Самоцентрирующий патрон Советский патент 1982 года по МПК B23B31/16 

Сл

fx со со кэ Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для закрепления деталей на станках токарного типа. Известен патрон, содержащий корпус со сквозными секторными пазами, в одном из которых расположен фиксатор, входящий в гнезда, выполненные на спиральном диске спиральнореечного механизма радиального перемещения кулачков, а также электромагнитный привод фиксатора, установленный на станине станка. Недостатком известного патрона является ограниченное усилие зажима, что сужает его те хнологические возможности. Предложенный патрон обладает более широкими технологическими возможноетяни, так как имеет широкий диапазон регулирования усилия зажима. С зтой целью электромагнитный привод фиксатора выполнен в виде двух соосно расположенных магнитов с об|цим подпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулируемым усилием, а другой - для взаимодействия с сердечником при выводе фиксатора в крайнее нерабочее положение . Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан осевой разрез по фиксатору на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1, на фиг.З профиль рабочей части фиксатора, на фиг.4 - рукоятка управления станком, на фиг.5 - принципиальная электрическая схема управления работой патрона Предлагаемое устройство содержит корпус 1, внутри которого смонтирован спирально-реечный механизм, включаю|(цнй спиральный диск 2, на периферийной поверхности которого выполнены фиксирующие гнезда 3. В корпусе установлены зажимные кулачки 4, в промежутках мезкду которыми выполнены сквоз ные секторные пазы 5, ограниченные скошенными поверхностями 6. Фиксатор 7 закреплен в подвижной втулке 8, установленной в обойме 9 и ориентируемой винтом 10. Обойма крепится на направляющих 11 станка с помощью прижимной планки 2. Со втулкой 8 посредством резьбы жестко связан сердечник 13, имеющий фланец 14, установленный между двумя соосно расположенными электромагнитами верхним 15, расположенным ближе к корпусу патрона, и нижним электромагнитом 16, скрепленными стаканом 17 так, что фланец 14 расположен в зазоре, образованном рабочими торцами указанных электромагнитов. Электромагнит 16 установлен на опорной плите 18. Сердечник 13 подпружинен в направлении корпуса патрона посредством пружины 19, опирающейся на регулировочный винт 20, установленный в Ьпорной плите 18. Фиксатор 7 имеет рабочую часть, сопряженную со спиральным диском 2 через фиксирующие гнезда, скошенную под различными углами: в направлении вращения корпуса при зажиме угол скоса поверхности 21 - больше углаоС, соответствующего рабочей поверхности 22 фиксатора при разжиме заготовки в патроне. В патроне предусмотрен блокировочный механизм, выполненный в виде рычага 23, установленного в прорези обоймы на оси 24. Рычаг одним концом запирает фиксатор в его нерабочем положении (как изображено на фиг.2), а вторым концом 25, под действием пружины растяжения 26, взаимодействует с кнопкой конечного выключателя 27 (на схеме - ВК1). Конечный выключатель 28 (на схеме обозначен как ВК2) расположен в рукоятке 29 рычага 30 включения станка. В принципиальную схему управления патроном (фиг.5) включены понижающий трансформатор ТР1, промежуточное реле Р1. Два вьшрямительных мостика В1 и В2, конечные выключатели ВК1 и ВК2, а также верхний электромагнит 1ЭМ и нижний электромагнит 2ЭМ. Кроме того, в схеме имеется пакетный переключатель П1, являющийся регулятором усилия срабатывания электромагнита 1ЭМ, снабженным круговой шпалой 31, проградуированной согласно усилию, развиваемому кулачками при зажиме деталей в каждом из положений регулятора (усилия Р1, Р2, РЗ..РЙ определяются параметрами U , и ,U2 ,Uj ,.. .114 вторичной обмотки ; трансформатора ТР1). Работа устройства осуществляется следующим образом. Фиксатор 7 вводят в сквозной секторный паз 5 корпуса 1, где он подерживается в верхнем положении

(фиг.1) за счет пружины 19 и западает в одно из фиксирующих гнезд 3 спирального диска 2.

В этом положении отключают блокирующий механизм, который концом 25 рычага 23 под действием пружины 26 включает выключатель 27 (ВК1), подготавливая цепь включения реле Р1 (см.схему на фиг.5).

