Электромеханическое зажимное устройство

 

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее исполнительные элементы и кинематические звенья их перемещения, выполненные в виде подвижной в осевом направлении тяги, соединенной с винтовой парой, и муфты предельного момента. одна полумуфта которой жестко связана с ведущим звеном винтовой пары , а другая полумуфта выполнена подпружиненной с возможностью осевого перемещения, причем пружина полумуфты установлена с возможностью взаимодействия с опорой муЛты предельного момента, отличающ е е с я тем, что, с целью расишрения технологических возможностей путем обеспечения закрепления деталей пониженной жесткости ,и упрощения конструкции, устройство снабжено дополнительными исполнительными элементами и кинематическими звеньями их перемещения, причем ведущее звено дополнительной винтовой пары связано с дополнительной полуСО муфтой предельного момента посредством введенной в устройство электромагнитной муфты, а опоры пружин муфт предельного момента выполнены в в)виде сердечников введенных в устройство электромагнитов. о 0 О О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) И1) 3(S1) В 23 В 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

—-lglf;, il») Ý Ö, .

МЬфф () 7»-, (21) 3527507/25-08 (22) 27.12 ° 82 (46) 15.07 ° 84. Вюл, 9 26 (72) 1»).A,Ñåâåðþõèí, М.И.Гиндис, А.Д.Дическул и К.В.Гаришин (71) Пермский политехнический институт, (53) 621.941;229.3(088.8 ) (56) 1. Вейц В.Л., Фридман JI.È.

Электромеханические зажимные устройства станков и станочных линий, Л., "Машиностроение", 1973. с. 53, рис. 17 °

2 . Ансеров M.A. Ïðècïîñîáëåíèÿ для токарных и круглошлийовальных станков. Лениздат, 1953, с. 45, рис. 34 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЯСТВО,. содержащее исполнительные. элементы и кинематические звенья их перемещения, выполненные в виде подвижной в осевом направлении тяги, соединенной с винтовой парой, и муФты предельного момента, г одна полумуфта которой жестко связана с, ведущим звеном винтовой пары, а другая.полумуфта выполнена подпружиненной с возможностью осевого перемещения, причем пружина полумуФты установлена с возмо кностью взаимодействия с опорой муфты предельного момента, о т л и ч а ющ е .е с я тем, что, с целью расширения технологических возможносъей путем обеспечения закрепления деталей пониженной жесткости,и упрощения конструкции, устройство снабжено дополнительными исполнительными элементами и кинематическими звеньями их перемещения, причем ведущее звено дополнительной винтовой пары связано с дополнительной полумуфтой предельного момента посредством введенной в устройство элек.тромагнитной муфты, а опоры пружин .муФт предельного момента выполнены в.виде сердечников введенных в устройство электромагнитов.

1102662

Изобретение относится к обработке материалов резанием. а именно к устройствам для закрепления деталей на металлорежущих станках, в том числе. и на станках с ЧПУ.

Известно электромеханическое зажимное устройство, содержащее исполнительные элементы, привод и винтовую пару (1 3.

Недостатки указанного устройства — сложность конструкции, а так- 10 же значительная масса вращающихся вместе с рабочим элементом — шпинделем частей устройства, Наиболее близким к изобретению является электромеханическое зажимное 5 устройство, содержащее исполнительные элементы и кинематические элементы ,их перемещения, выполненные в виде подвижной в осевом направлении тяги, соединенной с винтовой парой, и муфты предельного момента, одна полумуфта которой жестко связана с ведущим звеном винтовой пары, а другая полумуфта выполнена подпружиненной с возможностью осевого переме-у5 щения, причем пружина полумуФты установлена с возможностью взаимодействия с опорой муфты предельного момента 2 3, Однако известное устройство характеризуется сложностью конструкции и невозможностью закрепления деталей невысокой жесткости., Целью изобретения является повышение технологических воэможностей путем обеспечения закрепления деталей пониженной жесткости и упрощения конструкции.

