Многокулачковый самоцентрирующий центробежный патрон

 

Использование : в станкостроении в устройствах для закрепления заготовок на шпинделе станка. Сущность изобретения; многокулачковый самоцентрирующий центробежный патрон, в корпусе 1 которого с возможностью поворота на осях установлены неравноплечие подпружиненные рычаги 2 с переустанавлйваемыми грузами 3, связанные с втулкой 4, нагруженной в осевом направлении пружиной,и механизм буправ Ь ления предварительным зажимом. Новым является то, что на корпусе выполнены ребра 7, а в рычагах 2 - пазы, оси поворота рычагов установлены в ребрах. На больших плечах рычагов выполнены скосы, взаимодействующие с торовой поверхностью 8 втулки 4, зажимные кулачки 9 установлены в пазах рычагов с возможностью поворота и подпружинены. На втулке 4 выполнен бурт 10 для взаимодействия с механизмом 6. Рычаги и грузы снабжены различными средствами взаимного самофиксирования и предотвращения спадания грузов с рычагов , применимыми в зависимости от условий эксплуатации. Например, эти средства - в виде резьбового стержня 11, жестко закрепленного в полках рычагов, а груз 3 в виде гайки установлен на этом стержне. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. J ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 23 В 31/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ з,п; ф-лы, 7 ил.

СО ()

Im фь

О

C) 22 (21) 4940974/08 (22) 03;06.91 (46) 15,04.93, Бюл. ¹ 14 (71) Физико-технический институт АН БССР (72) А.А. Галеев (56) Авторское свидетельство СССР

N 1093414, кл. В 23 В 31/14, 1983, (54) МНОГОКУЛАЧКОВЫЙ CAMOLIEHTPI

РУЮЩИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПАТРОН (57) Использование: в станкостроении в устройствах для закрепления заготовок на шпинделе станка, Сущность изобретения; многокулачковый самоцентрирующий центробежный патрон, в корпусе 1 которого с возможностью поворота на осях установлены неравноплечие подпружиненные рычаги

2 с переустанавливаемыми грузами 3, связанные с втулкой 4, нагруженной в осевом направлении пружиной,и механизм 6управ„„. Ы„, 1808490 Al ления предварительным зажимом, Новым является то, что на корпусе выполнены ребра 7, а в рычагах 2 — пазы, оси поворота рычагов установлены в ребрах. На больших плечах рычагов выполнены скосы. взаимодействующие с торовой поверхностью 8 втулки 4, зажимные кулачки 9 установлены в пазах рычагов с возможностью поворота и подпружинены. На втулке 4 выполнен бурт

10 для взаимодействия с механизмом 6, Рычаги и грузы снабжены различными средствами взаимного самофиксирования и предотвращения спадания грузов с рычагов, применимыми в зависимости от условий эксплуатации. Например, эти средства — B виде резьбового стержня 11, жестко закрепленного в полках рычагов, а груз 3 в виде гайки установлен на этом стерж е. 4 1808490 ски, например, посредством лапок 29 и па- н зов 30, выполненных в гильзах, связанные с 4 ними. Между собой шкивы кинематически в связаны гибким, упругим звеном 31, напри- к мер пасиком или зубчатым ремнем. В этом 55 х случае все грузы 10 перемещаются по резь- и бовым стержням 9 одновременно. При из- и менении угла наклона рычагов 8 звено 31 со г шкивами 28 остаются горизонтально распо- л ложенными (за счет усилия, создаваемого

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе станка.

Цель изобретения — повышение надежности. 5

На фиг.1 изображен патрон, общий вид; на фиг.2 — осевой разрез патрона; на фиг.3, 4, 5 — рычаг патрона с общим приводом регулирования положения грузов, на фиг.6, 7 — рычаг патрона с быстропереустанавливаемым грузом.

