Патрон для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали Советский патент 1981 года по МПК B23B31/36 

(54) ПАТРОН ДЛЯ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ

И ВНУТРЕННИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, СМЕЩЕННЫХ ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ ДЕТАЛИ

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. Этот патрон состоит из корпуса, с помощью которого он крепится к шпинделю станка. Корпус имеет эксцентрично расположенную 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 небольшого 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 вьтода фиксатора и отжима поворотной втулки, и вращательное движение на определенный угол поворота втулки с закрепленной в ней обрабатываемой деталью. Штанга и поворотная втулка связаны друг с другом при помощи ряда цилиндрических передач l .

Н-аиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является патрон для обработки наружных и внутренних цштиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали, в расточке корпуса которого смонтирована обойма с эксцентрично расположенным в ней поворотным мехаш1змом с приводом поворота и фиксации его и выполненным в виде подлрул иненного относительно обой мы вала, на котором жестко закреплена звездочка, взаимодействующая с подпружиненными плунжерами. На валу свободно вращается зубчатый сектор, в отверстии которого имеется подпружиненная собачка, которая входит в зацепление с торцовыми кулачками, расположенными на торце звездочки, закрепленной на валу с помощью шпонки. Пружина взаимодействует на торец звездочки и через упорный подшипник и крышку на обойму, прижимая вал с делительным диском к обойме патрона. Во впадины звездочки под воздействием пружин входят ролики, укрепленные на плунжерах. Рейка, нарезанная на штоке,гидравлического цилиндра, входит а зацепление с зубчатым сектором. На штоке имеется кулачок, кото рый через толкатель передает движение к& двуплечий рычаг, воздействующий на вал делительным диском 2 . Недостатком данной конструкшш является то, что механизм патрона приводится в действие от встроенного гидравлического цилиндра, что значительно усложняет конструкцию патрона, так как питание гилфоцилиндра осуществляется через слолшый коллектор, который рас.полагается или в передней части шпин деля или закрепляется на заднем его торце. Кроме того, для питания гидравлического щшиндра станок необходимо оснастить гидравлической станцией. Недостатком патрона является также то, что применение его на станках, оснащенных пневмоприводом, для закрепления детали без доработки привода ста ка, невозмогкнр. Цель изобретения - устранение этих недостатков, то есть Упрощение конструкции патрона. Указанная цель достигается тем, что приЁод поворота выполнен в виде сектор установленного с возможностью вращени и поступательного перемещения относительно вала и кинематически связанного с рычагом, предназначенным для взаим действия со звездочкой, при этом вал поворотного механизма снабж.ен шестерней с муфтой свободного хода. На фиг. 1 показан патрон, продольни разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Патрон состоит из корпуса 1, с помощью которого он крепится к щпинделю станка (не показан).,. В эксцентричной расточкекорпуса с возможностью вращения помещается обойма 2. Относительный поворот корпуса и обоймы позволяет установить требуемое смещение обрабатьшаемых поверхностей детали относительно ее оси, В обойме 2 на оЪределенном расстоянии от оси располагается вал 3 с фланцем, выполненным в виде делительного диска 4, в котором имеются отверстия со втулками 5 по числу обрабатываемых поверхностей детали. На фланце вала 3 устанавливается наладка для базирования и закрепления обрабатываемой детали (не показана). Фиксация вала 3 с делительным диском производится неподвижным фиксатором 6, расположенным по центру вращения патрона, что исключает влияние зазоров во всех подвижных деталях на точ,ность фиксации. На валу 3 .