Клиновой фиксатор

 

Сущность изобретения: клиновой фиксатор расположен в неподвижном относительно поворачиваемого элемента гнезде и выполнен в виде совместно вводимых в это гнездо элементов, сопрягаемых по наклонной плоскости. Один из элементов, служащий корпусом фиксатора, выполнен приводным и установлен с возможностью взаимодействия своей головкой с фиксируемым элементом поворотного стола или станка, второй элемент - в виде клина, причем клин и корпус фиксатора подпружинены относительно друг друга. Корпус фиксатора выполнен Т-образной формы, а на головке корпуса фиксатора, снабженной зубьями, выполнен паз, в котором размещен выступ клина, а сам клин размещен в П-образном пазу в корпусе фиксатора. На корпусе фиксатора установлен криволинейный эксцентрик с радиусом наружной поверхности, определяемым из условия самоторможения. 1 з. п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в поворотных столах, преимущественно с несколькими фиксаторами, а также для поворотных элементов станков.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому фиксатору является клиновой фиксатор для поворотных элементов станков, располагаемый в неподвижном относительно поворачиваемого элемента гнезде и состоящий из двух сопрягаемых по наклонной плоскости частей, первая из которых выполнена приводной, а вторая взаимодействующей с фиксируемым элементом станка и подпружинена на первую [1] .

Такой фиксатор позволяет автоматически устранять зазоры между элементами фиксатора и направляющими гнезда.

Однако габариты известного клинового фиксатора не позволяют установить необходимое число фиксаторов на заданном конструктивно расстоянии друг от друга.

Кроме того, не исключаются случаи отжима фиксатора в процессе работы, например при вибрации поворотного стола (или станка). Причем в случае недоворота планшайбы невозможно "дослать" известный фиксатор вручную.

Цель изобретения - повышение надежности фиксации путем исключения отжима корпуса фиксатора в процессе работы поворотного стола и обеспечение компактности конструкции фиксатора для размещения необходимого по конструктивным соображениям количества фиксаторов на корпусе поворотного стола.

На фиг. 1 приведена схема расположения фиксатора на одном из секторов поворотного стола с углом деления окружности, кратным 0^o-15'; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - главный вид корпуса фиксатора; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - вид по стрелке Д на фиг. 5; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6; на фиг. 9 - фиксатор, общий вид (вариант выполнения для поворотного стола с одним фиксатором) в рабочем положении, разрез по горизонтальной плоскости симметрии; на фиг. 10 - то же, вариант выполнения для поворотного стола с несколькими фиксаторами в отключенном положении, разрез по горизонтальной плоскости симметрии; на фиг. 11 - фиксатор, изображенный на фиг. 10, в рабочем положении; на фиг. 12 - схема криволинейного эксцентрика (для пояснения построения рабочих поверхностей); на фиг. 13 - схема криволинейного эксцентрика (для пояснения определения угла α и способа перемещения корпуса фиксатора на расстояние δ).

Предлагаемый клиновой фиксатор представляет собой сборную конструкцию, содержащую Т-образный корпус 1, клин 2, размещенный в П-образном пазу 3, выполненном с уклоном в сторону головки корпуса фиксатора. Эти два элемента фиксатора совместно введены в гнездо 4 корпуса 5 стола 6. Причем корпус 1 фиксатора подпружинен двумя пружинами 7, расположенными в вертикальной плоскости симметрии: одна из пружин размещена над верхним основанием корпуса 1 фиксатора в отверстии 8 крышки 9, а другая - под нижним основанием корпуса 1 фиксатора в отверстии 10 корпуса 5 делительного стола 6. Клин 2, снабженный выступом, контактирует этим выступом с упругим элементом 11 (для случаев использования в поворотном столе только одного фиксатора, см. фиг. 9), введенным в вырез-паз 12 в головке корпуса 1 фиксатора.

В случае использования в поворотном столе нескольких фиксаторов в качестве упругого элемента устанавливают между корпусом поворотного стола 6 и зубчатым колесом 13 фиксируемого элемента кольцевую пружину 14.

На хвостовой части корпуса 1 фиксатора установлен криволинейный эксцентрик 15 с помощью неподвижной оси 16. Криволинейный эксцентрик 15 установлен в плоскости, перпендикулярной плоскости фиксируемого элемента и с возможностью контактирования с опорной поверхностью корпуса стола (см. фиг. 2). При этом радиус наружной поверхности криволинейного эксцентрика 15 определяют из условия самоторможения.

Для регулировки усилия каждой из двух пружин 7 служит соответствущая пробка 17, подпирающая пружину 7.

Для выхода корпуса 1 фиксатора из зацепления с фиксируемым элементом 13 в крышке 9 и в корпусе 5 поворотного стол выполнены впадины 18, позволяющие головке фиксатора, образуемой выступами Т-образного корпуса, совершать возвратно-поступательное перемещение.

