Универсальный патрон Советский патент 1993 года по МПК B23B31/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к зажимным устройствам для токарных станков.

Цель изобретения является расширение технологических возможностей патрона посредством крепления деталей по различным поверхностям.

Предлагаемый патрон можно использовать для широкой номенклатуры на участках токарной обработки тонкостенных деталей с небольшой подналадкой в виде кулачков и зажимных шайб.

На фиг.1 изображен предлагаемый патрон, вид спереди; на фиг.2 - продольный разрез патрона по на фиг.1 в положении зажима по внутренней поверхности; на фиг.З - разрез по И-И на фиг.2; на фиг.4 - вид патрона сверху, вид Б на фиг.2: на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.4; на фиг.6 - разрез

по Д-Д на фиг.2; на фиг.7 - вид Ж на фиг.б; на фиг.8 -1 разрез патрона по Е-Е на фиг.2; на фиг.9 - разрез по К-К на фиг.2; на фиг. 10 разрез по Л-Л на фиг.б; на фиг. 11 - разрез по П-П на фиг.2; на фиг. 12 - разрез по Р-Р на фиг.11; на фиг.13 - продольный разрез патрона по А-А на фиг.1 в положении зажима по наружной поверхности; на фиг. 14 - разрез по Н-Н на фиг.13; на фиг.15- разрез по M-М на фиг.13; на фиг.16 показан пример использования патрона - зажим по внутренней поверхности и центральным торцевым зажимом; на фиг. 17 показан пример использования патрона - зажим по наружной поверхности и периферийный тор: цевой зажим.

Патрон содержит корпус 1 (фиг.2 и 13) с установленными на нем в напоавляюших планках 2 и 3 (фиг. 1 и 3) основными кулачками

со

Ј ю ю со

4 (фиг,1,2,4 и 13). Основные кулачки по при- валочной плоскости снабжены крестовыми пазами для базирования рабочих кулачков с резьбовыми отверстиями для их крепления, Крепление рабочих кулачков может быть также другим, например, через сухари с ус тановкой по зубчатой гребенке, Направляющие планки 2 и 3 (фиг.1 и 3) закреплены на корпусе винтами 5 (фиг.1) и зафиксированы штифтами 6 (фиг,1). Кроме того, в корпусе 1. (фиг.2 и 13) в радиально расположенных пазах на осях 7 (фиг.2 и 6) размещены рычаги 8 (фиг,2 и 6). Пазы корпуса 1 (фиг,2 и 13) под рычаги 8 (фиг.2 и 6) закрыты крышками 9 (фиг,2 и 4) с винтами 10 (фиг.4). Рычаги 8 (фиг.2 и 6) соединены с основными кулачками.4 (фиг.1, 2, 4 и 13) через сухари 11 (фиг.2 и 3), установленные на осях 12 (фиг.З). В центральной расточке корпуса .1 (фиг.2 и 1.3) установлена по плотной посадке точная втулка 13 (фиг.1 и 2), в которой с возможностью осевого перемещения и углового пово- .рота размещена центральная втулка 14 (фиг.2). Центральная втулка 14 (фиг.2) снабжена двумя рядами конусных.поверхностей одного направления с радиальными пазами, соответствующими контактирующим с ними плунжерам 15 и 16с клиновыми поверхностями (фиг.2), установленными в корпусе 1 (фиг.2 и 13) с возможностью осевого перемещения. Плунжеры 15 и 16 (фиг.2) размещены в корпусе 1 (фиг.2 и 13) двумя рядами, ряды эти размещены по обе стороны от осей 7 (фиг.2 и 6) поворота рычагов 8 и оба ряда плунжеров 15 и 16 расположены в плоскостях, перпендикулярных оси патрона. А каждая пара плунжеров, взятая из разных рядов, расположена в плоскости, проходящей через ось патрона, в плоскости симметрии .пазов под рычаги 8. Каждый ряд плунжеров 15 или 16 поочередно контактирует с правыми или левым плечами рычагов :8. Радиальные пазы в центральной втулке размещены в каждой изконусных поверхностей с угловым смещением друг относительно друга, Кроме того, в центральной втулке имеется продольный паз, который захватывает обе конусные поверхности и несет в себе палец 17(фиг,6,8,10 и 15), который связан со стержнем 18 (фиг.6 и 7) свободно и эксцентрично .установленной в нем вилкой

19 (фиг.6, 8 и 10). Стержень 18 (фиг.6 и 7) установлен в корпусе с возможностью поворота через шестигранник на его торце (фиг.7), а также снабжен двумя пазами для фиксации его положений и проточкой, которая позволяет стержню 18 (фиг.6 и 7) поворачиваться вокруг своей оси при нажатии на подпружиненный фиксатор

20 (фиг.6 и 7).

Через центральную втулку 14 (фиг.2) пропущена тяга 21 (фиг.2), связанная с ней через пружину 22 (фиг.2). На переднем конце тяги выполнено резьбовое отверстие, а

на другом конце тяги 21 (фиг.2) шарнирно установлена крестовина 28 (фиг.2 и 9), которая удерживается в устойчивом без перекосов положении пружинами 24 и 25 (фиг.2), размещенными на стержнях 26 (фиг.2 и 9),

ввернутых в корпус 1 (фиг.2 и 13).

