Токарный самоцентрирующий патрон Советский патент 1992 года по МПК B23B31/14 

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

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.

На фиг.1 изображен предлагаемый патрон, осевой разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - патрон, имеющий ползуны, с которым сопряжены по два дугообразных элемента; на фиг.4 - вид А на фиг.З (дугообразные элементы).

Предлагаемый патрон содержит корпус 1, закрытый с торца фланцем 2. На корпусе выполнены радиальные направляющие пазы, в которых установлены ползуны 3. Посредством винтов 4 на ползунах закреплены зажимные кулачки 5. Патрон снабжен клиновым механизмом 6 зажима-разжима кулачков, перемещение которых осуществляется при возвратно-поступательном перемещении тяги 7, связанной с приводом (на фиг. не показан). В корпусе образована внутренняя кольцевая полость 8, в которой между соседними прлзунами размещены дугообразные элементы 9, представляющие собой части полого цилиндра и выполняющие функции противовесов устройства компенсации центробежных сил. Образующие этих элементов параллельны геометрической оси патрона.Дуго ч л - ю со

образные элементы установлены в корпусе на осях 10, также параллельных геометрической оси патрона. Дугообразные элементы имеют разделяемые осями 10 разновеликие плечи; меньшие Ни большие 12. Концы меньших плеч 11 входят в пазы 13, образованные в ползунах 3.

В варианте, показанном на фиг.З, с каждым ползуном 3 сопряжено по два дугообразных элемента 9, концы меньших плеч 11 которых входят в пазы 13. Эти элементы расположены по обе стороны ползуна симметрично относительно него.

На больших плечах 12 двух дугообразных элементов 9, расположенных между со- седними ползуяами 3, могут быть выполнены соответственно вилкообразная прорезь 14 и обниженный с двух торцов ступенчатый участок 15, проходящий сквозь прорезь (фиг.4). При этом массы больших плеч с вилкообразной прорезью и обнижен- ным ступенчатым участком должны быть равны.

Патрон работает следующим образом.

Посредством привода через тягу 7 и клиновый механизм 6, взаимодействующий с.ползунами 3, закрепленные на них кулачки 5 зажимают обрабатываемое изделие с заданным усилием и патрону вместе со шпинделем станка, на котором он установлен, сообщается вращательное движение. По мере возрастания чисел оборотов увеличиваются центробежные силы, воздействующие на ползуны 3 и закрепленные на них зажимные кулачки 5. В результате действия этих сил ослабляется заданное усилие зажима в патроне обрабатываемого изделия.

При высокоскоростном вращении изделия усилие зажима может ослабнуть настолько, что под действием сия резания не исключено возникновение аварийной ситуации (проворот изделия в кулачках или даже вырывание его из патрона). Для предотвращения подобных ситуаций предусмотрено устройство компенсации центробежных сил с противовесами, выполненными в виде дугообразных элементов 9, которые, поворачиваясь на осях 10 под действием центробежных сил на их большие плечи 12, имеющие значительно большую массу, чем меньшие плечи 11, посредством концов последних, входящих в пазы 13, воздействуют на ползуны 3 в направлении геометрической оси патрона. Э.тим достигается значительная компенсация центробежных сил, воздействующих на зажимные кулачки.

Расположенные по обе стороны каждого ползуна 3 симметрично относительно него дугообразные элементы 9, концы меньших плеч 11 которых входят в общий паз 13 ползуна 3 (см.фиг.З), обеспечивают передачу усилия на ползуны строго по радиусу-вектору, направленному к центру патрона. Такое расположение дугообразных элементов исключает перекосы ползунов в направляющих пазах корлуса , а также повышает компенсирующее усилие, воздействующее

на зажимные кулачки. При попарном сопряжении дугообразных элементов с ползуном в силу наличия на соседних больших плечах 12 соответственно вилкообразной прорези 14 и ступенчатого участка 15 обниженная

часть последнего свободно проходит сквозь прорезь последнего. Это позволяет полностью использовать объем кольцевой полости 8, а равенство масс плеч с прорезью и ступенчатым участком гарантирует равномерность воздействия дугообразных элементов на ползуны, чем достигается одинаковое воздействия усилия как на каждый отдельно взятый зажимной кулачок, так и на зажимаемое изделие.

Формула изобретения

1.Токарный самоцентрирующий патрон с компенсацией центробежных сил, содержащий корпус, в радиальных пазах которого

расположены ползуны, несущие зажимные кулачки, а в ползунах выполнены пазы, предназначенные для взаимодействия с противовесами, установленными на осях во внутренней полости корпуса, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, противовесы выполнены в виде дугообразных элементов, образующие которых параллельны оси патрона, с двумя разновеликими

плечами, концы меньших плеч которых сопряжены со стенками пазов ползунов.

2.Патрон по п.1,отличающийся тем, что дугообразные элементы расположены попарно, симметрично относительно

каждого ползуна, со стенками паза которого сопряжены два конца меньших плеч соответствующей пары дугообразных элементов.

3.Патрон по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, Что большие плечи пары дугообразных элементов, расположенных между двумя соседними ползунами, снабжены соответственно вилкообразной прорезью и обнаженным средним участком, охватываемым упомянутой прорезью.

4.Патрон по пп.1-3, отличающий- с я тем, что дугообразные элементы выполнены в виде частей полого цилиндра

со

OJ

чtDГ Г-m

ад

s

I

Использование: б станкостроении, в устройствах для закрепления заготовок на шпинделе токарного станка. Сущность изобретения: в корпусе 1 размещены ползуны 3, на которых закреплены зажимные кулачки. Привод перемещения ползунов выполнен клиновым. В корпусе 1 образована полость 8, в которой на осях 10 установлены дугообразные элементы 9, выполняющие роль противовесов с разновеликими плечами. Меньшие плечи противовесов входят в прорези, выполненные в ползунах 3. Зажим заготовки осуществляется клиновым механизмом. Однако при высоких частотах вращения патрона центробежные силы, приложенные к кулачкам, способны ослабить зажим. Этому препятствуют противовесы 9, которые воздействуют на ползуны 3 в направлении зажима, что повышает надежность. Выполнение противовесов 9 в виде дугообразных элементов, т е. частей полого цилиндра, упрощает конструкцию. Возмохшо выполнение двух противовесов на каждый ползун. В этом случае один про- . тивовес снабжен выступом, входящим в паз другого противовеса. 4 ил СП с

видА -(побернуъо) Л Д« « « « У J уу

« 3

. 4