RU139402U1

RU139402U1 - SELF-CENTERING CARTRIDGE

Info

Publication number: RU139402U1
Application number: RU2013151930/02U
Authority: RU
Inventors: Вадим Владимирович Михрютин; Станислав Владимирович Слободской
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а в частности - к устройствам для закрепления тонкостенных трубчатых заготовок при обработке на токарных и круглошлифовальных станках. Технический результат выражается в повышение точности закрепления тонкостенных колец и трубчатых заготовок. Технический результат достигается тем, что в самоцентрирующем патроне, содержащем корпус с радиальными пазами, в которых установлены ползуны, кинематически связанные с приводной муфтой и сменные кулачки, закрепленные на базовых поверхностях ползунов, в радиальных пазах корпуса оппозитно основным ползунам расположены дополнительные ползуны, на базовых поверхностях которых закреплены дополнительные зажимные кулачки, при этом дополнительные ползуны кинематически связаны с дополнительной приводной муфтой, приводные муфты связаны между собой балансирами, средние оси которых установлены на противоположных концах равноплечего рычага, шарнирно закрепленного на приводном кольце. The utility model relates to the field of mechanical engineering, and in particular to devices for fixing thin-walled tubular workpieces during processing on turning and circular grinding machines. The technical result is expressed in improving the accuracy of fastening thin-walled rings and tubular blanks. The technical result is achieved by the fact that in a self-centering cartridge containing a housing with radial grooves in which sliders are mounted kinematically connected to the drive clutch and interchangeable cams mounted on the base surfaces of the sliders, additional sliders are located in the radial grooves of the housing opposite to the main sliders, on the base surfaces which additional clamping cams are fixed, while additional sliders are kinematically connected with an additional drive clutch, drive clutches are connected between they have balancers, the middle axes of which are mounted on opposite ends of the equal-arm lever pivotally mounted on the drive ring.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а в частности -к устройствам для закрепления тонкостенных трубчатых заготовок при обработке на токарных и круглошлифовальных станках.The invention relates to the field of mechanical engineering, and in particular, to devices for fixing thin-walled tubular workpieces during processing on turning and circular grinding machines.

Известен цанговый патрон для закрепления тонкостенных заготовок конической формы, содержащий корпус, цангу, привод осевого перемещения цанги, подпружиненные опорные элементы, контактирующие с наружной конической поверхностью заготовки. (Патент US №450187 кл. B23B 5/22, 1985 г., пп. 1, 2 формулы изобретения)Known collet chuck for fastening thin-walled blanks of a conical shape, comprising a housing, a collet, an axial displacement drive of the collet, spring-loaded support elements in contact with the outer conical surface of the workpiece. (US patent No. 450187 C. B23B 5/22, 1985, claims 1, 2 of the claims)

Данное устройство позволяет повысить надежность и точность закрепления за счет обеспечения действия сил закрепления одновременно на наружную и внутреннюю поверхности тонкостенной конической заготовки.This device allows to increase the reliability and accuracy of fastening by ensuring the action of the fixing forces simultaneously on the outer and inner surfaces of a thin-walled conical billet.

Недостатком устройства является невозможность зажима заготовок цилиндрической формы и сложность перенастройки устройства на закрепление заготовок различных типоразмеров.The disadvantage of this device is the inability to clamp blanks of a cylindrical shape and the difficulty of reconfiguring the device to secure blanks of various sizes.

Известен также патрон для зажима труб, содержащий корпус с размещенным в нем зубчатым колесом с внутренней зубчатой нарезкой и находящиеся в зацеплении с упомянутой внутренней зубчатой нарезкой валы-шестерни, на которых неподвижно установлены зажимные кулачки с выпуклой рабочей поверхностью, причем валы-шестерни установлены в корпусе, зажимные кулачки смонтированы на валах-шестернях попарно, а рабочие поверхности зажимных кулачков выполнены по спирали Архимеда. (Патент РФ №2218245 кл. B23B 31/12, B23Q 3/12, 10.12.2003 г.)Also known is a cartridge for clamping pipes, comprising a housing with a gear placed therein with an internal gear cutting and gear shafts engaged with said internal gear cutting, on which clamping cams are fixedly mounted with a convex working surface, the gear shafts being installed in the housing The clamping jaws are mounted in pairs on the pinion shafts, and the working surfaces of the clamping jaws are made in a spiral of Archimedes. (RF patent No. 2218245 class. B23B 31/12, B23Q 3/12, 12/10/2003)

Недостатком данного патрона является низкая надежность и точность закрепления в результате деформации стенок трубы при приложении сил закрепления от зажимных кулачков.The disadvantage of this cartridge is the low reliability and accuracy of fastening as a result of deformation of the pipe walls with the application of clamping forces from the clamping jaws.

