SU1547961A1 - Самоцентрирующий патрон - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению, а именно к устройствам дл  закреплени  заготовок на шпинделе станка токарного типа при групповой обработке. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности путем сокращени  времени на переналадку патрона 6 в широком диапазоне диаметров заготовок. В корпусе 1 размещены плунжеры 2, взаимодействующие со штоком 3 и посто нными кулачками, которые в виде рычагов 5 установлены в пазах колодок 6 на перемещаемых в радиальном направлении ос х 7. Колодки поворачиваютс  на ос х 8 и плечом 9 контактируют с упорной поверхностью 10 гайки 11, установленной на периферии корпуса 1. Упорна  поверхность 10 выполнена в виде кольцевой выточки - ступенчатой или криволинейной, причем эти поверхности расположены равномерно с периодом, кратным или равным числу посто нных кулачков. Базовый упор выполнен в виде цилиндрического основани  17 и кольцевой подкладки 18, установленных на оси 19, при этом на основании 17 выполнены выступы 20, контактирующие с прорез ми в виде секторов, выполненными на подкладке 18. На посто нных кулачках выполнены плоскости 15 дл  закреплени  сменных кулачков 16, причем плоскости 15 наклонены под углом 30-50° к оси патрона. Вращением гайки 11 поворачивают колодки 6, при этом оси 7 вместе с рычагами 5 и кулачками 16 перемещаютс  в радиальном направлении на заданный диаметр зажима. При перемещении штока 3 плунжеры 2 поворачивают рычаги 5 и кулачки 16 зажимают заготовку. Вращением цилиндрического основани  17 вокруг оси 19 различные выступы 20 вход т в прорези, выполненные на подкладке 18, определ   осевой выше базового упора. 2 з.п.ф-лы. 10 ил.

Description

Изобретение относитс  к станкостроению, более конкретно к устройствам дл  закреплени  заготовок на шпинделе станка токарного типа при групповой обработке.

Цель изобретени  - повышение производительности путем сокращени  времени на переналадку патрона в широком диапазоне диаметров заготовок.

На фиг. 1 показан патрон, осевой разрез; i|a фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на оиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - вариант выпол- ьени , осевой разрез; на фиг. 6 - вид Г на оиг. 5 (развертка поверхности); на фиг. 7 - Еид Д на фиг. 5 (развертка поверхности); на оиг. 8 - варианты углов наклона плоскости /,л  закреплени  сменных кулачков; на оиг. 9 - расчетные схемы дл  олределе- i и  усилий зажима при различных углах i аклона плоскости дл  закреплени  сменных ьулачков; на фиг. 10 - графики зависимости длины линии контакта посто нных и Именных кулачков и усилий зажима от угла Наклона плоскости дл  закреплени  сменных кулачков.

В корпусе самоцентрирующего патрона размещены плунжеры 2, контактирующие с одной стороны со штоком 3 на т ге 4, а с другойс посто нными кулачками, выполненными из рычагов 5 и колодок 6, при этом рычаги 5 установлены в пазах колодок на геремещающихс  в радиальном направлении с с  7 с возможностью поворота, а колодки 6, осаженные с возможностью поворота на заломленные в корпусе консольные соосные оси . плечом 9 контактируют с упорной по- орхностыо 10 механизма поворота колодок, обновленного на периферии корпуса уст- ofKrH.i и выполненного в виде гайки 11 .in 12, опирающейс  на бурт 13 и афиксированной в осевом направлении гай- к|ой 14. Упорна  поверхность 10 выполнена в йиде кольцевой выточки, ступенчатой или Криволинейной. При этом ступенчатые и криволинейные поверхности по контуру механизма поворота колодок размещены равномерно с периодом, равным или кратным количеству посто нных кулачков. Посто нные кулачки снабжены плоскостью 15 дл  закреплени  сменных кулачков 16, при этом плоскость 15 выполнена наклонной под углом 30-50° к оси патрона.

Патрон снабжен базовым упором, выполненным в виде цилиндрического основани  17, опирающегос  на корпус, и кольцевой подкладки 18, установленных на оси 19, при этом на цилиндрическом основании вы- пспнены ступенчатые выступы 20, сопр гаемые с прорез ми, выполненными в виде секторов круговых колец на подкладке.

В предлагаемом самоцентрирующем патроне ширина рычага 5 ограничиваетс  конструкцией патрона и недостаточна дл  размещени  крепежных винтов. Поэтому дл 

увеличени  площади контакта рычагов 5 и сменных кулачков 16 и тем самым увеличени  жесткости креплени  плоскость 15 выполн ют наклонной к оси патрона (фиг. 8).

L

а sma

0

5

где a- ширина рычага 5;

L - длина линии контакта рычага 5 и

сменного кулачка 16; а - угол наклона плоскости 15 дл  закреплени  сменных кулачков 16 к оси патрона.