расположена шестерня 7, которая посредством роликов 8 муфты свободного хода соединена с валом. Кроме этого, на валу 3 с помощью шпонки жестко закреплена звездочка 9 с буртом. Пружина 1О воздействует на торец звездочки 9 и через упорный подшипник 11 на обойму 2, прижимая вал 3 фланцем к обойме 2 патрона. Во впадины звездочки 9 под воздействием пружин входят ролики 12, укрепленные на плунжерах 13. С внутренней стороны к ториу обоймы 2 прикреплена крышка 14, в дентральное отверстие которой на скользящей шпонке с возможностью возвратно-поступательного движения помещен шток 15, шарнирно соединенный с тягой 16. Тяга 16 проходит через полость шпинделя станка и соединяется со стандартным вращающимся пневмоцнлиндром, укрепленном на другом конце шпинделя станка (не показан). Соосно с центральным вращением в крышке 14 выполнена цилиндрическая расточгса, в которой с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения помешен зубчатый сектор 17, зубья ко орого входят в зацепление с шестерней 7, расположенной на валу 3. В отверстие сектора 17 входит конец штока 15, причем иилиндрические кулачки, имеющиеся на штоке 15, входят в зацепление с винтовыми канавками, выполненными на внутренней поверхности отверстия сектора 17. Торец сектора 17 контактирует с роликом 18, закрепленном на рычаге 19, который с одной стороны .шарнирно связан со стойкой 2О, закрепленной на обойме 2, Другой конец рычага 19, выполненный в ви/ie вилки, опирается на бурт звездоч ки 9, Для балансировки патрона к обойме патрона прикрепляется противовес 21. Патрон работает следующим образом Патрон закрепляется на шпинделе то карного станка. Посредством тяги 16 шток 15 патрона соединяется с расположеншзтм на другом конце шпинделя ста ка стандартным вращающимся пневмоци линдром. Управление работой цилиндра может осуществляться как вручную с помощью пневматического крана, так и автоматйчески через золотник от программного устройства в случае установки патрона на станке с ЧПУ. В наладку, установленную на фланце вала 3, базируется и закрепляется обрабатьшаемая деталь. Производится обработка одной поверхности детали, смещенной относительно ее оси. После окон чания обработки этой поверхности подается команда (вручную от крана или от программного устройства) на включение вращающего пневмощшиндра. Пор- щень его перемещается вправо и передает движение через тягу 16 на щток 15, Шток 15, перемещаясь вправо по скользящей шпонке, взаимодействует сво ими цилиндрическими кулачками с винтов поверхностью сектора 17, пытаясь повернуть его вокруг своей оси. Так как зубья сектора 17 входят в зацепление с щестерней 7, расположенной на валу 3 сектор 17 пытается повернуть вал 3. Н ввиду того, что вал 3 зафиксирован фик- сатором 6, сектор не имеет возможност повернуться и поэтому перемещается вправо вдоль своей оси, нажимает на ролик 18 и приводит в движение рычаг 19, который давит на бурт звездочки 9 и, преодолевая усилие пружины Ю, перемещает вправо вал 3, выводя его из зацепления с фиксатором 6. После этого сектор 17 получает возможность повернуться и повернуть через шестерню 7 вал 3 на определенный угол, С пол.гощью плунжеров 13, которые взаимодействуют со звездочкой Э, вал 3 предварительно фиксируется в новом положении. Производится переключение воздуха в другую полость пневмоцилиндра, пор шень которого перемещает 16, а вместе с ней и шток 15 влево. Кулач- ки штока 15 скользят по винтовым пазам секто} 17, отводят его влево, пре кращая таким образом воздействие на рычаг 19. Под действием пружины 10 вал 3 перемещается влево к окончательно фиксируется кеподвийшым фгжсатором 6 в новом положении. При повороте сектора 17 в первоначальное положение он поворачивает шестерню 7, которая благодаря обгонной муфте скользит относительно вала 3, Производится обработка следукядей поверхности обрабатываемой деталк. Далее шжп работы патрона повторяется до полной- обработки детали, Все эти операции производятся без остановки щпиндепя станка. Использование предлагаемого изобретения позволяет упростить конструк- Щ5К патрона и расширить область его применения Формула изобретения Патрон для обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, смещенных относительно оси детали, в расточке корпуса которого смонтирована сбойма с эксцентрично расположенным в ней поворотным механизмом, связанным с пр1{БОДом поворота и фиксации его, и выполненным в виде подпруж11ненного относительно обоймы вала, на котором жестко закреплена звездочка, взаимодействующая с подпружиненными плунжерами, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, пр1шод поворота вьшолнен в виде сектора, установленного с возможностью враще- ния и поступательного перемещения о- носительно вала и кинематически связанного с рычагом, предназначенным для взаимодействия со звездочкой, при этом вал поворотного механизма снабжен шес терней с муфтой свободного кода. Источники информа1щи, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №365845 , л..279-5, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 685830, кл, В 23 В 31/36, 1978.

(риг.1