Токарный патрон

 

ТОКАРНЫЙ ПАТРОН, содержащий -электромеханический привод, корпус с встроенным планетарным редуктором, зубчатое колесо которого выполнено заодно с полумуфтой предохранительного механизма, снабженного пружинами, опирающимися на опорный элемент механизма регулирования усилия зажима, отличающийся тем,что,с целью автоматизации и повышения точности регулирования усилия зажима,патрон снабжен датчиком, дополнительной полумуфтой , неподвижно закрепленной в корпусе, и толкателем, выполненным в виде стержней, расположенных в отверстиях опорного элемента и торца корпуса, и двух колец, одно из которых расположено между торцом зубчатого колеса и пружинами, а другое в выточке корпуса и предназначено для взаимодействия с датчиком, непод (О вижно закрепленным относительно корпуса . h-fl

((9) (Н) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

7470 4 А (51)4 В 23 В 31/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ (21) 2600068/25-08 (22) 05.04.78 (46) 15.08.85. Бюл. № 30 (72) Л.А.Капленко, E.Н.Куркулов, В.Н.Чумичев, A.È.Áèíýàê, А.С.Белень-. кий и В.M.Èëüèí (71) Новосибирский филиал Научно-производственного объединения "Оргстанкинпром (53) 621.941.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 448080, кл. В 23 В 31/26, 1972. (54)(57) ТОКАРНЫЙ ПАТРОН, содержащий .электромеханический привод, корпус с встроенным планетарным редуктором, зубчатое колесо которого выполнено заодно с полумуфтой предохранительного механизма, снабженного пружинами, опирающимися на опорный элемент механизма регулирования усилия зажима, отличающийся тем,что,с целью автоматизации и повышения точности регулирования усилия зажима, патрон снабжен датчиком, дополнительной полумуфтой, неподвижно закрепленной в корпусе, и толкателем, выполненным в виде стержней, расположенных в отверстиях опорного элемента и торца корпуса, и двух колец, одно из которых расположено между торцом зубчатого колеса и пружинами, а другое в выточке корпуса и предназначено для взаимодействия с датчиком, неподвижно закрепленным относительно корпуса.

747034 2

Изобретение относится к металлообрабстке и может быть использовано для закрепления заготовок на металлорежущих станках.

Известен токарный патрон, содержа- « щий электромеханический привод, корпус с встроенным планетарным редуктором, зубчатое колесо которого выполнено заодно с полумуфтой предохранительного механизма, с пружинами, 1п опирающимися на опорный элемент меха-. низма регулирования усилия зажима 1 .

Г 1

При таком исполнении низка точность регулирования усилия зажима.

Цепь изобретения — автоматизация, и повышение точности регулирования усилия зажима.

Поставленная цель достигается тем„ что патрон снабжен датчикам, дополнительной полумуфтой,неподвижно закреп — 2O ленной вкорпусе,и толкателем,выполненным в виде стержней, расположенных в отверстиях опорного элемента и торца корпуса, и двух колец,оцно из которых расположено между торцом зуб- 2« чатого колеса и гружинами, а другое в выточке корпуса и предназначенс для взаимодействия с датчиком, неподвижно закрепленным относительно корпуса. >о (11а фиг.1 представлена схема распОлажения патрОня на станке> на фиг.2 — патрон, прадо.-..ьный разрез; на фиг.З вЂ” вид Л с частичным разрезом на фиг.2; на фиг.4 — толк;-..тель. 35

В карпу"е 1 патрона по лазам перемещаются зажимные кулачки 2. Корпус

1 прикреплен к фланцу 3 полого шгиндсля 4 пссредством промежуточного фланца 5 и планя1айбы 6. В шпинделе О пОмещен пОлый вал 7, связанный с рОтором электродвигателя 8„ устанозленного на задней стенке шпиндельной бабки 9 станка. Правый (пс чертежу) конец вала 7 соедине; — с помощью шли- 1« цевой муфты 10 с центральным колесом внешнего зацепления планетарного редуктора, смонтированного в корпусе патрона. Центральное колесо 11 установлено в подшипниках с Опорой на «О промежуточный àïåU 5 и корпус 1 патрона.

1<олесо 12 с внутренним зацеплением редуктора установлено с вазможностью поворота и осевого пере;:.«ещения и вы- «« пОлненО заодно с ЛОлумуфтОй . име ющей скошенные выступы кулачков, входящие в ссстветствиощие впадины vnлумуфты 14, неподвижно закрепленной в корпусе 1. Выступ«1 кулачков распо ожены с неравным шагом, каждый выступ может войти только в одну впадину, в результате че."о требуется пал— ный оборот колеса 12, для того чтобы его выступы вернулись во впадины полумуфты 14.