Патрон содержит корпус 1 с ребрами 2 и с хвостовиком 3 для установки в шпинделе 4, На ребрах 2 корпуса с возможностью поворота на осях 5 параллельно оси патро- 15 на установлены двуплечие рычаги 6 с полками 7 и 8 на концах, в которых также параллельно оси патрона жестко закреплены стержни 9 с резьбой. Грузы 10 выполнены в аиде гайки и размещены на стержнях 20

9. Рычаги установлены на ребрах в пазах 11, выполненных со стороны короткого плеча рычагов. В этих же пазах рычагов шарнирно на осях 12 установлены зажимные кулачки

13 для детали 14. Рычаги относительно кор- 25 пуса, а кулачки относительно рычагов подпружинены соответственно пружинами 15 и

16. На рычагах нанесена шкала 17, Резьбовое соединение грузов 10 и стержней 9 является самотормозящим, что обеспечивает 30 их взаимное самофиксирование, На случай каких-то механических воздействий на грузы (что практически не должно быть) могут быть применены контргайки 18. На корпусе

1 с возможностью перемещения вдоль оси 35 патрона установлена центральная втулка 19 и гайка 20, упирающаяся в кольцо 21 и служащая для закрепления патрона в шпинделе 4. На втулке 19 выполнена поверхность

22, представляющая часть (четверть) тора и 40 бурт 23. Торовой поверхностью 22 втулка 19 с усилием пружины 24 взаимодействует с поверхностями 25 рычагов 8, Для управления патроном (зажим-разжим) служит вильчатый рычаг 26, на который воздействует 45 приводной механизм (не показан), В патроне (см, фиг.3, 4, 5) на грузах-гайках 10 посредством сферической опоры 27 (нагц>имер, шарнирный подшипник по ГОСТ

3635) установлены шкивы 23 кинематиче- 50 упругим звеном 31). Необходимости в большой величине усилия натяжения упругого звена 31 нет, т.к. оно используется только при наладке, а передаваемый момент невелик. Поэтому можно использовать упругость звена 41, применяя для его изготовления соответствующие материалы. При необходимости, патрон может иметь натяжное устройство гибкого элемента 31, в виде, например, пружины 32 с жестко закрепленным на ней фиксатором 33, взаимодействующим с гибким звеном. Пружина выполнена из изогнутой в двух плоскостях проволоки, концы которой жестко закреплены на двух грузах 10 близлежащих рычагов 8, посредством, например, замковых колец 34, а фиксатор — в виде вилки, в пазу которой постоянно находится гибкий элемент 31.

Натяжных устройств необходимо установить несколько, чтобы избежать больших дисбалансов. При переустановке грузов и изменении наклона рычагов фиксатор 33 постоянно воздействует на гибкий элемент 31, поддерживая его в натянутом состоянии эа счет упругости пружины 32 в местах изгиба, показанных на фиг.4 (изгибы в одйой плоскости) и на фиг.5 (изгиб в другой плоско-. сти).

В патроне (фиг.6, 7) грузы выполнены в виде пластин 35, 36, контактирующих с боковыми поверхностями рычагов 6, и фиксатора 37, жестко соединенных винтами 38, Фиксатор 37 расположен в сквозном замкнутом пазу 39 рычага, перпендикулярном пазам 11, охватывающим ребра 2 корпуса 1.

На более удаленных от оси патрона сторонах паза выполнены канавки 40, а на фиксаторе — зубья 41 для взаимодействия с канавками. Угол наклона верхней плоскости зубьев и канавок должен обеспечивать самоторможение (под усилием пружин 42, воздействующих на фиксатор (груз) с противоположной стороны паза.

Таким образом; рычаг боковыми плоскостями заключен в пазы 43 и 44, образованные пластинами 35, 36 и фиксатором

37 груза, а груз фиксатором 37 заключен в паз 39 рычага, что исключает воэможность спадания груза с рычага. Для переустановки груза необходимо нажать на

его, сжав пружину 42, при этом зубья

1 выйдут из канавок 40, и передвинуть нужное место, зафиксировав снова в анавках рычага (фиксирование происодит под действием пружины при отускании груза). При вращении атрона центробежная сила вжимает рузы зубьяМи 41 в канавки 40, что искючает сдвиг грузов.

Патрон работает следующим образом, 1808490

Приводной механизм, воздействуя на рычаг 26, удерживает центральную втулку

19 в поднятом состоянии (пружина 24 сжата). При атом пружины 15 разводят рычаги

8, обеспечивая постоянный контакт между 5 торовой поверхностью 22 втулки и клиновыми поверхностями 25 рычагов. Кулачки 13 на рычагах 8 также оказываются разведенными, и в патрон устанавливают деталь 14.