Указанная цель достигается тем, что электромеханическое зажимное устройство, содержащее исполнительные 40 элементы и кинематические звенья их

"перемещения, выполненные в. виде подвижной в осевом направлении тяги, соединенной с винтовой парой,и муфты предельного момента, одна полумуфта 45 которой жестко связана с ведущим звеном винтовой пары, а другая полумуфта выполнена подпружиненной с воэможностью осевого перемещения, причем пружина полумуфты установлена 50 с возможностью взаимодействия с опорой муфты предельного момента, снабжено дополнительными исполнительными элементами и кинематическими звеньями их перемещения, причем ведущее звено дополнительной винтовой пары связано с дополнительной полумуфтой предельного момента посредством введенной в устройство электромагнитной муФты, а опоры пружин муфт предельного момента выполнены в виде сердечников введенных в уст1 ойство электромагнитов.

Такое выполнение устройства обес печивает возможность закрепления деталей от рабочего элемента привода — 65 шпинделя станка, что уменьшает массу вращающихся частей и снижает нагрузку на шпиндель и, следовательно, его неуравновешенность, Введение в устройство дополнительных исполнительных элементов обеспечивает расширение технологических возможностей устройства, так как позволяет производить перезакрепление деталей, а также повышать жесткость их закрепления.

Выполнение опоры пружин муфты предельного момента в виде сердечника электромагнита позволяет расширить технологические возможности за счет регулирования усилия на исполнитель.ных элементах, Это усилие зависит от передаваемого муфтой предельного момента, который. в свою очередь, регулируется степенью сжатия пружин.

Изменение сжатия пружин с помощью электромагнита обеспечивает возможность управления усилием на исполнительных элементах по программе в зависимости or стадии обработки, жест-. кости обрабатываемых участков заготовки, режимов обработки и других параметров технологического процесса.

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг.2 схема выполнения опоры пружин муфты предельного момента, Деталь 1 закреплена с помощью исполнительных элементов 2, установленных в корпусе 3 устройства. Корпус 3 закреплен на переднем конце ра. бочего элемента привода-шпинделе 4.

К заднему концу шпинделя 4 неподвижно присоединен корпус 5, в котором расположена винтовая пара. Ведомое звено 6 винтовой пары закреплено от вращения относительно шпинделя. например, шпонкой 7 и связано с исполнительными элементами 2. На ведущем звене 8 винтовой пары жестко закреплена полумуфта 9 муфты предельного момента. Вторая полумуфта 10 установлена на неподвижной опоре 11 с возможностью осевого перемещения, закреплена от поворота и поджата к полумуАте 9 пружиной или комплексом пружин 12. С полумуФтой 10 контактирует выключатель 13. С упором 14, связанным тягой 15 с ведомым звеном

6 винтовой пары, контактирует выключатель 16, Внутри основной винтовой пары установлена дополнительная винтовая пара. Ведомое звено 17 этой пары одним концом связано с дополнительными исполнительными элементами 18, а иа втором конце звена 17 установлен упор 19, контактирующий с выключателем 20, Ведущее звено 21 дополнительной винтовой пары связано электромагнитной муФтой 22 с полумуФтой 23 дополнительной муфты предель1102662 ного момента. Вторая полумуйта 24 установлена на неподвижной опоре 25 с воэможностью осевого перемещения, закреплена от поворота и поджата пружиной 26. С полумуАтой. 24 контактирует выключатель 27. Электрические контакты выключателей 13, 16, 20 и

27 включены в цепь системы 28 управления работой станка. На исполнительных элементах 18 закреплена подводимая опора 29 (или, например, при- ® хваты для перезакрепления заготовки ).

Опора 30 (фиг.2) пружин 12 выполнена в виде сердечника электромагнита 31. 15

Электромеханическое зажимное устройство работает следующим образом.

Деталь 1 устанавливают на базо- вые поверхности устройства и подводят к ней поддеоживающий механизм, 20 предотвращающий выпадение детали 1

:из устройства во время ее закрепления (на чертеже не показан ). Этот механизм может быть выполнен, например, в виде свободно вращающегося 25 вокруг оси схвата манипулятора или в виде автооператора, подобного ис-. пользуемым на автоматических линиях.