Затем дают вращение корпусу 1 патрона, закрепленному на шпинделе станка, с одной из наименьших возможных угловых скоростей, нажимая при это кнопку конечного выключателя 28 (ВК2), расположенного в рукоятке 29 рычага 30 управления станком. Таким образом замыкается электрическая цепь промежуточного реле Р1, которая включйясь, замыкает нормально разомкнутый контакт Р1, включает верхний электромагнит 15 (1ЭМ), одновременно размыкая нормально замкнутый контакт Р1, выключает нижний электромагнит 16 (23М).

Фланец 14 сердечника 13 притягивается электромагнитом 15 с рабочим усилием, величина которого определяется положением регулятора пакетного переключателя П1.

Спиральный диск 2 притормаживается, а корпус 1 продолжает вращаться и их относительное перемещение обеспечивает движение к центру (или от центра) зажимных кулачков 4 и закрепление детали с заданным усилием. Потом фиксатор 7, за счет скоса 21 его рабочей части, отжимается вниз, преодолевая притяжение электромагнита 15, на расстояние, превьшающее сферу действия электромагнитных сил. Практически закрепление детали в кулачка обеспечивается перемещением фиксатора 7 в пределах одного секторного газа 5. Б случае перемещения кулачков 4 на большое расстояние фиксатор 7 периодически открывается от электромагнита 15 скощенной поверхностью 6 корпуса 1, а после прохождения по перемычке вновь западает в следующее фиксирующее гнездо 3 спирального диска 2 и вновь притягивается электромагнитом 15.

По окончании процесса закрепления детали отпускают кнопку выключателя 28 (ВК2), разрывая цепь реле Р1, которое, срабатывая, включает верхний электромагнит 5 (1ЭМ) и одновременно включает нижний электромагнит 16

(2ЭМ). Фиксатор 7 очередной скошенной поверхностью 6 корпуса 1 отжимается вниз, и фланец 14 притягивается электромагнитом 16. Фиксатор остается в

нижнем нерабочем положении (см.фиг.2), при котором между ним и корпусом патрона остается зазор, достаточный для последующей безопасной работы,

Для предотвращения произвольного

срабатывания фиксатора 7 в случае отрыва фланца 14 от нижнего электромагнита 16 (например, из-за вибрации станка) используют блокировочный механизм, закрепляющий фиксатор 7 в

нижнем нерабочем положении рычагом 23 при повороте его вокруг оси 24. При этом вторично размыкается электрическая цепь за счет выключателя ВК1, что служит предохранением от включения

верхнего электромагнита 15.

Затем включают рабочую скорость вращения шпинделя и производят требу.емую обработку.

При разжиме детали по окончании обработки указанные действия выполняются в такой же последовательности, но вращение шпинделя имеет противоположные направления. Спиральный диск 2 взаимодействует с фиксатором 7 через скощенную поверхность 22, выполненную под углом о(- , меньшим угла поверхности 21, испытывает допол.нительное усилие, требуемое для преодоления трения покоя при разжиме детали вместо трения скольжения, имеющего место при зажиме детали .

В зависимости от конфигурации де,талей (тонкостенные) и механических свойств их материала требуемое зажимное усилие устанавливается посредством регулятора - пакетного переключателя П1, обеспечивающего различную силу притяжения фланца 14 к электромагниту 15.

В случае использования предложенного патрона на станках с ЧПУ (что является его главной областью применения) блокировочный механизм и вьпшючатель ВК2 могут быть исключены, команда на включение электромагнита 15 через реле Р1 может быть получена от системы ЧПУ. Применение предложенного патрона в сочетании с загрузкой детаj9Ь9У32e

леД манипуляторами обеспечивает пол- Патгои характери-)уотся надежной раную автоматизацию вспомогательных one-ботоГ;, плавной регулировкой усилия

раций по закреплению и снятию обраба-чакреплеиия деталей, большим диапазотываемых деталей.ном регулировании и простой настройки.

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН, содержащий корпус, со сквозными секторными пазами, в одном из которых расположен фиксатор, входящий в гнезда, вьшолненные на спиральном диске спирально-реечного механизма радиального перемещения кулачков, а также. электромагнитный привод фиксатора, установленный на станине станка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей патрона путем расширения диапазона усилий зажима, электромагнитный привод фиксатора вьшолнен в виде двух соосно расположенных магнитов с общим подпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулируемым усилием, а другой - для с взаимодействия с сердечником при выводе фиксатора в крайнее нерабочее (Л положение.