Патрон для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали Советский патент 1979 года по МПК B23B31/36 

1

Изобретение относится к металлообработке, а конкретно к специальным патронам для обработки, например, на токарных станках, в том числе с ЧПУ, наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали и расположенных через определенный угол, с поворотом детали без остановки шпинделя станка.

Известен патрон для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали, корпус которого смонтирован на шпинделе станка. В корпусе эксцентрично расположен приводной поворотный механизм с патроном для закрепления обрабатываемой детали. Деталь поворачивают путем осевого передвижения штока с радиальным пальцем, входящим в зигзагообразную замкнутую канавку на хвостовике патрона 1.

В этом патроне нет надежной фиксации поворотной части с закрепленной обрабатываемой деталью после поворота на определенный угол. Фиксация с помощью радиально расположенного пальца недостаточна, т. к на точность положения поворотной части влияют монтажные зазоры между штоком

и корпусом, между шпонкой и корпусом, между пальцем и хвостовиком.

Кроме того, этот патрон невозможно переналадить на обработку деталей, обрабатываемые поверхности которых расположены на различных диаметрах.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению патрон, который своим корпусом крепится к шпинделю станка. Корпус имеет эксцентричную расточку, в которой размещена обойма. В обойме на некотором расстоянии от оси в поворотной втулке установлена цанга для закрепления обрабатываемой детали. Относительный поворот корпуса и обоймы позволяет установить требуемое расстояние между осью детали и осями обрабатываемых поверхностей. Поворотная втулка расположена в конической расточке обоймы и имеет возможность небольщого перемещения вдоль оси для облегчения поворота. На торце поворотной втулки крепится сменный делительный диск с отверстиями, в которые поочередно входит фиксатор. Привод патрона сообщает штанге, проходящей через шпиндель станка, движение вдоль ее оси, которое передается через

плунжер рычагу для вывода фиксатора и отжима поворотной втулки, и вращательное движение на определенный угол для поворота втулки с закрепленной в ней обрабатываемой деталью. Штанга и поворотная втулка связаны между собой рядом цилиндрических зубчатых передач 2.

Недостатком данного патрона .является сложность приводного механизма, который размещается на вращающемся щпинделе станка и должен осуществлять последовательно поступательное движение щтанги вдоль ее оси, поворот ее на определенный угол и обратное поступательное движение без остановки вращения шпинделя станка.

В известном патроне недостаточно точно фиксируется поворотный механизм, так как фиксатор выполнен подвижным и на точность положения поворотного механизма влияют монтажные зазоры между фиксатором и корпусом, и фиксатором и делительным диском.

Цель изобретения - повышение точности фиксации при упрощении конструкции.

Достигается она тем, что вал поворотного механизма выполнен подпружиненным относительно обоймы и снабжен жестко закрепленной на нем звездочкой и зубчатым сектором. В обойме размещены подпружиненные плунжеры, предназначенные для взаимодействия со звездочкой, и привод, выполненный в виде силового цилиндра, шток которого контактирует с зубчатым сектором. Фиксатор неподвижно закреплен в обойме по оси вращения патрона.

На фиг. 1 изображен описываемый патрон, продольный разрез; на фиг. 2-4 - разрез А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1.

Корпус 1 патрона крепится к шпинделю станка. В эксцентричной расточке корпуса с возможностью вращения помещается обойма 2. Относительный поворот корпуса и обоймы позволяет установить требуемое смещение обрабатываемых поверхностей детали относительно ее оси. В обойме 2 на определенном расстоянии от оси располагается

вал 3 с делительным диском 4, который имеет отверстия с расположенными в них втулками 5 по числу обрабатываемых поверхностей детали. На диске 4 установлена наладка для базирования и закрепления обрабатываемой детали (на чертежах не показана) .

Диск фиксируется неподвижным фиксатором 6, смонтированным по центру вращения патрона, что исключает влияние зазоров во всех подвижных деталях на точность фиксации. На валу 3 свободно вращается зубчатый сектор 7, в отверстии которого расположена подпружиненная собачка 8, которая входит в зацепление с торцовыми

кулачками, расположенными на торце звездочки 9. Звездочка 9 с помощью щпонки закреплена на валу 3. Пружина 10 воздействует на торец звездочки 9 и через упорный подщипник 11 и крышку 12 на обойму

2, прижимая вал 3 с делительным диском 4 к обойме 2 патрона. Во впадины звездочки 9 под воздействием пружин входят ролики 13, укрепленные на плунжерах 14. Рейка, нарезанная на штоке 15 гидравлического цилиндра 16, входит в зацепление с зубчатым сектором 7. На штоке 15 имеется кулачок, который через толкатель 17 передает движение на двуплечий рычаг 18, который воздействует на вал 3 с делительным диском 4.

5 При подаче под давлением масла в надщтоковую полость гидроцилиндра 16 поршень со штоком 15 перемешается вниз. Кулачок на штоке взаимодействует с таткателем 17, который с помощью рычага 18

Q приводит в движение вал 3 с делительным диском 4, который, перемещаясь вправо, выходит из зацепления с фиксатором 6. Одновременно рейка штока 15 поворачивает зубчатый сектор 7, собачка 8 которого западает во впадину торцового кулачка звезS дочки 9 и тем самым поворачивает вал 3. С помошью плунжеров 14, которые взаимодействуют со звездочкой 9, вал 3 предварительно фиксируется в новом положении.

Переключают золотник и масло подается в штоков ую полость гидроцилиндра 16. Шток 15 перемешается в верхнее положение, поворачивая зубчатый сектор 7 в исходное положение. Толкатель 17 западает во впадину кулачка на штоке 15, освобождая ры чаг 18. Вал 3 с делительным диском 4 под действием пружины 10 перемещается в левое положение и фиксируется жестко закрепленным фиксатором 6. Все это производится без остановки шпинделя станка.

Q Предлагаемый патрон позволит увеличить точность обрабатываемых деталей и снизить его себестоимость. Этот патрон можно применять на станках, в которых нельзя установить привод на другом конце шпинделя.

Формула изобретения

Патрон для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали, в расточке корпуса которого смонтирована обойма с эксцентрично расположенным в ней поворотным механизмом, связанным с приводом поворота и фиксации его и выполненный в виде вала, взаимодействующего через рычаг со штоком упомянутого привода, и делительного диска с фиксатором, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности фиксации при упрощении конструкции, вал поворотного механизма выполнен подпружиненным относительно обоймы и снабжен жестко закрепленной на нем звездочкой и зубчатым сектором, в обойме размещены подпружиненные плунжеры, предназначенные для взаимодействия со звездочкой, и привод, выполненный в виде силового цилиндра, шток которого контактирует с упомянутым зубчатым сектором, а фиксатор неподвижно закреплен в обойме по оси вращения патрона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 83026, кл. В 23 В 37/36, 1949.

2.Патент США № 3685845, кл. 279-5, опубл. 1973 (прототип).

Ь hФиг.

Фиг. 2

б- в

у//////////

.:... -- I . /////////7//,

/

/3