Самоцентрирующий кулачковый патрон Советский патент 1993 года по МПК B23B31/30 

Изобретение относится к приспособлению для закрепления заготовок преимущественно на металлорежущих станках токарной

группы,. ..

Известен патрон с пневматическим поршневым приводом, содержащий корпус, кулачки с губками, кольцо с тремя наклонными отверстиями, в которых установлены стержни. Радиальное перемещение кулачков с губками в патроне осуществляется путем воздействия поршня пневматического цилиндра на стрежни в наклонных отверстиях через кольцо. В процессе обработки заготовка удерживается кулачками за счет угла самоторможения между стержнями и кольцом. Освобождение заготовки, закрепленной по наружному диаметру, осуществляется пуском сжатого воздуха в левую полость цилиндра. При закреплении заготовки по внутреннему диаметру сжатый воздух подается в левую полость цилиндра, а при освобождении - в правую.

Недостаток патрона заключается в том, что он предназначен для закрепления лишь небольших деталей и заготовок. Использование патрона для закрепления заготовок с большими диаметрами не может иметь места главным образом по причине ненадежности крепления заготовок самоторможением, а также сложности конструкции, ее значительными габаритами, которые ведут к существенному удорожанию приспособления.

Известно другое зажимное кулачковое устройство, содержащее кулачки, губки, винт, установленные на корпусе обоймы, пружины сжатия, поджимающие губки либо к центру . патрона по радиальным пазам, либо от центра, поршень пневмопривода одностороннего действия, взаимодействующий с обоймами через распорные элементы, преобразуя1 при этом осевое усилие, создаваемое давлением сжатого воздуха на поршень, в радиальные усилия на губках для зажима или разжима деталей (заготовок), подлежащих обработке.

V|

00

VI о

Ы

со

СО

Недостаток устройства заключается в относительно большом времени на его переналадку, связанном с закреплением детали, например, не по внешнему диаметру, а по внутреннему. Для осуществления переналадки патрона снимают крышки на его цилиндрической поверхности, предварительно отвинтив крепеж, извлекают из ниш обоймы с пружинами, поворачивают каждую в горизонтальной плоскости на 180°, размещают их опять в ниши, устанавливают крышки и закрепляют болтами.

Известен также самоцентрирующий патрон, содержащий корпус с цилиндрической полостью, в которой размещен поршень пневмопривода двустороннего действия. Поршень взаимодействует с губками и кулачком через клинья, ползун и винт, преобразуя поступательное движение поршня в поступательные движения кулачков в радиальных пазах патрона.

Недостаток патрона заключается в его низкой надежности, которая обусловлена тем, что окончательный поджим кулачка осуществляется через поршень сжатым воздухом, В случае отсутствия воздуха в системе управления может произойти выброс детали из вращающегося патрона и возможно травмирование оператора.

Целью изобретения является сокращение времени на переналадку.

На приведенных графических материалах изображено зажимное кулачковое самоцентрирующее устройство и его узлы, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением положительного эффекта при использовании всей совокупности существенных признаков, указанных в его формуле..

На фиг. 1 изображено устройство,.верти- кальный разрез: поршень прижат сжатым воздухом к торцу корпуса, пружины сжаты, распределительный золотник вверху и сжатый воздух, поступающий в левую полость цилиндра/свел кулачки к центру; на фиг.2 - то же: воздух стравлен, от воздействия сжатых пружин кулачки сцентрировали и закрепили по внутреннему диаметру кольцевую заготовку; на фиг.З - узел I на фигИ: сжатый воздух поступает в левую полость цилиндра привода перемещения ползуна; на фиг.4 - то же, вариант; на фиг.5- устройство, вертикальный разрез: поршень прижат сжатым воздухом к торцу корпуса, пружины сжаты, распределительный золотник внизу и сжатый воздух, поступающий в правую полость, развел кулачки; на фиг.6 - то же; воздух стравлен, от воздействия сжатых пружин кулачки сцентрировали и закрепили по наружному диаметру заготовки; на фиг.7 - узел II на фиг.5: воздух под избыточным давлением поступает в правую полость цилиндра привода перемещения ползуна; на

фиг.8 - то же, вариант.