Крестовина снабжена пазами, соответствующими пазам корпуса, в которых с возможностью осевого перемещения шарнирно расположены стержни 27 (фиг,2 и 9),

которые в свою очередь установлены в корпусе во втулках 28 (фиг.2) с лысками, соответствующими пазам корпуса 1 (фиг.2 и 3) и закрепленными D нужном радиальном положении гайками 29 (фиг.1 и 2). На передних

концах стержней 27 (фиг.2 и 9), как и на тяге 21 (фиг.2), выполнены резьбовые отверстия. Корпус 1 (фиг.2 и 13) болтами 38 (фиг.Ю) соединен с планшайбой 31 (фиг.Ю), на торце которой выполнена конусная поверхность для .насадки на шпиндель станка. Винт 32 и гайки 33 (фиг.Ю) служат для креп- ле ния патрона на станке через поворотную шайбу 34....-.

Кроме того, между передним торцом

корпуса 1 (фиг.2 и 13) в каждом из основных кулачков 4 (фиг,1, 2, 4 и 13) расположено по паре уравновешивающих пружин 35 (фиг, 12), позволяющих основным кулачкам возвращаться в нейтральное положение поеле снятия нагрузки, а усилие пружины 22 (фиг.2) регулируется гайками 36 (фиг.2).

Работа универсального патрона заключается как в зажиме изделий кулачками по наружной поверхности (зажим), т.е. ради-.

альное перемещение кулачков на сближение в направлении оси патрона, так и в зажиме изделий кулачками по внутренней цилиндрической поверхности (разжим), т.е. радиальное перемещение кулачков от оси к

периферии, патрона. Кроме того, в случае необходимости, через различные конструкции шайб можно одновременно с зажимом деталей по диаметру производить торцевой поджим.

Рассмотрим работу патрона для зажима изделия по внутреннему диаметру (фиг.2).

Настройка на зажим по наружному или внутреннему диаметру производится стержнем 18 (фиг.б и 7), в шестигранное отвер.стие которого вставляется стандартный торцевой ключ, а фиксатор 20 (фиг.6 и 7) в это время утапливается внутрь патрона нажимом пальца в углубление. Фиксатор 20 (фиг.6 и 7) выходит из паза в стержне 18

(Фиг б и 7) и освобождает его для поворота.

Стержень 18 (фиг.6 и 7) поворачивается на 180° и,поворачивая через вилку 19 и палец

17 (фиг. 10) втулку 14, меняет режим работы патрона, а фиксатор, выжимаемый пружиной до упора в стержень стопорного винта, фиксирует это положение стержня 18, Настройка патрона на измененный режим работы возможна при крайнем правом положении тяги 21 (фиг.2).

Таким образом, в исходном положении патрона тяга 21 (фиг.2) в крайнем правом положении, пружина 22 (фиг.2) имеет максимальную длину, втулка 14 (фиг.2) выходит из контакта своими конусными поверхностями с плунжерами 15, 16, и освобождается для углового разворота. Поворачивая стержень

18 (фиг.6 и 7) на 180°, мы поворачиваем втулку 14 (фиг,2) на угол, длина дуги которого на окружности расположения оси пальца 17 (фиг. 10) равна двойному эксцентриситету расположения связанной с пальцем 17 вилки 19 (фиг.6 и 10) в стержне 18.

На торце стержня 18 против пазов под фиксатор сделана маркировка соответству- ющая режимам зажим и разжим ;

Итак, патрон подготовлен к работе в режиме разжим (фиг.2). Тяга 21 в крайнем правом положении, каждая пара плунжеров 15 и 16 не контактируете конусными поверхностями втулок, против плунжеров располагаются гладкие цилиндрические поверхности втулки 14 (фиг.2).

Изделие 37 (фиг. 16) устанавливается по внутреннему диаметру на специальные кулачки 38 (фиг. 16), установленные на основных кулачках 4 (фиг.1 и 2) и закрепленные винтами 39 (фиг.16). На шпильку 40 (фиг.16), установленную на резьбе в тяге 21, с крепежными гайками 41 и 42 надевается шайба 43, набрасывается откидная шайба 44,

При включении силового цилиндра тяга 21 (фиг.2) начинает перемещаться влево и через пружину 22 перемещает втулку 14, правый ряд плунжеров 15, вступая в контакт с правой конусной поверхностью втулки 14 выдвигается до контакта с рычагами 8 (фиг.2), которые, разворачиваясь на осях 7 (фиг.2), через сухари 11 на осях 12 воздействует на основные кулачки 4 (фиг.2), раздвигая их в направлении периферии патрона до контакта с деталью 37. Пружина 22 при дальнейшем перемещении тяги 21, подвоз- действием гаек 36 (фиг.2 и 16), расположенных на тяге 21, и шайба 43 через шпильку 40, ввернутую в резьбовое отверстие тяги 21, прижимает деталь 37 к торцевым опорам кулачков, Таким образом происходит центрирование и зажим детали по торцу. Для раскрепления детали 37 тяга 21 перемещается вправо, освобождает шайбу 43, которую, откинув шайбу 44, можно снять через гайку 41, 42, и одновременно снимается радиальное усилие с плунжеров 15, которые при крайнем правом положении тяги нахо- 5 дятся в зоне цилиндрической поверхности центральной втулки 14. Поскольку радиальное усилие с основных кулачков 4 снято тоже, то пружины 35 возвращают основные кулачки 4, а вместе с ними и рабочие кулачки

0 38 в нейтральное положение, т.е. ближе к оси патрона. Кулачки 38, сближаясь к оси патрона, освобождают деталь 37 и создают посадочный зазор для загрузки следующей детали 37.

