Кулачковый зажимной патрон Советский патент 1979 года по МПК B23B31/16 

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке на токарны.х и револьверных станках

Известны кулачковые зажимные патроны, в корпусах которых размещены зажимные кулачки с приводом радиального пере.мещения и механизмы подачи прутка 1.

Недостатком известных патронов является ограниченный диапазон диаметров закрепляемых прутков.

Предложенный патрон обеспечивает надежный зажим и подачу в широком диапазоне диаметров закрепляемых прутков.

С этой целью механизм подачи прутка выполнен в виде подпружиненных одного поддерживаюш.его ролика и двух подающих червяков с перекрестной нарезкой, размещенных в корпусе патрона на осях, а привод вращения червяков выполнен в виде затормаживаемого солнечного колеса, установленного на корпусе патрона и кинематически связанного с зажимными кулачками и червяками так, что вращение червяков в противоположные стороны возможно только при перемещении зажимных кулачков «На зажим.

Кроме того, с целью обеспечения возможности заправки нового прутка оси подающих червяков и ролика снабжены направляющими конусами, а ролик и червяки выполнены с заборными частями. На фиг. 1 показан описываемый патрон, разрез но механизму подачи прутка; на фиг. 2 - патрон с шарикоподшипниками, являющимися опорой для венцов с внутренними зацеплениями, поперечный разрез, на фиг. 3 - патрон с максимально раздвинутыми подающими червяками, поперечный разрез; на фиг. 4-5 - разрезы .А-А и Б-Б на фиг 3; на фиг. 6 - 7 - подающие червяки, правый и левый, с натяжными пружинами (разрезы В - В и Г-Г на фиг. 3); на фиг. 8 - поддерживающий гладкий ролик (разрез Д-Д на фиг. 3); на фиг. 9 - тормоз венц-ов механизма зажима и разжима кулачков.

Патрон имеет корпус 1, три кулачка 2, расположенные в радиальных пазах, выполненных на торцах корпуса 1, диск с торцовой спиралью 3, на котором крепится венец 4. Торцовая спираль 3 может свободно вращаться на корпусе 1 и своими витками входит в зацепление с рейками на кулачка.х 2. На корпусе I рядом с торцовой спиралью на шпонках насажены кольпа 5, 6 и 7. На кольце 5 имеются расточки под шариковые подшипники 8, 9 и 10, несущие соответственно валы-шестерни 11 -14.

На кольце 6 (фиг. 2) выполнены четыре расточки под пальцы 15. на которы.х сидят по два шарикоподшипника 16, являющиеся опорами для венцов 17 и 18 с внутренними зубьями.

На кольце 7 (фиг. 5) имеются расточки под шарикоподшипники 19, несуш.ие соответственно вторые концы валов с валамишестернями 11, 12, 13 (фиг. 4) и 14 (фиг. 1). На валу-шестерне II (фиг. 5) насажена на щгюнке шестерня 20.

Подающий механизм (фиг. 1), который вставляется внутрь патрона на шпонке, состоит из двух колец 21 и 22, стягиваемых стяжками. 23 (фиг. 2). Между кольцами расположены вал-шестерня 24, несущая на себе блок-шестерню 25 и 26 на шпонке, две качающиеся серьги 27 и 28 и распорную втулку 29. Шестерня 26 сцепляется с шестерней 30, которая вращается на оси, выполненной заодно с направляющим конусо.м 31, и крепится гайкой 32, которая зажи.мает качающуюся серьгу 28. Серьга 27 качается на распорной втулке 29, а в ней вращается своим буртом шестерня 30.

На хвостовике щестерни 30, на шпонке насажен подающий червяк 33, который предназначен для подачи пруткового материала.

Два подающих червяка 33 и 34 (фиг.З и 8) и поддерживающий гладкий ролик 35 сводятся к центру девятью пружинами 36. (На фиг. 3 показаны подающие червяки и поддерживающий ролик на минимальном диаметре прутка).