Зажимное устройство-содержит цилиндрический корпус 1 (см. например, фиг. 1, 2), в радиальных пазах которого размещены ползуны 2 с возможностью принудительно0 го перемещения под действием на них поршней 3 через штоки 4 пневмрприводов двустороннего действия. На каждом из ползунов 2 установлен верхний ползун 5 с переставляемым кулачком 6. Ползуны 2

5 соединены с верхними ползунами 5 настроечными винтами 7. При вращении винтов 7 происходит взаимное перемещение ползунов 5 с кулачками б, позволяющее обеспечить тонкую настройку устройства на зажим

0 заготовки, В нижней части корпуса 1 выполнена цилиндрическая полость, в которой размещен поршень 8. На поршне 8 жестко закреплены Двусторонние клинья 9 с возможностью взаимодействия внешней нз5 клонной поверхностью (фиг.1, 2) или внутренней наклонной поверхностью (фиг.5, 6) с соответствующими наклонными поверхностями ползунов 2. В зависимости от этого с помощью зажимного устройства

0 закрепляют заготовку за внутренний или наружный диаметр. Поршень 8 подпружинен пакетами пружин 10, размещенный в полр- сти цилиндра корпуса 1 между его дном и поршнем 8. С торцов полость в корпусе 1

5 закрыта крышкой 11 с центральными патрубками. Герметичность полости в корпусе 1 под поршнем 8 обеспечивается уплотни- тельными эластичными кольцами 12,13,14. Быстроразъемное соединение 15 служит

0 для подключения устройства к сети сжатого воздуха, Воздух через канал а в корпусе 1 поступает в полость цилиндра под поршень 8 и дальше через канал b на распределительный золотник 16. В зависимости от по5 ложения золотника 16 воздух под избыточным давлением поступает либо че: рез каналы с и d в полость 17 (фиг.З), либо через каналы с и ев полость 18 (фиг.7). Установку золотника 16 в то или иное поло0 жение осуществляют при помощи винта 19. На фиг.4,8 изображен другой вариант переключения потока воздуха в полости 17 или 18 при помощи крана 20. Уплотнительное кольцо 21 на центральном патрубке крышки

5 11 препятствует утечке воздуха через кольцевую щель, С помощью предлагаемого устройства можно крепить как заготовки 22 по внутренней (цилиндрической) поверхности, так и заготовки 23 по наружной боковой поверхности.

Зажимное устройство работает следующим образом.

При закреплении заготовки 22 за внутреннюю поверхность (см. фиг.1, 2) кулачками 6 последние настраивают винтами 7 на определенное положение. После этого винтом 19 устанавливают распределительный золотник 16 таким образом, чтобы совместились каналы с и о1. Затем присоединяют к корпусу 1 быстроразъемное соединение 15 (см. фиг.1). Воздух через канал а поступает в полость под поршень 8 и поджимает его с клиньями 9 в направлении к дну цилиндрической полости, сжимая пружины 10. Одновременно через каналы b воздух поступает в полость под распределительный золотник, откуда через каналы с и d - в ;полость 17,перемещает поршни 3 со штоками 4 и ползунами 2, 5 в направлении к оси корпуса. При этом ползуны 2 дальними от оси корпуса наклонными поверхностями прижимаются к противолежащим поверхностям клиньев 9. Затем устанавливают заготовку 22 таким образом, чтобы кулачки 6 оказались внутри ее отверстия, сбрасывают воздух из полости между поршнем 8 и крышкой 11 (см. фиг.2), пружины 10 перемещают поршень 8 в направлении к крышке 11, При этом клинья 9 воздействуют наклонными поверхностями на сопряженные с ними наклонные поверхности ползунов 2, перемещают их вместе с ползунами 5 в направлении от оси корпуса 1. Кулачки 6 прижимаются губками к внутренней поверхности заготовки 22, закрепляя ее. В процессе обработки заготовка 22 удерживается за счет сил упругости пружин 10, дей- .ствующих на кулачки 6 через клинья 9, ползуны 2, 5. Для снятия заготовки 22 останавливают вращение устройства, подключают его через быстроразъемное соединение 15 к сети сжатого воздуха, кулачки 6 отходят от внутренней поверхности заготовки 22, после чего последнюю снимают с устройства. ..