5 Далее, поворотом втулки 14 описанным выше способом переключаем патрон на режим зажим и рассмотрим процесс зажима и центрирования детали (фиг. 13 и 17), Для этого включаем правый ход тяги. Централь- 0 ная втулка 14 также в крайнем правом положении и правый ряд плунжеров 15 в режиме зажим находятся против радиальных пазов центральной втулки, а левый ряд плунжеров 16 - против левой конусной

5 поверхности втулки 14 (фиг, 13).

Деталь 46 вставляется в расточку Д кулачков 47 до упора в торец. На шпильки 48, ввернутые и законтренные в стержнях 27, надевается шайба 49 до упора в выточку

0 детали 46, на шпильки 48 по лыскам надеваются быстросъемные шайбы 50 и включается силовой привод станка, Тяга 21 движется влево, увлекая за собой центральную втулку 14, правый ряд плунжеров 15 входит в ради5 альные пазы, а на левый ряд плунжеров 16 начинает воздействовать левая конусная поверхность центральной втулки 14, выдвигает плунжеры до контакта с левыми плечами рычагов 8, которые поворачиваясь на

0 осях 7, перемещают кулачки 4 и 47 к оси патрона. Тяга 21, перемещаясь влево, увлекает за собой и крестовину 23 с шарнирно установленными в ней стержнями 27 и через ввернутые в них шпильки 48 через шайбы 50

5 и 49 производит торцевой зажим детали одновременно с центрированием.

Для снятия детали включается правое перемещение тяги 21, освобожденные кулачки возвращаются в нейтральное поло0 жение пружинами 35 (фиг.12), т.е. перемещаются в направлении периферии патрона, освобождают деталь 46 от радиального зажима и создают посадочный зазор для последующей установки детали 46, а тяга,

5 неся на себе крестовину 23 со стержнями 27, также перемещает их вправо, освобождая деталь 46 от торцевого зажима. Шайбы 50 и 49 снимают, затем снимают деталь 46,

Применение патрона рекомендуется в условиях единичного и мелкосерийного

производства для получения деталей высокой точности. Конструкция делает возможной автоматическую загрузку деталей благодаря достаточному для автоматической загрузки посадочному зазору. Формула изобретения 1. Универсальный патрон, в радиальных пазах корпуса которого расположены зажимные кулачки, связанные через двупле- чие рычаги с центральной втулкой тяги, на которой выполнена наклонная поверхность с радиальными пазами, отли чающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей посредством крепления деталей по.различным поверхностям, на центральной втулке выполнена дополнительная наклонная поверхность, радиальные пазы которой смещены в угловом направлении относительно аналогичных паА

0

зов первой, причем обе поверхности предназначены для поочередного взаимодействия с клиновыми поверхностями введенных в устройство плунжеров, вторые концы которых предназначены для взаимодействия с упомянутыми рычагами, а втулка установлена с возможностью фиксированного поворота, при этом устройство снабжено расположенной на тяге подпружиненной крестовиной, с шарнирно связанными с ней стержнями на концах которых выполнены резьбовые отверстия.

2. Зажимной патрон по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что механизм фиксации центральной втулки выполнен в виде расположенного в ее осевом пазу пальца, связанного с установленным с возможностью поворота стержнем через вилку, расположенную в эксцентрично его отверстии.

Использование: в зажимных устройствах для токарных станков. Сущность изобретения: патрон содержит корпус с перемещающимися в радиальном направлении кулачками, соединенными через деу- плечие рычаги с подвижной в осевом направлении центральной втулкой со скошенными поверхностями, перемещаемой расположенной соосно с ней тягой, связанной с силовым приводом станка. Центральная втулка установлена с возможностью поворота относительно оси патрона и снабжена двумя рядами цилиндрических и конических поверхностей одного направления, контактирующих поочередно с одним из двух рядов клиновых плунжеров. Плунжеры размещены в корпусе патрона в плоскостях, перпендикулярных оси и поочередно взаимодействуют с плечами рычагов, связанных с кулачками. Центральная втулка содержит в каждой из конических поверхностей радиальные пазы, соответствующие клиновым плунжерам, размещенные с угловым снижением друг относительно друга. 17 ил. (Л

Фиг. /

.А-Л

ЈиВБ

,5

ft/. 8

., ..ф«лз

3532 3/ 30 Aid

5°us./0

Ј6617181

п

#V. /7