Токарный самоцентрирующий патрон Советский патент 1982 года по МПК B23B31/10 

(54) ТОКАРНЫЙ САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при закреплении деталей на токарных и других станках.

Известен токарный самоцентрирующий патрон, содержащий корпус и устройство подналадки положения рабочих поверхностей кулачков 1.

Недостаток патрона -. сложность конструкции устройства для подналадки.

Предложенная конструкция проще известных и обеспечивает удобство подийладки. С этой целью каждый кулачок снабжен зажимным элементом, размещенным в выполненной в кулачке полости с опорной поверхностью, расположенной параллельно оси вращения патрона и предназначенной для взаимодействия с зажимным элементом и фиксирующим, механизмом, определяющим положение зажимного элемента.

Зажимные элементы могут быть выполнены в виде установленных с возможностю поворота валиков с зажимными поверхностями, очерченными в радиальном сечении по спирали Архимеда, а также в виде установленных с возможностью поворота многогранных призм с различными расстояниями между гранями.

На фиг. 1 показан частичный вид на патрон с рабочего торца в случае выполнения зажимных элементов в виде валиков с за- жимными поверхностями, очерченными по спирали Архимеда; на фиг. 2 - разрез А-

5 А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 -. узел I на фиг. 3 в положении закрепления детали поверхностью максимального радиуса; на фиг. 5 - то же, но в положении закрепления детали поверхностью

,Q минимального радиуса; на фиг. 6 - вид В фиг. 2; на фиг. 7 - продольное сечение по кулачку в случае выполнения зажимных элементов в виде многогранных призм; на фиг. 8, 9 - разрезы соответственно Г-Г, фиг. 7; на фиг. 10 - вид Е фиг. 7.

15 В пазах корпуса 1 установлены подвижные в радиальном направлении зажимные кулачки 2, в которых в;ыполнены параллельно оси патрона цилиндрические расточки (опорные поверхности), частично открытые