Вращение от вала-шестерни 24 на аналогичную вал-шестерню 37 ко второму левому червяку 34 передается через венец 38 с внутренними зубьями, паразитную шестерню 39,сидящую на шипе опорного кольца 40 (фиг. 6). Паразитная щестерня 39 обеспечивает вращение второго подающего червяка 34 в противоположную сторону по отнощению к червяку 33. Для удержания подающего механизма в патроне и передачи удара прутка о направляющие конуса 31 на кулачки при его заправке в щпиндель станка имеется опорное кольцо 40 с шипо.м для паразитной шестерни 39.

Пружины 36 (фиг. 7) одним концом крепятся за отверстия в ребрах колец 21, 22; другие концы двух пружин зацеплены за стяжку 41, а конец третьей пружины - за сверление в головке болта 42, завернутого в направляющий конус 31.

Подающий червяк 33 (фиг. 1) получает вращение от шестерни 30, которая сцепляется с блоком-шестерней 26, 25 и далее со свободно сидящей паразитной шестерней 43, шестерней 44, имеющей кулачки

входящие в кулачки муфты 45, сидящие на шпонке вала-шестерни 14.

Вал-шестерня 14 (фиг. 1) сцепляется с .м 4 с внутренними зубья.ми, который крепится к плоской спирали 3. Таким образом, подающий червяк 33 получает вращение от медленно вращающейся плоской спирали 3. Для ограничения хода кулачков при их расхождении служит предохранительное кольцо 46 (фиг. 2), прикрепленное винтами 47 к корпусу 1 патрона.

Венцы 17 и 18 (фиг. 2) имеют углубленные дорожки качения, которыми они катятся по четырем щарикоподшипникам 16. Углубленные дорожки удерживают венцы от осевого смещения. Пружина 48 (фиг. 1) замыкает муфту 45 с кулачка.ми шестерни 44.

При схождении кулачков 2 пруток не должен выдвигаться, для этого в механизм подачи введена кулачковая .муфта 45 со скошенными зубьями, которая передает вращение только в одном направлении. Венцы 17 и 18 охватывают колодочные тормоза 49 и 50 (фиг. 9), управляе.мые рукоятками 51 и 52. Силу зажима тормоза можно регулировать пружинами 53 и 54. Второй подающий червяк 34 (фиг. 6) получает вращение От венца 38 с внутренними зубья.ми

через паразитную щестерню 39, вал-шестерню 37, шестерню 55 и шестерню 30, на ступице которой сидит червяк 34.

0Передаточные числа при расхождении кулачков, их схождении и подаче прутка будут следующими.

Передаточное отнощение передачи во время расхождения кулачков патрона при частоте вращения шпинделя Пип и числе

1оборотов плоской спирали - будет

Лмо.Псп 1-|§где цифры 4, 11, 18 и 20 соответственно означают условно числа зубьев на шестернях, обозначенных позициями 4, 11, 18 и 20,т. е. цифра позиции обозначает число зубьев щестерни (фиг. 5). Такое обозначение будет применяться и дальше.

Передаточное отнощение передачи во вре5 мя расхождения кулачков патрона между оборотами шпинделя станка и оборотами плоской спирали будет (фиг. 3)

Пып 1

ППГТ

Передаточное отношение передачи .между плоской спиралью 3 и подающим правым червяком 33 будет (фиг. 1)

Псп

Пчерв tl-iS-Sf-iO

1где П сд- число оборотов плоской спирали;