С тыльной стороны головки корпуса 1 фиксатора на выступах выполнены цилиндрические углубления 19 для размещения в них концов пружин 7.

Длина ручки эксцентрика 15 с утолщением на конце (для накопления кинетической энергии при вращении эксцентрика 15) выбрана из условия подхода под обрабатываемую заготовку или под плиту, установленную на планшайбе поворотного стола 6 (см. фиг. 2, на которой заготовка и плита показаны штрихпунктиром в верхней части чертежа).

Крышка 9, прикрывающая корпус 1 фиксатора, выполнена с уклоном, на котором размещена шкала 20 с колонками цифр 21, которые соответствуют номерам фиксаторов. Для определения номера фиксатора при переналадке поворотного делительного стола разработана специальная методика.

По верхней плоскости корпуса 5 по дуге окружности выполнен паз 22 шириной Н, открытый в сторону планшайбы стола 6, боковые стенки которого служат опорными площадками для эксцентрика 15.

В случае выполнения делительного поворотного стола с крупно-модульными зубьями на элементах фиксатора криволинейный эксцентрик 15 для построения его профиля применяют следующее соотношение: α = arccos (1 - ), α - угол поворота эксцентрика, соответствующий углу самоторможения в момент контакта фиксирующей части с гнездом делительного диска; l - эксцентриситет эксцентрика; δ - суммарный допуск на размер элементов фиксирующего механизма по линии зажима.

Но так как рабочий угол поворота равен 180^о, то угол соответственно равен β = 180^о - α , где β - угол для вывода фиксатора из зацепления с делительным диском, т. е. угол подъема, ограничивающий криволинейную дугу, поверхность которой не обладает самотормозящим свойством.

Причем наибольший ход S этого эксцентрика 15 определяется из соотношения S = 2e + (R - r) (см. фиг. 12 положение I и II), где R - радиус, выбранный из условия самоторможения по известной формуле D/l ≥ 14; r - радиус выбран конструктивно из условия легкости вывода фиксатора из зацепления.

Криволинейный эксцентрик с ходом S будет значительно меньше по габаритам круглого эксцентрика с таким же ходом S.

Для фиксируемых элементов с мелкомодульными зубьями целесообразно применение круглого эксцентрика, так как в этом случае разница в габаритных размерах с криволинейным эксцентриком будет незначительна, а в изготовлении круглый эксцентрик 15 значительно проще.

На фиг. 13 приведена схема построения профиля криволинейного эксцентрика (для случая, когда у фиксируемых элементов крупномодульные зубья). Схема на фиг. 13 поясняет определение угла α и зависимости хода эксцентрика на величину δ, равную величине перемещения корпуса 1 фиксатора.

При этом на фиг. 13 представлены два случая: I - с центром начальной окружности в точке 0, когда все элементы фиксирующего механизма по линии зажима выполнены по номинальным размерам; II - с центром начальной окружности в точке О₁, когда все элементы фиксирующего механизма по линии зажима выполнены по предельно допустимым допускам, соответствующим суммарному допуску.

Клиновой фиксатор работает следующим образом.

Развернув планшайбу по круговой шкале (на чертеже не показана) на требуемый угол, включают один из нескольких фиксаторов с соответствующим номером 21, расположенным на шкале 20 слева от ручки эксцентрика 15 на наклонной плоскости крышки 9 (см. фиг. 1). При этом номер фиксатора определяют в зависимости от ряда параметров, в том числе от величины угла поворота планшайбы, шага колеса планшайбы.

Для включения выбранного фиксатора достаточно ручку эксцентрика 15 толчком руки направить из нижнего положения в верхнее. Далее под действием сил пружин 7 корпус 1 фиксатора будет перемещаться в сторону фиксируемого элемента. Причем после выборки зазора между наклонными плоскостями направляющего П-образного паза 3 в корпусе 1 фиксатора и клина 2 последний посредством сил трения увлекается корпусом фиксатора и перемещается вместе с ним, т. е. осуществляется совместное перемещение корпуса фиксатора и клина 2 до момента контактирования выступа клина с упругим элементом 11 по одному варианту выполнения поворотного стола или с упругим элементом 14 по второму варианту выполнения поворотного стола с несколькими фиксаторами. При этом зубья головки фиксатора вступают в контакт с зубьями фиксируемого элемента 13, а упругий элемент 11 или 14 деформируется и передает усилие на клин 2, который, в свою очередь, поджимает корпус фиксатора к стенке радиального гнезда 4, чем обеспечивается выборка зазоров.

Одновременно эксцентрик 15, разворачиваясь, коснется поверхностью радиуса R боковой опорной поверхности паза 22, и далее, разворачиваясь по инерции, эксцентрик вступит в плотный контакт с этой поверхностью паза 22 и соответственно более плотно "дожмет" корпус фиксатора. В таком положении корпуса 1 фиксатора клин 2 своей торцовой поверхностью (выступом) под действием деформированного упругого элемента 14 (или 11) также плотно войдет в контакт с корпусом 1 фиксатора и с поверхностью гнезда 4, выбрав зазоры в направляющей части фиксатора.