При закреплений заготовки 23 за ее наружную цилиндрическую поверхность (см.фиг.5) распределительный золотник 16устанавливают винтом 19 до совмещения каналов си е, соединяя полость под золотник 16с полостью 18 цилиндра. Затем винтами 7 устанавливают в необходимое положение кулачки 6. После этого присоединяют устройство к сети сжатого воздуха через соединение 15, сжатый воздух поступает в полость под поршень 8 и поднимает его с клиньями 9 в направлении к дну цилиндрической полости в корпусе 1, сжимая при этом пружины 10.

Одновременно через каналы Ь, с и е воздух поступает в полость 18 цилиндра (см. фиг,7), перемещает поршень 3 со штоком 4 и ползунами 2, 5 в направлении от оси устройст5 ва. При этом ползуны 2 ближними к оси корпуса 1 наклонными поверхностями соприкасаются с соседними противолежащи- ми наклонными поверхностями клиньев 9. На разведенные кулачки 6 устанавливают

10 заготовку 23 (см. фиг.6), сбрасывают воздух под избыточным давлением из полости между поршнем 8 и крышкой 11. Под действием пружин 10 поршень.3 устремляется в направлении к крышке 11. При этом клинья 9

15 воздействуют наклонными поверхностями на сопряженные с ними наклонные поверхности ползунов 2, перемещают их с верхними ползунами 5 и кулачками 6, прижимают к наружной цилиндрической поверхности

0 заготовки 23, закрепляя ее для последующей обработки. В процессе обработки заготовка удерживается за счет усилий, создаваемых пружинами 10 при их действии. на поршень 8. Для снятия заготовки 23 с

5 устройства останавливают его вращение, присоединяют к его корпусу 1 .быстроразъемное соединение (см. фиг.1), на вход канала а подают воздух под избыточным давлением под поршень 8, кулачки 6 пере0 мещаются от наружной поверхности заготовки 23, после чего ее снимают с устройства..

Формула изобретения

5 1. Самбцентрирующий кулачковый патрон, в корпусе которого с возможностью радиального перемещения установлены несущие зажимные кулачки, ползуны с клиновыми поверхностями, контактирующими с

0 клиньями поршня привода, при этом между поршнем и корпусом расположены пружины сжатия, о т ли чающийся тем, что, с целью сокращения времени на переналадку, клинья поршня привода выполнены

5 двухсторонними, вторая сторона каждого из которых предназначена для взаимодей- ствия с дополнительной ответной поверхностью, выполненной в ползуне, при этом устройство снабжено цилиндрами двухсто0 роннего действия, поршни которых предназначены для взаимодействия с ползунами.

2. Патрон по п. 1, о т л и ч а ю щси и с я тем, что полости цилиндров двухстороннего

5 действия соединены каналами с поршневой полостью цилиндра одностороннего действия через введенный в устройство распределитель.

Фиг. 5

Фигм

Использование: для крепления заготовок на металлорежущих станках, содержащих планшайбу. Сущность изобретения: в корпусе расположены ползуны, несущие зажимные кулачки. В ползунах выполнены па: зы с наклонными поверхностями, в которых расположены двусторонние клинья, жестко связанные с поршнем привода. Параллельно оси патрона расположены цилиндры двустороннего действия, поршни которых взаимодействуют с ползунами. В зависимости от того, какой поверхностью ползуны взаимодействуют с двусторонним клином, осуществляется крепление детали по наружной или.внутренней поверхности. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.