Известно также устройство для закрепления тонкостенных трубчатых заготовок, содержащее основание, на котором установлен корпус с оппозитно расположенными торцевыми поверхностями и сквозным отверстием, в котором расположена зажимная втулка с коническим фланцем, соединенная с приводным механизмом, упругое кольцо круглого сечения, контактирующее с конической поверхностью ведомой втулки, торцевой поверхностью корпуса и внутренней поверхностью заготовки, установленную на корпусе опору, внутри которой установлен упругий элемент кольцевой формы, взаимодействующий с наружной поверхностью заготовки. (Патент №7380798 кл. B23B 31/20, 2005 г., пп. 1, 2 формулы изобретения).A device for fixing thin-walled tubular blanks is also known, comprising a base on which a housing with opposed end surfaces and a through hole is installed, in which a clamping sleeve with a tapered flange is connected to the drive mechanism, an elastic circular ring in contact with the conical surface of the driven sleeve , the end surface of the housing and the inner surface of the workpiece, a support mounted on the housing, within which an elastic element is mounted oh shape cooperating with the outer surface of the preform. (Patent No. 7380798 class. B23B 31/20, 2005, paragraphs 1, 2 of the claims).

Достоинством устройства является отсутствие деформаций закрепляемых деталей и высокая надежность закрепления.The advantage of the device is the absence of deformation of the fixed parts and high reliability of fixing.

Недостатком данного устройства является сложность перенастройки устройства на закрепление заготовок различных типоразмеров.The disadvantage of this device is the difficulty of reconfiguring the device to secure workpieces of various sizes.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является самоцентрирующий патрон, содержащий корпус с радиальными пазами, в которых установлены ползуны, кинематически связанные с приводной муфтой и сменные кулачки, закрепленные на базовых поверхностях ползунов (А.С. СССР №410877 кл. B23B 31/16, 15.01.1974 г.).Closest to the proposed utility model is a self-centering cartridge containing a housing with radial grooves in which sliders are mounted kinematically connected to the drive clutch and replaceable cams mounted on the base surfaces of the sliders (AS USSR No. 410877 class. B23B 31/16, January 15, 1974).

Положительной стороной устройства является возможность закрепления заготовок в широком диапазоне изменения их диаметров за счет перестановки сменных зажимных кулачков.The positive side of the device is the ability to fix the workpieces in a wide range of changes in their diameters due to the permutation of interchangeable clamping jaws.

Недостатком данного устройства является низкая точность закрепления тонкостенных колец и трубчатых заготовок, обусловленная большими деформациями, возникающими при их закреплении.The disadvantage of this device is the low accuracy of fastening thin-walled rings and tubular blanks, due to large deformations that occur during their fastening.

Технический результат выражается в повышение точности закрепления тонкостенных колец и трубчатых заготовок.The technical result is expressed in improving the accuracy of fastening thin-walled rings and tubular blanks.

Технический результат достигается тем, что в самоцентрирующем патроне, содержащем корпус с радиальными пазами, в которых установлены ползуны, кинематически связанные с приводной муфтой и сменные кулачки, закрепленные на базовых поверхностях ползунов, в радиальных пазах корпуса оппозитно основным ползунам расположены дополнительные ползуны, на базовых поверхностях которых закреплены дополнительные зажимные кулачки, при этом дополнительные ползуны кинематически связаны с дополнительной приводной муфтой, приводные муфты связаны между собой балансирами, средние оси которых установлены на противоположных концах равноплечего рычага, шарнирно закрепленного на приводном кольце..The technical result is achieved by the fact that in a self-centering cartridge containing a housing with radial grooves in which sliders are mounted kinematically connected to the drive clutch and interchangeable cams mounted on the base surfaces of the sliders, additional sliders are located in the radial grooves of the housing opposite to the main sliders, on the base surfaces which additional clamping cams are fixed, while additional sliders are kinematically connected with an additional drive clutch, drive clutches are connected between it has balancers, the middle axes of which are mounted on opposite ends of the equal-arm lever pivotally mounted on the drive ring ..

