Зажимное устройство для закрепления изделий Советский патент 1975 года по МПК B23Q3/06 

1

Изобретение относится к зал имному устройству для закрепления изделий, например, инструмента или заготовок на металлорежущих станках.

Известны аналогичные устройства, в которых нажимная скалка перед зажимом проходит наклон ю к Направлению зажима и при зажиме из этого наклонного положения поворачивается в параллельное направлению силы зажима положение. Такое быстродействующее зажимное устройство имеет очень значительное редуцирование передачи. Поводок выводится из состояния ПОКОЯ при сильном трении сцеплепия, вследствие чего обусловленное редуцированием небольщое зажимное усилие еще уменьщается.

Предложенное зажимное устройство позволяет получить плавное возрастающее зажимное усилие, а в конце зажима жесткую связь между звеньями зажимного механизма за одну операцию, а именно тогда, когда наклоненная нажимная скалка поворачивается из наклоненного положения в параллельное направлению зажима положение.

Это достигается тем, что в зажимной механизм предложено ввести упругое звено - пружину, ход которой выбирают заведомо больще хода зажимного элемента, при этом скалка и зажимной элемент выполнены из двух телескопически соединенных частей, между которыми расположен упругий элемент-пружина. На фиг. 1 изображено предлагаемое зажимное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - часть зажимного устройства; на фиг. 3 - зажимной механизм, продольный разрез; на фиг. 4 - зажимной элемент; на фиг. 5 - вариант выполнения зажимного устройства, продольный разрез; на фиг. 6 - разрез по А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез но Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8 и 9 - варианты выполнения зажимного устройства, продольный разрез; на

фиг. 10 - разрез по В-В на фиг. 9.

Зажимпое устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с ввинченным, удерживаемым посредством пружинного щтифта 2 от вращения, стержнем 3 с резьбой. В стерл не 3

с резьбой с возможностью осевого перемещения установлен болт 4, который на выступающем из стержня 3 с резьбой конце снабжен прихватом 5, а на входящем в корпус 1 конце - буртиком 6. Между буртиком б и противолежащей со стороны стержня 4 поверхностью стержня 3 с резьбой расположены сравнптельно мягкие упругие элементы 7, которые г. разгруженном состоянин нритягивают прихват 5 посредством болта 4 к стержню 3 с резьбой. Болт 4 установлен cooci;o в корпусе 1.

В протшюположность этому тюзодок 8 расиоложеи эксцептрично с возможностью ира1,снпя в icopnyce 1, напротив стержня 3 с резьбой.

Поводок 8 опирается в полости 9 корпуса через упорный роликоподшипннк 10 ;; корпус 1. Кроме того, поводок 8 снабжен центрально распо.ложе1П ым шестигранным углублением 11 по1 ключ, в которое з рабочем состоянии нстаоляется соответствующий ключ для поворота поводка 8.

лчежду поводком 8 и буртиком 6 болта 4 расположена выполненная из вставленных одп;1 15 другую телескопических частей скалка со сфср ческими концами 12 и 13, которые 1.одиг в сферические гнезда поводка 8 и буртика 6. В показанном исхо.дном ноложении упругая, благодаря тарельчатым пружинам 14 между частями 15 и 16, скалка опирается продольной осью, наклоисиной но отношению к продольной осп корпуса 1 и болта 4, в поводок 8 п буртпк 6.

П)и этом наклонное положение онределяется расстоянием оси вращения 17 поводка от осп 18 корпуса и расстоянием центра 19 сферического гнезда в поводке 8 от оеи 17 по;зодка.

Для зажима инструмента на станке сначала ввинчивают корпус 1 со стержнем 3 с резьбой, вручную или посредством вставленного в отверстие 20 ключа в суппорт станка, пока прихват 5 болта 4 не упрется в подлежащий зажиму ииструме 1т. Потом скалка поворачивается путем поворота поводка 8 по дугообразHoii траектории движения из иаклонного ноложения в параллельное к иродольиой оси корпуса 1 н болта 4. Винтом 21 с цилиндрическим концом, входящим в соответствующий паз, вращательное движение иоводка 8 ограничивается поворотом на 180° из показанного исходиого положения. При своем повороте скалка может сохранять свою длину и изменять расстояние между иоводком 8 и буртиком 6, но этому препятствует, с одной стороны, установка корпуса 1 в суииорте, а с другой стороны, инструмента. При уменьшении длниы скалки иротив усилия тарельчатых пружин 14 и но мере сжатия тарельчатых пружин 14 получается большое, достаточиое для зажима ииструмеита, зажимное усилие у при.вата 5.