Приводной механизм отключают и под дей- 10 ствием пружины 24 втулка 19 переместится вниз, действуя тарочной поверхностью 22 на клиновые поверхности 25 рычагов, повернет их, пока кулачки 13 рабочими кромками не зажмут деталь, осуществив тем самым 15 предварительное закрепление детали. После включения вращения шпинделя 4 с патроном под действием центробежной силы рычаги 8 (в верхней части) стремятся раздвинуться, т.к. масса верхнего (большего) 20 плеча двуплечего рычага 8 значительно больше его нижнего плеча, где установлены кулачки 13, При этом нижние плечи рычагов (короткие) с кулачками 13 будут стремиться сблизиться. Таким образом, на деталь дей- 25 ствует зажимное усилие от пружины 24 и . центробежной силы рычагов 8, с учетом соотношения их плеч. Втулка 19 постоянно поджимает рычаги, контактируя с ними по поверхности 25, препятствуя их отжиму от 30 зажатой детали.

Взаимодействие торовой поверхности

22 втулки 19 с клиновыми поверхностями 25 рычагов 8 обеспечивает их гарантированный контакт при изменении положения ры- 35 чагов 8 (их повороте). Постоянный контакт втулки с рычагами обеспечивает точность базирования, т,к. исключает влияние разницы масс рычагов и других элементов, на них установленных. 40

Количество рычагов в патроне может быть 3 и более, а зависимости от возможных габаритов и требуемых усилий зажима.

Для изменения величины усилия зажи- 45 мэ грузы 10 перемещают вдоль рычагов 8, устанавливая их на одноименных штрихах шкалы 17, нанесенной на рычагах. Грузы на рычагах самофиксируются и надежно удерживаются, при использовании одного из 50 предлагаемых устройств (резьбового или за счет пазов и зубьев). При увеличении диаметра детали для сохранения скорости обработки (режимоа резания) число оборотов снижают. Но при этом усилие, необходимое 55 для удерживания„возрастает, Поэтому в этом случае грузы 10 передвигают в верхнюю часть рычагов 8. Передвигая грузы 10 вниз (за ось 5 поворота рычагов 8), можно значительно уменьшить зажимное усилие (при больших оборотах), т.е. при обработке деталей малого диаметра.

По окончании обработки частота вращения шпинделя постепенно уменьшается, усилие зажима заготовки 14, создаваемое центробежными силами рычагов с грузами, падает. Под воздействием привода управления (кулачка) рычаг 26, воздействуя на бурт

23 етулки 19, поднимает ее вдоль корпуса 1, сжимая пружину 24. Пружины 16 разведут кулачки 13, повернув рычаги 8 на осях 5.

Деталь разжата. Патрон готов к установке следующей детали.

Формула изобретения

1, Многокулачковый самоцентрирующий центробежный патрон, в корпусе которого с возможностью поворота на .осях установлены неравноппечие подпружиненные рычаги с установленными на них с возможностью перемещения грузами, связанные с подпружиненной в осевом направлении центральной втулкой, и механизм управления предварительным зажимом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, на корпусе патрона выполнены продольные ребра, а в. рычагах — продольные пазы, охватывающие упомянутые ребра, оси поворота рычагов установлены в ребрах, при этом на больших плечах рычагов выполнены скосы, обращенные к оси патрона и предназначенные доя взаимодействия с торовой поверхностью, выполненной на центральной втулке, а зажимные кулачки установлены в упомянутых пазах рычагов со стороны рабочего торца патрона с возможностью поворота и подпружинены, при атом грузы установлены с возможностью фиксированного перемещения.

2. Патрон по п,1, о т и и ч а ю шийся тем, что на центральной втулке выполнен бурт, предназначенный для взаимодействия с механизмом управления предварительным зажимом, а на рычагах нанесена шкала регистрации положения подвижных грузов.

3. Патрон по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что грузы выполнены в виде гаек, установленных с возможностью фиксированных перемещений нэ введенных в патрон резьбовых стержнях, расположенных е полках, выполненных в рычагах.

4. Патрон по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что грузы выполнены в виде контактирующих с боковыми поверхностями рычагов подпружиненных пластин с фиксаторами и зубчатой нарезкой, предназначенной для взаимодействия с ответной нарезкой, выполненной на удаленной от оси стенке паза рычагов, 1808490

5. Патрон по и п.1-4, отличающийся тем, что патрон снабжен установленными с возможностью поворота на грузах объединенными гибким элементом шкивами с механизмом его натяжения, выполненным в виде фиксатора с изогнутой в двух плоскостях пружиной из проволоки, концы которой неподвижно связаны с грузами близлежащих

5 рычагов, 1808490

1808490

Составитель А. Галеев

Техред М, Моргентал Корректор М, Петрова

Редактор

Производственно-издательский кг мбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина 101

Заказ 1239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК1-I Г СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5