PL237381B1 - Uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej, przeznaczony do ustalania i mocowania przedmiotów podczas obróbki mechanicznej.

Konwencjonalne uchwyty tokarskie w zależności od masy i budowy mogą pracować przy różnych prędkościach obrotowych, jednak z racji siły odśrodkowej działającej na szczęki uchwytu często prędkości te są ograniczone. W uchwytach samocentrujących, takich jak uchwyty trójszczękowe, skutkiem działania siły odśrodkowej na szczęki jest zmniejszenie siły zacisku szczęk i mocowania przedmiotu. W krytycznych sytuacjach siła zacisku może być równa zeru, co spowoduje odmocowanie przedmiotu obrabianego. Niedogodności te zostały częściowo wyeliminowane poprzez zastosowanie uchwytów z kompensacją spadku siły zacisku, co pozwala na przeprowadzenie obróbki przy znacznie wyższych prędkościach obrotowych.

Znany jest z opisu patentowego PL 102905 uchwyt tokarski, w którym kompensacja spadku siły zacisku odbywa się poprzez umieszczenie przeciwciężarów na dwuramiennych dźwigniach, przy czym osie poszczególnych dźwigien usytuowane są równolegle do osi uchwytu. Uchwyt ten składa się z dzielonego stalowego korpusu, tarczy zabierakowej oraz usytuowanej w otworze korpusu tulei ciągnącej zazębionej skośnymi rowkami teowymi z trzema szczękami podstawowymi, do których przymocowane są szczęki górne. W korpusie uchwytu umieszczone są dźwignie osadzone na sworzniach, przy czym każde z krótszych ramion dźwigni opiera się o szczękę podstawową, a na dłuższych ramionach dźwigni osadzone są przeciwciężary. Kompensacja spadku siły zacisku realizowana jest przez przeciwciężary zamocowane na dłuższych ramionach dźwigien, na które oddziałuje siła odśrodkowa. Siła odśrodkowa działająca na przeciwciężary przenoszona jest przez poszczególne dźwignie na szczęki i równoważy siły odśrodkowe działające na poszczególne szczęki uchwytu. Niekorzystną cechą takiego rozwiązania jest to, że w zależności od średnicy zamocowanego przedmiotu zmienia się nachylenie ramion dźwigni dwustronnej, co ma wpływ na wartości składowej kompensującej działanie siły odśrodkowej.

Znany jest z polskiego opisu wynalazku P.420241 szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej, który wyposażony jest w przeciwciężary kompensujące siłę odśrodkową, którego szczęki posiadają listwy zębate współpracujące z mechanizmami zapadkowymi przeciwciężarów. W obudowie uchwytu zamocowane są zbiorniki czynne i zbiorniki bierne wypełnione cieczą, stanowiącą przeciwciężary. Zbiorniki czynne posiadają wielokrotnie większą pojemność od zbiorników biernych i są połączone ze sobą kanałami w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu. Tłoki zbiorników biernych współpracują poprzez tłoczyska oraz mechanizmy zapadkowe z listwami zębatymi szczęk.

W innym znanym rozwiązaniu z opisu patentowego PL 230620 szczękowy uchwyt tokarski posiada dwie szczęki zaciskowe mocujące przedmiot obrabiany, przy czym szczęka zaciskowa i przeciwciężar posiadają listwy zębate, pomiędzy którymi zainstalowane jest koło zębate. Niekorzystną cechą tego uchwytu jest wprowadzenie do konstrukcji dodatkowej masy przeciwciężaru, która jest tym większa im większa jest masa szczęk.

Uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej posiadający korpus, w którym są osadzone suwliwie szczęki dociskane do przedmiotu obrabianego, charakteryzuje się tym, że wewnątrz korpusu zainstalowane są na sprężynach dociski współpracujące ze szczękami uchwytu, przy czym wewnątrz docisków wykonane są kanały, w których osadzone są magnesy na sprężynach przytwierdzonych od strony osi obrotu uchwytu do ścianek wewnętrznych kanałów docisków. Sprężyny, na których zainstalowane są dociski, wykonane są z materiału z magnetyczną pamięcią kształtu.

Korzystnym skutkiem rozwiązania jest pełna kompensacja siły odśrodkowej z możliwością zwiększenia siły zacisku szczęk. Przesuw magnesów powoduje zmianę kształtu sprężyn oraz ich wydłużenie, co wpływa na wzrost siły docisku szczęki, a tym samym kompensuje działanie niekorzystnych skutków siły odśrodkowej.

Wynalazek przedstawiony został w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój uchwytu tokarskiego, a fig. 2 - przekrój A-A z fig. 1.

Szczękowy uchwyt tokarski posiada szczęki 2 osadzone suwliwie w korpusie 7, które dociskane są do przedmiotu obrabianego 1 za pomocą sprężyn 3 przymocowanych do docisków 6. Sprężyny 3 wykonane są z materiału z pamięcią kształtu. Dociski 6 mają postać prostopadłościennych stopniowanych bloczków, których podstawa opiera się o wypusty szczęk 2. Wewnątrz docisków 6 wykonane są kanały, w których przymocowane są magnesy 4 zainstalowane na sprężynach 5 przytwierdzonych od strony osi obrotu uchwytu do ścianek wewnętrznych kanałów docisków 6. Magnesy 4 osadzone są tak, że w czasie spoczynku dociągane są sprężynami 5 do ścianek docisków 6.

PL 237 381 B1

Zasada działania uchwytu, według wynalazku, jest analogiczna jak w konwencjonalnych rozwiązaniach uchwytów z tarczą spiralną. Obrót tarczy spiralnej wywołuje przemieszczenie szczęk 2 w kierunku promieniowym dla zamocowania lub odmocowania obrabianego przedmiotu 1. Gdy uchwyt obraca się wokół własnej osi na szczęki 2 działa siła odśrodkowa pochodząca od ich masy i zmniejszająca ich siłę zacisku. Kompensacja skutków działania siły odśrodkowej realizowana jest przez nacisk sprężyn 3 poprzez dociski 6 na szczęki 2 w kierunku promieniowym. Siła działająca na dociski 6 pochodzi od sprężyn 3, wykonanych z materiału z magnetyczną pamięcią kształtu. Sprężyny 3 wykonane są ze stopu wykazującego dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu i uformowany w taki sposób, że po wystąpieniu pola magnetycznego znajdują się w pozycji rozciągniętej, i dodatkowo oddziałują na szczęki 2, dociskając je, natomiast po ustąpieniu pola magnetycznego znajduje się w pozycji ściśniętej, zwalniając zamocowanie. Podczas wzrostu prędkości obrotowej wzrasta siła odśrodkowa działająca na magnesy 4, co powoduje ich wychylenie oraz przemieszczenie wzdłuż sprężyn 3. Inicjuje to proces wydłużenia sprężyn oraz wzrostu siły nacisku na szczęki 2 poprzez dociski 6.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej posiadający korpus, w którym są osadzone suwliwie szczęki dociskane do przedmiotu obrabianego, znamienny tym, że wewnątrz korpusu (7) zainstalowane są na sprężynach (3) dociski (6) współpracujące ze szczękami (2) uchwytu, przy czym wewnątrz docisków (6) wykonane są kanały, w których przymocowane są magnesy (4) osadzone na sprężynach (5) przytwierdzonych od strony osi obrotu uchwytu do ścianek wewnętrznych kanałów docisków (6), przy czym sprężyny (3), na których zainstalowane są dociski (6), wykonane są z materiału z magnetyczną pamięcią kształtu.