Новым в полезной модели является то, что, в радиальных пазах корпуса оппозитно основным ползунам расположены дополнительные ползуны, на базовых поверхностях которых закреплены дополнительные зажимные кулачки, при этом дополнительные ползуны кинематически связаны с дополнительной приводной муфтой, приводные муфты связаны между собой балансирами, средние оси которых установлены на противоположных концах равноплечего рычага, шарнирно закрепленного на приводном кольце.What is new in the utility model is that, in the radial grooves of the housing opposite to the main sliders, additional sliders are located, on the base surfaces of which additional clamping cams are fixed, while the additional sliders are kinematically connected to the additional drive clutch, the drive clutches are interconnected by balancers, the middle axes of which mounted on opposite ends of an equal-arm lever pivotally mounted on the drive ring.

На фиг. 1 показан предлагаемый патрон, вид спереди; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - разрез по оси патрона; на фиг. 4 - разрез по оси патрона при закреплении заготовки, имеющей отклонения наружного и внутреннего диаметров; на фиг. 5 - выносной элемент; на фиг. 6 - аксонометрическая проекция предлагаемого устройства с лицевой стороны; на фиг. 7 - аксонометрическая проекция предлагаемого устройства с тыльной стороны.In FIG. 1 shows the proposed cartridge, front view; in FIG. 2 - top view; in FIG. 3 - section along the axis of the cartridge; in FIG. 4 is a section along the axis of the cartridge when securing a workpiece having deviations of the outer and inner diameters; in FIG. 5 - remote element; in FIG. 6 is a perspective view of the proposed device from the front side; in FIG. 7 - axonometric projection of the proposed device from the back.

Самоцентрирующий патрон содержит корпус 1, с жестко закрепленной в нем вставкой 2. Корпус 1 и вставку 2 можно рассматривать как одну жесткую деталь. Использование корпуса 1 и вставки 2 вызвано сложностью изготовления данных деталей за одно целое. В корпусе 1 и вставке 2 выполнены радиальные Т-образные пазы 3. В пазах 3 корпуса 1, установлены ползуны 4 на базовых поверхностях 5 которых закреплены внешние кулачки 6, взаимодействующие с рычагами 7. Рычаги 7 осуществляют кинематическую связь ползунов 4 с приводной муфтой 8.Self-centering cartridge contains a housing 1, with an insert 2 rigidly fixed in it. Housing 1 and insert 2 can be considered as one rigid part. The use of the housing 1 and insert 2 is caused by the complexity of manufacturing these parts in one piece. Radial T-shaped grooves 3 are made in the housing 1 and insert 2. In the grooves 3 of the housing 1, sliders 4 are mounted on the base surfaces 5 of which external cams 6 are fixed, interacting with the levers 7. The levers 7 kinematically couple the sliders 4 to the drive clutch 8.

Оппозитно ползунам 4 в пазах 3 установлены ползуны 9, на базовых поверхностях 10 которых закреплены внутренние кулачки 11, кинематически связанные рычагами 12 с приводной муфтой 13. Приводные муфты 8 и 13 шарнирно соединены осями 14 и 15 с балансирами 16. Средние оси 17 балансиров 16 шарнирно соединены с равноплечим рычагом 18. В отверстии рычага 18 на осях 19 установлено приводное кольцо 20, предназначенное для соединения с приводным механизмом зажима заготовки. Рычаг 18 относительно осей 19 имеет два равных плеча, взаимодействующий своими концами с балансирами 16.Opposite slide 4 in the grooves 3 installed sliders 9, on the base surfaces 10 of which are fixed inner cams 11, kinematically connected by levers 12 with a drive clutch 13. The drive clutches 8 and 13 are pivotally connected by the axles 14 and 15 with the balancers 16. The middle axes 17 of the balancers 16 are pivotally connected to the equal-arm lever 18. In the hole of the lever 18 on the axes 19 there is a drive ring 20, designed to connect with the drive mechanism for clamping the workpiece. The lever 18 relative to the axes 19 has two equal shoulders, interacting at its ends with the balancers 16.

Муфты 8 и 13 имеют выступы со скошенными краями 21 и 22, необходимыми для разжима ползунов 4 и 9.Clutches 8 and 13 have protrusions with beveled edges 21 and 22, necessary for expanding the sliders 4 and 9.

Для предохранения патрона от попадания стружки служит диск 23 с поверхностью 24 для базирования в осевом направлении заготовки 25.To protect the cartridge from the ingress of chips serves as a disk 23 with a surface 24 for basing in the axial direction of the workpiece 25.

Стрелками P и Q показаны направления перемещения кольца 20 соответственно при освобождении и закреплении заготовки 25, имеющей форму тонкостенного кольца.The arrows P and Q show the directions of movement of the ring 20, respectively, when releasing and securing the workpiece 25 having the form of a thin-walled ring.

