Токарный патрон Советский патент 1985 года по МПК B23B31/26 

fUZ 1

Изобретение относится к металле- обработке и может быть использовано для эякрегшения заготовок на металлорежущих станках.

Известен токарный патрон, содержа щий электромеханический привод, корпус с встроенным планетарным редуктором, зубчатое колесо которого выполнено заодно с полумуфтой предохранительного механизма} с прухсинами, опирающимися на опорный элемент механизма регулирования усилия зажима Л

При таком исполнении низка точность регулирования усилия зажима.

Цель изобретения - автоматизация, и- повышение точности регулирования усилия зажима.

Поставленная цель достигается тем что патрон снабжен датчиком, дополнительной полумуфтой,неподвижно закреп ленной в корпусе,и толкателем,вьтолненным в виде стержней, расположенных в отверстиях опорного элемента и торца корпуса, и двух колец одно из которых расположено между торцом зубчатого колеса и пружинами,-а другое в выточке корпуса и предназначено для взаимодействия с датчиком, неподвижно закрепленным относительно корпУсаНа фиг.1 представлена схема расположения патроиа на станке; на фиг. 2 - патро, продольный разрез; на фиг.З - вид А с. частичным разрезом на фиг. 2; на фиг,4 - толкатель,

В корпусе 1 патрона по пазам перемещаются зажимные сулачки 2, Корпус

Iприкреплен к фланцу 3 полого шпинделя 4 пссредством промежуточного фланца 5 и планшайбы 6. 8 шпинделе помещен полый вал 7, связанньй с ротором электродвигателя 8,, установленного на задней стенке шпиндельной бабки 9 станка. Правый (по чертежу) конец BaJia 7 соединен с помощь шлидевой муфты 10 с центральным колесом

I1внешнего зацепления планетарного редуктора, смонтированного в корпусе 1 патрона. Центральное колесо 11 установлено в подтипниках с опорой на ттромежуточньш фланец 5 и корпус 1 патрона.

Колесо 12 с внутренним зацепление редуктора установлено с возможностью поворота и осевого перемещения и выполнено заодно с полумуфтой 13, имеющей скошенные выстутш кулачков входящие в чТ-оответетвующие впадины полумуфты 14, неподвижно закрепленной в корпусе 1. Выступы кулачков распо:южены с неравньм шагом, каждый выступ может войти только в одну впадину, в результате чего требуется полный оборот колеса 12, для того чтобы его выступы вернулись во впадины полумуфты 14.

Между промежуточным фланцем 5 и внутренней стенкой корпуса 1 помещено с опорой на выточки, выполненные в них, водило 15р несущее оси четырех сателлитов, каждый из которых представляет собой блок двух шестерен 16 и 17. Шестерни 16 находятся в зацеплении с колесом 12 и по диаметру больше шестерен 17, которые зацеплены с колесом 18,, выполненным заодно со спиральным диском 19 патрона.

Промежуточный фланец 5 составляет с прикрепленньп- к нему фланцем 20 продолжение цилиндрической стенки корпуса 1. Фланцы 5 и 20 в сборе образуют мелсду собой паз, в котором помещена с опорой на них заплечиками 2 поворотная обойма 22, выполненная в виде гайки, образующей винтов то пару с. опорным элементом 23, вьтолнекным в виде рсольца с наружной резьбой. Поворотная обойма 22 имеет углубления 24 под наладочный ключ.

Через отверстия в опорном элементе 23 к фланце 20, представляющем собой тыльную стенку патрона, проходят расположенные равномерно вокруг оси патрона три стержня 25 толкателя, правые концы которых соединены внутренним кольцом 26, а левые - выходят наружу из патрона и скреплены внешним кольцом 27, зыполненнььм из магнитопроводящего материала.

Меж,цу торцом опорного элемента 23 и внутренним кольцом 26 толкателя расположены пружины 28, прижимающие внутреннее кольцо 26 толкателя к гладкому торцу колеса 12 с внутренни зацеплением и к полумуфте 14.

Полумуфта 14 колеса 12 с внутренним зацеплением, пружины 28, опорный элемент 23, заключенные в цилиндрической части корпуса 1 . образуют предохранительный механизм., и нагрузка на кулачки 2 регулируется вращением обоймы 22, которая -.-с опорным элементом 23 представляет механизм регулирования усилия зажима.

На передней стенке шпиндельной бабки 9 на уровне внешнего кольца 27

толкателя установлен трансформаторный бесконтактный датчик 29, свяэанньш с электродвигателем 8 (связь не показана).