Однако с уменьшением угла наклона плоскости 15 к оси патрона размеры рыча- гов 5 и сменных кулачков 16 увеличиваютс , что вызывает уменьшение усили  зажима детали (фиг. 9). Запишем равенство:

г. г.

(/-&)+д/+& +Д/

где Рг - усиление зажима детали;

Ро - усилие на приводе; /, Ь, /о - плечи рычага 5;

Д/ - приращение рычага за счет уменьшени  угла наклона плоскости 15 к оси патрона,

A/ L-cosa a a-c/ga, sma

30

следовательно

P,/V

l+a-ctga

Величины /о, /, Ь, а характеризуют самоцентрирующий патрон, в конкретном случае они задаютс  конструктором. Предлагаетс  рассмотреть следующие соотношени  параметров /о, /, а:

,

40 Тогда

Ј - р 1 .

г-го-;; оi i , i

a- -a-ctga, - -ctga

/ a,

45 Тогда

2 а,

a+a-ctga. /о

,

50

тогда

Р,Ро

2а

0,5a+a-ctga 0,5+ctga Исследуе  данные функции совместно с

(фиг. 10), приходим к выводу о swa}

нецелесообразности выполнени  угла наклона плоскости дл  закреплени  сменных кулачков к оси устройства меньше 30° из-за значительного уменьшени  усили  зажима деталей (в три раза и более). Однако этот угол должен обеспечивать надежность креплени  сменного кулачка к посто нному. Увеличение линии контакта на 30% позволит получить надежное и жесткое крепление сменного кулачка к посто нному, что соответствует углу наклона плоскости 15 к оси патрона в 50°. Поэтому угол наклона плоскости дл  закреплени  сменных кулачков к оси патрона в диапазоне 30-50° можно считать оптимальным.

Патрон работает следующим образом.

Предварительна  настройка патрона на заданный размер выполн етс  механизмом поворота колодок вращением гайки 11 или втулки 12. При этом плечи 9 колодок 6 перемещаютс  в осевом направлении и прокручиваютс  относительно защемленных в корпусе патрона консольных соосных осей 8, а оси 1 вместе с рычагами 5 и кулачками 16 перемещаютс  в радиальных направлени х до заданного диаметра зажима. Осевое положение обрабатываемой детали определ етс  базовым упором. Вращением цилиндрического основани  17 вокруг оси 19 различные ступени вход т в прорези, выполненные в виде секторов круговых колец, подкладки дл  их взаимодействи .

После настройки зажима освобождение детали производитс  при помощи механизированного привода, принудительно перемещающего в осевом направлении т гу 4 и шток 3. При этом плунжера 2 перемещаютс  в радиальных направлени х и рычаги 5, св занные с плунжерами, прокручиваютс  относительно осей 7 и кулачками 16

закрепл ют и освобождают обрабатываемую

деталь.

Claims (3)

1.Самоцентрирующий патрон, содержащий корпус, в котором расположены посто нные кулачки с установленными-на них сменными кулачками, св занные с клиновым механизмом, а также регулируемый базовый упор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности путем сокращени  времени на переналадку патрона в широком диапазоне диаметров заготовок, посто нные кулачки выполнены из двух колодок, установленных с возможностью поворота в корпусе, и рычагов, установленных с возможностью поворота в колодках, при этом в патрон введен механизм поворота колодок, выполненный в виде гайки, установленной на периферии корпуса патрона с упорной поверхностью, предназначенной дл  взаимодействи  с колодками, а плоскость установки кулачков расположена под углом 30-50° к оси патрона.

2.Патрон по п. 1, отличающийс  тем, что 5 базовый упор выполнен в виде цилиндрического основани  и кольцевой подкладки, при этом в основании выполнены ступенчатые выступы, а на торце подкладки - ступенчатые прорези в виде секторов круговых колец, предназначенных дл  взаимо0 действи  с выступами.

3.Патрон по п. 1, отличающийс  тем, что упорна  поверхность выполнена плоской, ст - пенчатой или криволинейной, при этом ступенчатые и криволинейные поверхности по контуру механизма поворота колодок расположены равномерно с периодом,равным или кратным количеству посто нных кулачков.

0

5

Шиг2

фиг.З

Фиг. 4

duff Б

#

1

и

pa2.ff

20

-

и

fui.7

/S

Фиг. 5

Вид Г

Вид Д

/7

-&

К А

/,-/

PoA

A

S,.&

&

фиг.З

ft

.ю

Pa

л А

n

бА

L

PW

J. 55

7

О УО ifl 5fl 45 50 oZf 7Д 10 i«7

аг. УО

1

L

/

Лgy rtj«f

/

7

7

A:

/

XP- P0 T

/