- число оборотов подающего

П

tepft

правого червяка. Передаточное отношение передачи между плоской спиралью 3 и подающим левым червяком 34 будет (фиг. 1 и 6) Псп .i, 5г 5839-55 - Н-г538-53-ЗГ-50 Подача прутка происходит одновременно с разжимом кулачков, при этом тормоз 49 (фиг. 9) зажат, а венец 18 заторможен. Ec.iii подобрано достаточно болыное передаточное отнон1ение, то расхождение кулачков незначительно, а подача прутка достаточно большая, которая требуется для обрабат1)1ваем()й детали. Универсальный патрон работает следующим образом. Станочник вставляет в отверстие шпи деля станка футок-заготовку для обработки. Манрав;1яющне конусы 31, расположенные копсолыю на осях подающих червяков, обеспечивают легкий проход прутка к червякам 33, 34, раздвижка их в стороны от центра оси шпинделя станка настолько больП1ая, что обеспечивает проход наибольшего диаметра прутка, какой позволяет отверстие в шпинделе станка. Подающие червяки имеют свой онределенный, но разный по величине в связи с разными оборотами, шаг с перекрестными канавками, которые на витках червяка образуют острые зубцы, они врезаются в пруток и не допускают проскальзывания червяков относительно прутка, обеспечивая стабильную его подачу, как винт и гайка. Кроме того, со стороны входа прутка червяки 33, 34 имеют коническую заборную часть, через которую проходит пруток, переходя с максимального диаметра направляющих конусов 31 на диаметры подающих червяков 33 и 34 и пОлЯдерживающего ролика 35, у которых диаметр несколько больHje. Зажим червяков 33 и 34 и подающего ролика 35 оеупхествляется при помощи пружин 36. Далее станочник пускает станок, выводит рукоятку 51 на себя и в верхнее положение, при этом тормоз 49 тормозит венец 18, пруток выдвигается из патрона на заданную величину или до упора. Выдвижение прутка на ходу станка на необходимую величину происходит при очень незначительном расхождении кулачков, например, при расхожденип кулачка на 1 мм пруток выходит из патрона на 120мм при частоте вращения пппшделя 1000 об/мпп, происходит это за 0,5 сек. Это обеспечивается большим ;iepeдиточным отно1пением в кинематическо цепи от заторможенного венца 18 до илосKoii cinipa.;iH 3. Плоская спираль 3 поворачивается медлепно и связанная кинематически с по.чающими червяка.П сообщает им также с.,им1по обороты, достаточные для требуемой подачи прутка. Это облегчает работу Bceij ;:пдающего устройства и допускает npnMcneime подшипников ско,1,женин. Опустив рукоятку 51 вниз, станочник прекращает подачу нрутка. Для зажима пругка станочник на себя рукоятку 51: тормоза 50 и держивает ее до зажатии кулачкам;; 1иптка. При зажатии кулачками прутка но uuoHUie червяки не вращаются i- пруток не выдвигается, он только вран1астся вместе с гатроном, так как за/кат между I.Ci.iaioriiiMii червякахп 33. 34 и юлпком 35 с помчмцью пружин 36. Это ()бес:1ечивает Л1уфта 45. которая пропускает движение только в одпом на 1равлении. Сигналом конца зажатия служит ирекращение пделкання зубьев на муфте 45. Затем нужно опустить рукоятку 52 вниз п нристугтить к механической обработке заданной детали. Зажим кулачков, их )азжим и подача прутка производится включением рукояток 51 и 52. Усилие на рукоятках незнач1 тельное, в пределах 0,5-3кг при этом пружппы 53 и 54 своей силой зажимают тормоза 49, 5(1. Регулировка этими пружинам ; дает во.чможность нолучпть разнос чч.1ие зажима на кулачках, нригодное для обработки как прутков, так и тонкостенных трубок. Формула изобретения 1.Кулачковый зажимной патрон, в корпусе которого размещены зажимные кулачки с приводом радиального церемеи1ения и механизм подачи прутка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежного зажи.ма и подачи прутка в пшроком диапазоне закрепляе.мых диаметров, механизм нодачи прутка выполнен в виде подпружипенных одного поддерживающего ролика п двух подающих червяков с перекрестной нарезкой, размещенных в корпусе патрона на осях, а привод врап1ения червяков выполнен в впде затормаживаемого co.MieHHoro колеса, установленного па корпусе патрона и К1 нематическп связапного с зажимными ку,1ачка п1 и чер15як;;ми так, что вращение червяков в противоположные CTCjpoiibi возможно только прп поремещенип зажимных кулачков «Па заж и м . 2.Патрон по п. 1, отличающийся vcv.. что. с целью оосчпсч чшя возможности заправк новогс; . оси подающих чсрвяков и ролика снабжены направляюпгими KOHVcaMH. а ролпк и .ервяки вып(),1нены с заборными частями. Источники ипформацпи, при.н.ятые во впи, нри экспергн.к 1. Митрофанов С. П. др. Револы;;:-рн,1с станки и их рациона.ibiuje 1и:и|. ние, М., . liMiK с. 12Я. dii;:-. 2.16. 15 W17 5

W

/ / / 7

W20 IS Л

&-&

i1 t

фиг.5

фиг 7

Л-А