скосами 19, взаимодействующими при разжиме со скосами 20, выполненными на корпусе 1. При включении вращения патрона грузы под действием центробежных сил поворачиваются и входят своими поверхностями в контакт с кулачками 5, стремясь сместить их в направлении, противоположном действию центробежных сил. приложенным к кулачкам. При остановленном патроне поверхности отводятся от кулачков 5 пружинами, не мешая процессу разжима- зажима. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: в области станкостроения, а более конкретно в устройствах для закрепления заготовок на шпинделе станка, обеспечивая повышение надежности путем исключения уменьшения зажимных усилий под действием центробежных сил, повышение производительности путем сокращения вспомогательного времени на переналадку патрона. Сущность изобретения: в корпусе

Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе, станка.

Цель изобретения - повышение на- дежности путем исключения уменьшения зажимных усилий под действием центробежных сил и повышение производительности путем уменьшения вспомогательного времени на переналадку патрона.

(На фиг. 1 показан шпиндель, осевой разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Патрон содержит корпус 1, радиально перемещаемые в нем наружные зажимные кулачки 2, на которых закреплены зажим- ные губки 3.

Внутри корпуса размещен ползун 4, в котором радиально перемещаются внутренние кулачки 5, каждый из которых сопряжен посредством клинового соединения с од- ним из зажимных кулачков 2.

На ползуне установлен с возможностью вращения относительно него спиральный диск 6, спираль которого взаимодействует с зубьями внутренних кулачков 5.

Внутри корпуса размещён зубчатый венец 7 посредством поводков 8 (выходные звено привода), взаимодействующий со спиральным диском. Зубчатый венец 7 находится в зацеплении с шестерней 9, вра- (дающейся вместе с шестерней 10, которая находится в зацеплении с ведущим зубчатым венцом (входное звено) 11, расположенным на внешней поверхности корпуса и взаимодействующим с нормально откры- тым фиксатором 12. Осевое перемещение ведущего зубчатого венца (входного звена) 11 ограничено фланцем 13. Фиксатор 12 связан с Системой управления патроном.

В полостях межкулачкового пространства ползуна 4 размещены эксцентриковые грузы 14, шарнирно закрепленные в нем с помощью осей 15. Противоположные центрам тяжести грузов 14 по отношению к осям 15, поверхности этих грузов 16 выполнены по архимедовой спирали и расположены в непосредственной близости от боковых поверхностей внутренних кулачков 5, Эти поверхности могут быть выполнены либо с фрикционным покрытием, увеличивающим их силы трения при соприкосновении, либо снабжены зубьями 17, упорные поверхности которых перпендикулярны радиусу патрона/Грузы 14 подпружинены к центру патрона пружинами 18, усилия которых соизмеримы с массой этих грузов, лишь незначительно превосходя ее.

Торцы грузов 14 снабжены скосами 19, взаимодействующими при разжиме со скосами 20 внутренней стороны корпуса 1 патрона через накладки, выполненные из антифрикционного материала, например, из фторопласта, имеющего малый коэффициент трения.

Работа патрона осуществляется следующим образом.

Операция Зажим заготовки. Патрон не вращается. Ползун 4 находится в крайнем правом положении. Грузы 14 сведены к центру. Поверхности 16 не касаются кулачков 5. Обрабатываемая заготовка 21 помещается в пространство между губками 3. Включается привод механизма зажима (не показан). Ползун 4 перемещается влево. Вместе с ползуном перемещается спиральный диск б, внутренние кулачки 5 и грузы 16. Наружные зажимные кулачки 2, сопряженные с внутренними кулачками 5 посредством клинового соединения при этом

перемещаются радиально в направлении к центру и зажимают заготовку 21.

При включении вращения патрона с рабочей скоростью грузы 14, расходясь под действием центробежных сил, сжимают пружины 18 и поворачиваются вокруг осей 15. При этом поверхности 16, выполненные по архимедовой спирали, прижимаются к боковым поверхностям внутренних кулачков 5, зажимая их в радиальных направля- ющих. Если поверхности 16 и кулачки 5 снабжены зубьями, то при этом кроме зажима кулачков 5 в направляющих к ним еще прикладывается усилие, направленное к центру патрона, противоположно направле- нию центробежной силы, развиваемой самими кулачками 2, 5 и 3. Таким образом в процессе обработки компенсируется вредное влияние центробежных сил на надежность зажима заготовки 21.

После окончания обработки патрон останавливается и под действием пружин грузы 14 сходятся к центру, освобождая кулачки 5. Разжатие заготовки осуществляется при перемещении ползуна 4 вправо.

Операция Переналадка кулачков на другой диаметр закрепления. Патрон не вращается. Фиксатор 12 перемещается вправо и взаимодействует с зубчатым венцом 11. При этом посредством системы уп- равления включается медленное вращение латрона. Чтобы при этом вращении грузы 14 не повернулись и не зажали кулачки 5 скосы 19 грузов 14 упираются в накладку скосов 19, потому что ползун 4 находится при этом в крайнем правом положении.

При этом вращение патрона зубчатый венец 11 остается неподвижным относительно фиксатора 12. Корпус 1 патрона вращается относительно зубчатого венца 11.

При этом шестерня 10 обегает зубчатый венец 11, передает вращение через шестерню 9 на внутренний зубчатый венец 7, который начинает вращаться относительно корпуса и через поводки 8 передает вращение на спиральный диск 6. Спираль спирального диска при вращении, взаимодействуя с зубьями внутренних кулачков 5, перемещает кулачки 5 и сцепленные с ними зажимные кулачки 2 в радиальном направлении до установки их до требуемого диаметра закрепления.

После этого наладочное вращение патрона прекращается, фиксатор 12 выходит из сцепления с зубчатым венцом 11.

Патрон готов к зажиму заготовки. Перемещение кулачков в обратном направлении (разведение) осуществляется реаврсирова- нием вращения патрона.

Формула-изобретения

2.Патрон по п. 1, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности путем уменьшения времени на переналадку, на эксцентриковых грузах выполнены скосы, предназначенные для взаимодействия с ответными скосами, выполненными в корпусе патрона.