2Q со стороны, обращенной к центру патрона. В цилиндрической расточке каждого кулачка установлен поворотный зажимной элемент - валик 3, сопряженный с ней по цилиндрической опорной поверхности, имеющей радиус Нмакс. Поворотный валик имеет также зажимную поверхность, выполненную по спирали Архимеда на секторе с углом 90°, которая начинается с радиуса Кмакс. равного радиусу опорной цилиндрической поверхности, и заканчивается на радиусе RMHH. причем разность радиусов Кмакс. и RMMH соответствует максимальному радиальному биению патрона. Опорная и зажимная поверхности поворотного валика соединены через переходную поверхность, выполненную на секторе с углом /. Цилиндрическая расточка кулачка закрыта- со стороны его наружного торца ограничительной планкой 4, неподвижно соединенной с кулачком, на котором установлены шкала 5 угла поворота поворотного валика и указатель 6, закрепленный на его свободном конце. Поворотный валик взаимодействует опорной цилиндрической поверхностью с клиновыми фиксирующими механизмами 7, установленными в отверстиях кулачка, выполненных касательно к цилиндрической -расточке, снабженными пружинами 8 и регулировочными винтами 9. В патроне закрепляют обрабатываемую деталь 10. Работает патрон следующим образом. Если биение закрепленной в патроне детали 10 превыщает допустимое значение, патрон поднастраивают.Для этого несколько разводят зажимные кулачки 2 и поворачивают в пределах угла регулирования поворотные валики 3 соответствующих кулачков, добиваясь точного центрирования детали. При этом величина радиуса Rj и точки i зажимной поверхности поворотного валика, взаимодействующей с закрепленной в патроне деталью, определяет ее положение относительно центра патрона. Так, например, если с установленной в патроне деталью сопряжена точка О зажимной поверхности поворотного валика, удаленная от его центра на расстояние Нмакс- деталь 10 будет максимально смещена от зажимной поверхности соответствующего кулачка к центру патрона. В случае сопряжения с деталью 10 точки О зажимной поверхности поворотного валика, удаленной от его центра на расстояние ., деталь 10 будет максимально приближена к зажимнои поверхности соответствующего кулачка патрона. Таким образом может быть осуществлено точное центрирование закрепленной в патроне детали. О величине смещения детали судят по щкале 5, имеющей цену деления, соответствующую заданной точности центрирования. После установки поворотного валика 3 в надлежащее положение его предварительную фиксацию осуществляют клиновые фиксирующие механизмы 7, подпружиненные пружинами 8, усилие которых можно регулировать посредством винтов 9. В процессе обработки детали 10 поворот валиков 3 исключается благодаря заклинивающему действию фиксирующих механизмов 7, заклиниванию самой детали 10 между зажимными поверхностями валиков 3, имеющими подъем в направлении действия на деталь силы резания, и силе трения, возникающей на поверхности цилиндрических расточек кулачков под действием зажимного усилия. Другим вариантом исполнения предложенного патрона является выполнение зажимных элементов в виде многогранных призм с различными расстояниями между гранями. В этом случае в каждом кулачке 2 выполнен паз, дно которого образует опорную поверхность. В пазу установлен зажимной элемент 11 в виде многогранной стальной закаленной призмы, размеры по граням которой рассчитывают исходя из следующей зависимости: , AI Ли + (i - 1) А, где Ад - номинальный размер; i - порядковый номер грани; i - заданная точность центрирования. В призму запрессована ось 12, концы которой могут перемещаться в радиальном направлении в пазах 13 в передней и задней стенках кулачка, причем на переднем конце оси выполнена головка полусферической формы, в которой прорезан щлиц 14 под отвертку. На головку нанесена стрелка 15 - указатель положения, многогранной призмы, которая устанавливается против рисок 16 на кулачке. Кроме того, рядом с рисками нанесена гравировка 17 величины отклонения данного размера по граням призмы от номинального размера. В кулачке напротив грани призмы, контактирующей с его зажимной поверхностью выполнены два глухих отверстия, в которых установлены фиксаторы 18 с пружинами 19. Работает патрон следующим образом. Закрепляемую деталь 10 помешают в центре патрона и зажимают кулачками 2. В случае биения детали, свидетельствующего о погрешности ее центрирования (замер биения производят, например, индикатором), кулачки 2 патрона несколько разводят. при этом многогранные призмы 11 поддействием пружин 19 фиксаторов 18 отходят от зажимной поверхности кулачка до упора концов оси 12 в стенки пазов 13 кулачка. Затем посредством отвертки, вставленной в щлиц 14, поворачивают ось 12 и вместе с ней призму 11 в положение, соответствующее точному центрированию детали 10, при котором биение закрепляемой детали будет исключено. При повороте призмы II фиксаторы 18 входят в сопряжение с новой гранью, осуществляя тем самым предварительную ориентацию призмы. При повороте призмы указатель 15 показывает величину приращения размера по граням призмы от номинального размера. После поворота призмы в соответствующую позицию осуществляют вторичный зажим детали 10. При этом призма- 11 перемещается в радиальном направлении до упора соотвествующей грани в зажимную поверхность кулачка. Сжимая пружины 19, концы оси 12 движутся в пазах 13, которые являются для них направляющими. После проверки величины биения детали в зависимости от замера производят обработку детали или повторяют подналадку соответствующих многогранных призм. Формула изобретения 1. Токарный самоцентрирующий патрон с радиально перемещаемыми кулачками и устройством для подналадки положения рабочих поверхностей кула.чков, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства для подналадки и обеспечения надежности закрепления, каждый кулачок снабжен -зажимным элементом, размещенным в выполненной в кулачке полости с опорной поверхностью, расположенной параллельно оси вращения патрона и предназначенной для взаимодействия с зажимным элементом, и фиксирующим механизмом, определяющим положение зажимного, эле,мента. 2.Патрон по п. 1, отличающийся тем, что зажимные элементы выполнены в виде установленных с возможностью Поворота валиков с зажимными поверхностями, очерченными в радиальном сечении по спирали Архимеда. 3.Патрон по п. 1, отличающийся тем, что зажимные элементы выполнены в виде установленных с возможностью поворота многогранных призм с различными расстояниями между гранями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 355042, кл. В 23 В 31/10, 1975.