Снаружи у корпуса 1 может быть выполнена резьба 22, с иомощью которой он ввинчивается в суппорт стайка. Благодаря этому стержень 3 с резьбой может быть заменен меньшей но сравнению с ним втулкой 23 с резьбой, которая служит только для перемеИ1,ения укороченного болта .24. Последний образует одновременно обращенную в сторону станка плоскость зажима для инструмента и взаимодействует с нружиной 25 посредством упорного нружинного кольца 26.

Зажимное устройство может быть выполнено в виде зажимной гайки, а не в виде зажимного винта. При этом цельная скалка 27 упирается одним концом в поводок 8, а другим- в зажимной злемент. Последний состоит из телескопически входящих одна в другую частей 28 и 29 с расположеиными между ними пружинами 14, которые делают иажимную деталь упругой. Части 28 и 29 расположены так,

что могут перемещаться в корпусе 1 и проход,мт, папример, тремя опорами, равномерно раснре;,.ми по длине окружности, через соответст1 уюпи1е отверстпя ввинченного в корпус кольца 30 с внутренней и наружной

резьбами, которое удерживается пружинным штифтом 31 от врапдеиия.

Па опорах зажимной элемеит соедипем с установленной н корнусе 1 и иа буртике кольца 30 и вь ступаюи1,ей из корпуса зажимпой

И1яйбой 32.

Корпус 1 может павпичпваться, например, кольцом 30, подобно корончатой гайке или колпачковой гайке на выступающий из плиты для зажима стержеш с резьбой, пока нажимпая шайба 32 не прижмется к плите для зажи; 1а. При этом же наклонном исходном юложеиии скалки 27. как в зажимных 15иитах, натяжение стержня с резьбой осуществляется путем враидения иоводка 8 и иоворота скалки 27 в параллельное положение. При JTOM части 28 п 29 сжимаются из-за неизмениой длины скалки 27 и ее упругости н опираются через своп опоры и нажимную щайбу 32 в п.литу для зажима, вследетвие чего иа зыступающий из плиты для зажима стержень с резьбой через скалку 27, корпус 1 и кольцо 30 воздействует больщое зажимное усилие, соответствующее сжатию зажимного элемента. Принциииальио апалогичиую зажимной

1айке (фиг. 3) конструкцию имеет зажимиое устройство, изображенное па фиг. 4, которое служит для зажима заготовки 33 с иомощью зажимных кулачков 34. При этом прилтеняются опять такой же поводок 8 и цельная скалка 27, ио поводок 8 устанавливают е возможноетью вращения в специальной нанравляющей втулке 35 п опорной втулке 36.

Для установки скалки 27 служат телескопические части 28 и 29. Чтобы перемещать зажимной кулачок 34, иредусмотрен шпиндель 37, который без возможности вращения, но с возможиостью осевого перемещения одним концом установлен в опорной илите 38, а другим - на направляющей втулке 35. Зажимной

элемеит воздействует частью 28 через уиругий элемент 14 на шпиндель 37, а частью 29 взаимодействует с направляющей втулкой 35.

При зажиме заготовки 33 сиачала иоворачивается шпиндель 37 вместе с направляющей

втулкой 35. Это производится с помощью ключа, который устанавливается на свободный, выполиенный сиаружи в виде шестигранника конец направляющей втулки 35. Благодаря наличию соответствующей резьбы иа зажимном кулачке 34 и шиинделе 37 зажимной кулачок 34 прижимается вследствие вращения шпинделя к заготовке 33 и она предварительно зажимается. Окончательпый зажим детали происходит путем вращения поводка 8 и поворота скалки 27 из наклонного в параллельное положение. При этом поводок 8 не поддается движению скалки, а чаСти 28 и 29 смещаются, в результате этого сжатия тарельчатых пружин 14 посредством шпинделя 37 передается необходимое для зажимного кулачка 34 зажимное усилие.