Затем по команде системы ЧПУ станка включается вращение шпинделя 4. 30

Одновременно подается команда на включение регулируемого источника тока электромагнита 31. При этом на опору 30 известным образом передается соответствующее этой команде уси- З5 лие. Опора 30 через пружины 12 под- жимает закрепленную от поворота на .опоре 11 полумуфту 10 к полумуфте 9, лишая ее и жестко связанное с ней ведущее звено 8 винтовой пары возмож» ности вращаться вместе со шпинделем

4. Вращающееся вместе со шпинделем

4 ведомое звено 6 приобретает линейное перемещение. Вместе со звеном

6 перемещаются элементы 2,Их движение продолжается до тех пор, пока уси- 45 лие зажима не будет уравновешено сопротивлением закрепляемой детали 1

В этот момент в винтовой паре возникает натяг, в результате чего звено

8 и-полумуфта 9 начинают вращаться 50 вместе со шпинделем 4. Полумуфта 9 скосами своих зубьев сообщает полумуфте 10 осевое перемещение, Полумуйта 10 воздействует на выключатель

13. При .сРабатывании выключателя 13 55 система 28 управления работой станка выдает команду на отвод поддерживаемого механизма и на выполнение обработки по программе. Одновременно реверсируется электромагнит 31, 6О обеспечивая Размыкание полумуфт 9 и 10„ после чего привод опоры 30 отключается.

Действия, выполняемые дополнительным контуром зажимного устройства, могут быть совмещены с действиями д6угих частей станка, выполняемыми по программе перед началом обработки (поиск инструмента, установка его в оабочую позицию, подвод к.заготовке). Для осуществления. действий, выполняемых дополнительным контуром, например для подведения опоры 29, управляющей жесткостью заготовки, подается питание на электромагнитную муфту 22. При этом замкнется кинематическая цепь, связывающая звено 21 дополнительной винтовой пары и закрепленную от поворота отно.— сительно неподвижных узлов станка полумуйту 24. Вращение шпинделя 4 вызывает осевое перемещение ведомого звена 17 и связанных с ним дополнительных исполнительных элементов

18. Элементы 18 подводят опору 29 к детали 1 и поджимают ее с заданным усилием, величина которого определяется предельным моментом му@ты, нередаваемым без проскальзывания полумуйт 23 и 24. При достижении этого момента скосы зубьев полумуфты

23 смещают полумуйту 24, преодолевая сопротивление пружины 26. Срабатывает выключатель 27, разрывая цепь питания муфты 22, Ведущее звено 21 винтовой пары и полумуфта 23 разобщаются, Затянутая винтовая пара начинает свободно вращаться вместе со шпинделем 4. ,Цля отвода опоры 29 шпиндель начинает вращаться в противоположном начальному направлеными и снова подается питание на муфту 22. Момент, передаваемый полумуфтами 23 и 24 при ослаблении винтовой пары, больше предельного момента затяжки (например, за счет различных углов скоса

-зубьев полумуфт при затяжке и ослаб-. лении винтовой пары). Об окончании отвода сигнализирует срабатывание выключателя 20, взаимодействующего с ведомым звеном 17 винтовой пары.

При его срабатывании отключается питание муфты 22.

Для раскренления заготовки к ней подводят поддерживающий механизм и включают привод опоры 30, поджима.ющей с помощью пружин 12 полумуфту

10 к полумуфте 9, Вращение попумуфты 9 и жестко связанного с ней ведущего звена 8 основной винтовой пары прекращается. Вращающееся вместе со шпинделем 4 ведомое звено 6 начинает перемещаться в противоположном первоначальному направлении и освобождает заготовку, .отводя прихваты или кулачки, закрепленные на исполнительных элементах 2, от заготовки.

После этого заготовка вынимается из зажимного устройства.

Применение электроМеханического зажимного устройства на станках с

1102662

Составитель A.Íèêèéîðîâ

Редактор М.Бандура ТехредТ. Цубинчак, Корректор И.эрдейи

Заказ 4884/9 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Pàóøñêàÿ наб., д..4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ЧПУ позволяет по сравнению с известными расширить технологические возможности устройства, упростить его конструкцию и уменьшить массу вращающихся частей. упрощение конструкции устройства повышает его надежность, а уменьшение массы вращающихся частей снижает нагрузку на шпиндель и позволяет вместо одного комплекта исполнительных элементов использовать два. Поскольку каждый из комплектов автономно управляется электроавтоматикой по командам системы ЧПУ станка, полностью автоматизированы цикл закрепления, обработки и раскрепления заготовки, а также действия, связанные с управлением жесткостью заготовки или с ее перезакреплением.