Кроме датчика 29 в системе управ- j ления могут быть установлены предохранительные реле;а) реле зажима, которое отключает привод через 2 с после включения в случае несрабатывания системы муфта-датчик-двига- 10 тедь; б) реле разжима, которое отключает привод через 0,5 с после начала работы двигателя на разтким.

На боковой стороне рейки 30 одного из зажимных кулачков 2 (см. фиг.З) 15 выполнена канавка 31 с торцовой стенкой 32, взаимодействующей при крайнем периферийном положении кулачка 2 с упором 33, закрепленном в сквозном отверстии корпуса 1 патрона с помо- 20 щью заглушки ЗА.

Патрон работает следующим образом.

При зажиме включают электродвигатель 8. Вращение ротора двигателя передается через вал 7 и центральное колесо 25 11 сателлитам, шестерни 16 которых обкатывают колесо 12, а шестерни 17 обкатывают колесо 18 спирального диска 19, которое приходит во вращение вследствие разности диаметров шестерен 1633 и 17 сателлитов. При этом зажимные кулачки 2 сходятся или расходятся для закрепления заготовки за наружную или внутреннюю поверхность.

Когда кулачки 2 придут в соприкосновение с заготовкой, спиральный диск 19 с колесом 18 будет продолжать поворачиваться, зажимая деталь, и возникает момент, стремящийся повернуть колесо 12. При этом вследствие скошенности выступов кулачков полумуфты 13 возникают осевые силы, стремящиеся сместить колесо 12 влево. Когда усилие зажима превысит нагрузку, создаваемую пружинами 28, выступы ку-., лачков полумуфты 13 колеса 12 выходят из выемок полумуфты 14, толкатель смещается влево, внешнее кольцо 27 толкателя, работая как якорь, воздейству- ет на бесконтактный датчик 29, усили-до вая в нем магнитный поток, датчик 29 отключает двигатель 8 привода зажима, при этом колесо 12 торцовьми поверхностями своих кулачков скользит под действием момента инерции по торцовьм поверхностям кулачков неподвижной полумуфты 14 и останавливается д вхождения кулачками во впадины. Это становится возможным благодаря быстродействию отключения привода с помощью бесконтактного датчика 29 и силе трения, поглощающей момент инерции до полного оборота колеса 12.

Для освобоящения заготовки двигатель 8 включают для вращения в напраленни, обратном его вращению при зажиме.

При разжиме заготовки в системе управления срабатывает реле времени, настроенное на 0,5 с, и отключает электродвигатель 8. При несрабатывании реле при движении кулачков 2 к периферии упор 33, взаимодействуя с торцовой стенкой 32 канавки, остановит кулачок 2, и отключение привода произойдет через полумуфту 13 и датчик 29.

Использование предлагаемого токарного патрона обеспечивает следующие преимущества:

а)по сравнению с патронами с пневмо- и гидроприводом - нападочное перемещение кулачков от привода;

б)по сравнению с электромеханическими зажимными устройствами, в которых отключающая муфта и один блок планетарного редуктора расположены

на противоположной патрону стенке шпиндельной бабки, обеспечивается возможность автоматического отключения привода зажима, упрощение конструкции и повышение надежности, в частности, за счет снижения количества и массы частей, вращение которых создает момент, участвующий в зажиме;

в)по сравнению с токарным патроном прототипа обеспечивается возможности автоматического отключения привода зажима, повьш1ение универсальности патрона за счет сочетания большого диапазона регулирования усилий зажима с плавностью и точностью регулировки, повьш1ение надежности и долговечности за счет исключения муфты с большим количеством кулачков и подвижных фиксаторов. 11 / / 16 28 28 /2 /J f4f . 2.

7 -

ТОКАРНЫЙ ПАТРОН, содержащий -электромеханический привод, корпус с встроенным планетарным редуктором, зубчатое колесо которого выполнено заодно с полумуфтой предохранительного механизма, снабженного пружинами, опирающимися на опорный элемент механизма регулирования усилия зажима, отличающийся тем,что,с целью автоматизации и повышения точности регулирования усилия зажима,патрон снабжен датчиком, дополнительной полумуфтой, неподвижно закрепленной в корпусе, и толкателем, выполненным в виде стержней, расположенных в отверстиях опорного элемента и торца корпуса, и двух колец, одно из которых расположено между торцом зубчатого колеса и пружинами, а другое в выточке корпуса и предназначено для взаимодействия с датчиком, непод(О вижно закрепленным относительно корпуса. h-fl