Зажимное устройство может быть снабжено кулачком 39, зажимаемым заготовку 40. Это зажимное устройство включает снабженный наружной резьбой 41 цилиндрический, поворотный корпус 42. Последний имеет два глухих отверстия 43 и 44 различной глубины, расположенных соосно с осью вращения. В более глубоком глухом отверстии 43 центрально, с возможностью вращения установлен поводок 45, который на конце своей выступающей из глухого отверстия 43 части снабжен четырехгранной или шестигранной головкой 46 и вместе с примыкающим к последней участком с возможностью вращения установлен в подшипнике скольжения 47 окружающей приспособление оправки 48. Уступом 49 поводок 45 опирается, с одной стороны, в подшипник скольжения 47, а, с другой стороны, в уступ 50 глухого отверстия 43. Во входящей в глухое отверстие 43 части поводка 45 находится отверстие 51, в которое входит аналогично выполненная скалка 52 и опирается одним концом в виде полушария в эксцентрическое относительно оси врап;ения поводка 45 сферическое гнездо 53, а другим концом в виде полушария - в сферическое гнездо 54, расположенное в дне 55 глухого отверстия 43 эксцентрично относительно оси вращения поводка 45.

Скалка 52 может занимать скрещивающееся с осью вращения поводка 45 наклонное положение. Вращательное движение поводка ограничивается расположенным в глухом отверстии 43 упором 56, который взаимодействует с подходящиМ по части окружности поводка 45 пазом, отвернутым от поводка 45 концом корпус 42 упирается упруго в цапфу 57, которая с возможностью вращения установлена в оправке 48.

Через входящую в глухое отверстие 43 часть поводка 45, вертикально оси вращения последнего, проходит отверстие 58, в котором находится односторонне скощенный на конце, подпружиненный, например, тарельчатыми пружинами 59 поводковый палец 60, который вхоцит своим скошенным концом в осевой паз 61 корпуса 42. Тарельчатые пружины 59 расположены между поводковым пальцем 60 и гайкой 62, которая ввинчена в отверстие 58. Ввинчиванием гайки 62 в отверстие 58 до большей глубины повышается начальная нагрузка тарельчатых нружин 59 и нагрузка пружиной поводкового пальца 60. Далее через Поводок 45 в осевоМ направлении проходит

отверстие, в котором находится подпружиненный пружиной 63 ц перемещающийся в регулпровочпом пазу 64 втулки 65 стопор 66. Последний стопорит поводковый палец 60, входя в паз 67 пальца, который удерживается штифтом 68 от вращения.

При вращении поводка 45 корпус 42 увлекается одновременно поводковым пальцем 60, и зажимный кулачок 39, установленный посредством соответствующей внутренне резьбы на корпусе 42, перемещается по направлению к изделию 40. По достижении определенного предварительного зажимного усилия, которое может регулироваться тарельчатыми

прул инами 59 и гайкой 62. Поводковый палец 60 при дальнейшем вращении поводка 45 входит опять в поводок. Одновременно прекращается вращательное движение корпуса 42, и нажимной болт 52 поворачивается из наклонного в параллельное положение.

Вследствие этого корпус 42, а через него зажимный кулачок 39, перемещаются в направленип к изделию 40, и последнее окончательно зажимается.

При работе без передачи скалкой 52 вращающего момента на поводок 45 поводковый палец 60 фиксируется стопорным стержнем 66 (фиг. 5). Передача вращающего момента на поводок 45 осуществляется при повороте последнего направо. При повороте поводка 45 налево корпус 42 поворачивается одновременно без скольжения с помощью упора 56.

Зажпмный кулачок (фиг. 8) может зажимать заготовку по выбору с внутренней или

с наружной стороны, т. е. в двух направлеппях. Для этого вместо корпуса 42 и цапфы 57 служат выполненная с лево11 нарул ной резьбой цилиндрическая зажимная втулка 69 со ступенчатым отверстием 70, нажимная деталь 71 и опорная втулка 72. Кроме того, упор 56 для поводка заменяют соответствующей торцовой выемкой зажимного элемента. Нажимная деталь имеет уступ, которым она с возмол ностью осевого перемещения установлена в опорной втулке 72.