Самоцентрирующий патрон работает следующим образом.Self-centering cartridge works as follows.

Для раскрытия кулачков 6 и 11 приводное кольцо 20 перемещается в направлении P. Кольцо 20 передает движение рычагу 18, шарнирно закрепленному на осях 19. Равноплечий рычаг 18 приводит в движение балансиры 16, передающие движение муфтам 8 и 13. Равенство плеч рычага 18 относительно осей 19 обеспечивает равенство сил, действующих на балансиры 16, связанных с осями 17, расположенными на его противоположных концах. Муфты 8 и 13 перемещаются в осевом направлении пока их выступы со скошенными краями 21 и 22 не разожмут ползуны 4 и 9, раскрывая кулачки 6 и 11 на максимальную величину.To open the cams 6 and 11, the drive ring 20 moves in the direction P. The ring 20 transmits the movement to the lever 18, pivotally mounted on the axes 19. The equal-arm lever 18 drives the balancers 16, transmitting movement to the couplings 8 and 13. The equality of the shoulders of the lever 18 relative to the axes 19 ensures the equality of forces acting on the balancers 16 associated with the axes 17 located at its opposite ends. Clutches 8 and 13 move axially until their protrusions with beveled edges 21 and 22 open the sliders 4 and 9, opening the cams 6 and 11 to the maximum value.

Заготовка 25 устанавливается в патрон и поджимается к поверхности 24 диска 23.The workpiece 25 is installed in the cartridge and is pressed to the surface 24 of the disk 23.

Реверсируется ход механизма зажима, перемещающего кольцо 20 в направлении Q. При этом тяга 18 перемещает балансиры 16 и муфты 8 и 13 в обратном направлении. Муфты 8 и 13 поворачивают рычаги 7 и 12 перемещающие ползуны 4 и 9 навстречу друг другу до зажима заготовки 25 кулачками 6 и 11. Встречное действие сил закрепления кулачков 6 и 11 взаимно компенсируется, поэтому заготовка 25 закрепляется без деформаций. Равенство плеч балансиров 16 относительно оси 17 обеспечивает равенство сил, действующих на оси 14 и 15, а следовательно и на рычаги 7 и 12. При установке в патрон заготовки 25, имеющей значительные отклонения наружного или внутреннего диаметра происходит поворот рычагов 16 вокруг осей 14, что вызывает относительное смещение муфт 8 и 13 в осевом направлении и поворот рычагов 7 и 12 на разные углы до закрепления заготовки 25. При этом сохраняется равенство сил, действующих на заготовку 25 от кулачков 6, 11, благодаря чему она закрепляется без деформаций.The stroke of the clamping mechanism that moves the ring 20 in the Q direction is reversed. In this case, the rod 18 moves the balancers 16 and the couplings 8 and 13 in the opposite direction. The couplings 8 and 13 rotate the levers 7 and 12 moving the sliders 4 and 9 towards each other until the workpiece 25 is clamped by the cams 6 and 11. The counter action of the clamping forces of the cams 6 and 11 is mutually compensated, so the workpiece 25 is fixed without deformation. The equality of the shoulders of the balancers 16 relative to the axis 17 ensures the equality of the forces acting on the axis 14 and 15, and therefore on the levers 7 and 12. When the workpiece 25 is installed in the cartridge, having significant deviations of the outer or inner diameter, the levers 16 turn around the axes 14, which causes the relative displacement of the couplings 8 and 13 in the axial direction and the rotation of the levers 7 and 12 at different angles until the workpiece 25 is fixed. At the same time, the forces acting on the workpiece 25 from the cams 6, 11 are maintained, so that it is fixed without deformation.

Применение данной полезной модели позволит повышение точности и надежности закрепления тонкостенных колец и трубчатых заготовок, например, при выполнении операций точения или шлифования. При этом по сравнению с аналогами достигается повышение производительности и точности обработки.The use of this utility model will increase the accuracy and reliability of fastening thin-walled rings and tubular workpieces, for example, when performing turning or grinding operations. Moreover, in comparison with analogues, an increase in productivity and processing accuracy is achieved.

Claims

A self-centering cartridge containing a housing with radial grooves in which sliders are mounted kinematically connected to the drive clutch, and interchangeable cams mounted on the base surfaces of the sliders, characterized in that additional sliders are located in the radial grooves of the housing opposite to the main sliders, on the base surfaces of which are fixed additional clamping cams, while additional sliders are kinematically connected with an additional drive clutch, drive clutches are interconnected by balancers, whose rear axles are mounted at opposite ends of the equal-arm lever pivotally mounted on the drive ring.