В результате таких действий элементов фиксатора, в том числе механизма от фиксируемого элемента, обеспечивается беззазорная надежная фиксация зубчатого колеса 13 планшайбы и предотвращается отжим корпуса фиксатора от фиксируемого элемента при значительном крутящем моменте на планшайбе стола.

Ручка эксцентрика 15 при включенном фиксаторе занимает верхнее вертикальное положение, не "мешая" при этом рядом расположенным фиксаторам.

Механизм предотвращения отжима корпуса фиксатора от фиксируемого элемента, включающий криволинейный эксцентрик 15, обеспечивает надежную фиксацию и не нарушает компактности фиксирующего механизма в целом.

Для расфиксации планшайбы стола 6 достаточно вручную развернуть ручку эксцентрика 15 в обратную сторону (вниз до вертикального положения), при этом наружная поверхность эксцентрика 15 радиуса r и криволинейная поверхность эксцентрика будут контактировать с противоположной боковой поверхностью паза 22. При этом пружины 7 сожмутся, головка фиксатора выйдет из контакта с фиксируемым элементом 13, а клин 2 под действием вначале сил упругого элемента 14 (или 13), а затем сил трения о корпус 1 также займет нейтральное положение.

В предлагаемой конструкции фиксатора исключена возможность его самовключения.

Использование предлагаемого клинового фиксатора в поворотных делительных стола с несколькими фиксаторами обеспечивает надежность фиксации за счет исключения отжима корпуса фиксатора в процессе работы.

Компактность конструкции предлагаемого клинового фиксатора позволяет разместить на небольшом секторе поворотного делительного стола требуемое количество фиксаторов и использовать все преимущества поворотного делительного стола, заключающиеся в возможности повышения числа позиций индексирования при уменьшении габаритов поворотного стола. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 180434, кл. F 16 B 2/14, 1966.

Формула изобретения

1. КЛИНОВОЙ ФИКСАТОР для поворотных элементов станков и поворотных делительных столов, преимущественно с несколькими фиксаторами, располагаемый в неподвижном относительно поворачиваемого элемента гнезде и выполненный в виде сопрягаемых по наклонной плоскости и подпружиненных друг относительно друга клина и приводного корпуса фиксатора с головкой, установленной с возможностью взаимодействия с фиксируемым элементом поворотного стола или станка, отличающийся тем, что он оснащен дополнительной пружиной, механизмом для предотвращения отжима фиксатора и упругим элементом, при этом корпус фиксатора выполнен Т-образной формы, ось стойки которого размещена в плоскости фиксируемого элемента поворотного стола или станка радиально к оси поворота, головка образована выступами Т-образного корпуса, а на ее поверхности, обращенной к фиксируемому элементу, выполнены сопрягаемые с фиксируемым элементом зубья и паз, ось которого перпендикулярна зубьям, причем обе пружины размещены вдоль корпуса фиксатора в вертикальной плоскости симметрии по отношению к плоскости фиксируемого элемента с опорой на поверхность головки, обращенную от фиксируемого элемента, при этом одна из пружин размещена над верхним основанием корпуса фиксатора в гнезде, выполненном в крышке поворотного стола, а вторая пружина размещена под нижним основанием корпуса фиксатора в гнезде, выполненном в корпусе поворотного стола или станка, а на боковой поверхности Т-образного корпуса фиксатора в горизонтальной плоскости симметрии выполнен П-образный паз с уклоном в сторону его головки, в котором размещен клин заподлицо с боковой поверхностью Т-образного корпуса, причем клин снабжен выступом, размещенным в пазу головки корпуса фиксатора, при этом клин установлен с возможностью взаимодействия своим выступом с упругим элементом, установленным в корпусе поворотного стола с возможностью радиальной деформации, кроме того клин установлен в П-образном пазу с возможностью совместного перемещения с корпусом фиксатора после выборки всех зазоров, а также с возможностью относительного перемещения до выборки зазора между клином и корпусом фиксатора, при этом усилие, развиваемое упругим элементом при взаимодействии с клином фиксатора, направлено в сторону последнего и по величине меньше суммарного усилия, развиваемого двумя пружинами, взаимодействующими с головкой корпуса фиксатора, а механизм для предотвращения отжима фиксатора выполнен в виде установленного с возможностью контакта с опорной поверхностью корпуса стола криволинейного эксцентрика с радиусом наружной поверхности, определяемым из условия самоторможения, при этом эксцентрик установлен на корпусе фиксатора в плоскости, перпендикулярной плоскости фиксируемого элемента.

2. Фиксатор по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде кольцевой пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13