Втулка 69, с одной стороны, охватывает поводок буртиком 73, и с другой стороны, входит дополнительным ввинченным буртиком 74 в зазор уступом и фланцем 75 опорной

втулки. Между буртиком зал.имной втулки и фланцем опорной втулки установлены тарельчатые пружины 76, которые в разгруженно.м состоянии приспособления прил имают зал имную втулку буртиком к уступу. Вследствие

этого нал имная деталь прижимается к скалке и через скалку прнл пмает поводок к соответствующей оправке.

Если изделие 40 выполнено в впде кольца и быть снарул ц, то новодок

приводится во вращение налево п зажимной кулачок ПОДВОДИТСЯ в радиальном направлении кольца к парул ной поверхности последнего. После того как зажимный кулачок прижат к кольцу, залсимная втулка 69 перемещается при дальнейшем вращенни поводка в

направлении стрелки Г, т. е. -против действия тарельчатых пружин 76. При этом зажимная Biулка прилегает своим буртиком к уступу поводка п прижимает поводок вместе с нажимным Стержнем и нажимной деталью к опорной птулке 72. После прижатия пажимно детали к опорной втулке поводок может быть повернут обратно благодаря меньшему ПО сравнению с трением в резьбе нажимной втулки трению по нажимному стержню и достаточному предварительио.му напряжению зажимного кулачка, и поводковый палец выскальзывает из буртика. При этом зажимный кулачок не теряет предварительного ианряження. При дальнейшем вращении поводка осуществляется окончательный зажим детали путел поворота нажимного болта.

По другому варианту скалка может упираться од}п-1М отвернутым от поводка концом эксцентрически относительно оси вращения поводка в зажимиой элемент, который имеет на отвернутой от поводка стороне уступ и снабжен цанфой 77 для крепления прихвата 78. Последний одновремеиио охватывает цанфу в виде кольца и уступ 79. Для закрепления прихвата 75 на цапфе служит вставленное в цапфу унорное нружинное кольцо 80, так, что прихват С возможностью вращения соединяется с нажимной деталью. Между буртиком приквата н расноложеииой напротив иего в осевом наиравленин кольцевой новерхностью закимного элемента выполнена кольцевая канавка, в которой расположено несколько расположенных одна за другой тарельчатых пружин 81 и в которую входит вставленное в корпуС упорное npyjKHHHoe кольцо 82. Кольцевая канавка выполнена такой птирокой, что зажимной элемент н прихват могут перемещат)ся в осевом направлении в корпусе против возде1 ствия тарельчатых пружин 81. Одновременно зажнмиой элемент удерживается п.1тифтом от ран1,ения отностггельно icopnyca.

П р е д м е т и з о б р е т е н и я

1.Зажимное устройство для закрепления изделий, например 11Т1Струмента или заготовок, на .чета.члорежущнх стайках с механизмом зажима, выполненным в виде опирающейся одним концом В поводок, а другим - в зажИМной элемент скалки, продольная ос1з которой в исходном положенин наклонена к направлению силы зажима, а при зажиме поворачивается в положепие, параллельное иаправлению силы зажима, отличающееся тем, что, с целью плавного уве.пичения силы зажима п создання в конце зажима жесткой сзязи между звеньями зажимного механизма, в зажимной механизм введено унругое звенопружина, ход которой вьгбран за1 едомо больгне хода зажимного элемента.

2.Устройство по н. 1, отличающееся тем, что скалка выполнена из двух телескопически соединенных частей, между которыми

расположен упругий элемент-иружнна.

3.ycTpoiicTBo ло п. , отличающееся тем, что зажимной элемент вьгнолнеп из двух телескопически Соединенных частей, между которыми расположен упругий элемент-пружина.

17 И

f м

JJ

J4

Фиг

35

61 i т /- ) --J X

V-V f /-/ (9ГЛ1 Ш ь:А .//

-t j;:v/-.-x//

5

аг ,А- А

fpuZ 6

6 - 5

Фиг 7

X/XXX/4 fc L3sr // V/l

oLL(-X-3O JX5;:j:- -:;ti:rafe/

77,7

78

Фиг. 9