Между промежуточным фланцем 5 и внутренней стенкой корпуса 1 помещено с опорой на выточки, выполненные в них, водило 15, несущее оси четырех сателлитов, каждый из каторьгх представляет собой блок двух шестерен 16 и 17. Шестерни 16 находятся в зацеплении с колесом 12 и па диаметру больше шестерен 17„ которые зацеплечы с колесом 18„ выполненным заодно со спиральным диском 19 патрона.

Промежуточный фланец 5 составляет с прикрепленным к нему фланцем 20 продолжение цилиндрической стенки корпуса 1. Фланцы 5 и 20 в сборе образуют между собой паз, в кстором помещена с опорой на них заплечиками 21 поворотная обойма 22, выполненная в виде гайки, образующей винтовую пару., с опорным элементам 23,, выполненным в виде кольца с наружной резьбой.

Поворотная обойма 22 имеет у1"лубления 24 под наладочный ключ, церез отверстия в опорном элементе 23 и фланце 20, представляющем собой тыльную стенку патрона. проходят расположенные равномерно вокруг оси патрона три стержня 25 толкателя, правые KQHIIbl которых соединены внутречним кольцом 26, а левые — вь ходят наружу из патрона и скреплены внешним кольцам 27, выполненным из магнитопроводящего материала.

Между торцом спорного элемента 23 и внутренним кольцом 26 топкателя распалОжены пружины 28, прижимающие

26 гладкому торцу колеса 12 с внутренним зацеплением и к полумуфте 14.

Пол муфта 14, колесо 12 с внутренним зацеплением, пружины 28, опорный элемент 23, заключенные в цилиндрической части корпуса 1„. образуют «ge дохранительный механизм, и нагрузка на кулачки 2 регулируе-. ñÿ вращением оаоймы 22, которая .с опорным элементом 23 представляет механизм регулирования усилия зажима.

На передней стенке шпиндель".oé бабки 9 на уровне внешнего кольца 27

747034 4 толкателя установлен трансформаторный бесконтактный датчик 29, связанный с электродвигателем 8 (связь не показана).

Кроме датчика 29 в системе управления могут быть установлены предохранительные реле: a) реле зажима, которое отключает привод через 2 с после включения в случае несрабатывания системы муфта-датчик-двига- t0 тедь; б) реле разжима, которое отключает привод через 0 5 с после начала работы двигателя на разлом.

На боковой стороне рейки 30 одного из зажимных кулачков 2 (см. фиг.3) !5 выполнена канавка 31 с торцовой стенкой 32, взаимодействующей при крайнем периферийном положении кулачка 2 с упором 33, закрепленном в сквозном отверстии корпуса 1 патрона с помощью заглушки 34.

Патрон работает следующим образом.

При заломе включают электродвигатель 8. Вращение ротора двигателя передается через вал 7 и центральное колесо 25

11 сателлитам, шестерни 16 которых обкатывают колесо 12, а шестерни 17 обкатывают колесо 18 спирального диска 19, которое приходит во вращение вследствие разности диаметров шестерен 16 0 и 17 сателлитов. При этом зажимные кулачки 2 сходятся или расходятся для закрепления заготовки за наружную или внутреннюю поверхность.

Когда кулачки 2 придут в соприкосновение с заготовкой, спиральный диск

19 с колесом 18 будет продолжать поворачиваться, зажимая деталь, и возникает момент, стремящийся повернуть колесо 12. При этом вследствие скошенности выступов кулачков полумуфты 13 возникают осевые силы, стремящиеся сместить колесо 12 влево. Когда усилие зажима превысит нагрузку, создаваемую пружинами 28, выступы ку-4 лачков полумуфты 13 колеса 12 выходят из выемок полумуфты 14, толкатель сме- щается влево, внешнее кольцо 27 толкателя, работая как якорь, воздействует на бесконтактный датчик 29, усили-50 вая в нем магнитный поток, датчик 29 отключает двигатель 8 привода зажима, при этом колесо l2 торцовыми поверхностями своих кулачков скользит под действием момента инерции по торцовым поверхностям кулачков неподвижной полумуфты 14 и останавливается до вхождения кулачками во впадины. Это становится возможным благодаря быстродействию отключения привода с помощью бесконтактного датчика 29 и силе трения, поглощающей момент инерции до полного оборота колеса 12.

Для освобождения заготовки двигатель 8 включают для вращения в направлении, обратном его вращению при зажиме.

При раэжиме заготовки в системе управления срабатывает реле времени, настроенное на 0,5 с, и отключает электродвигатель 8. При несрабатывании реле при движении кулачков 2 к периферии упор 33, взаимодействуя с торцовой стенкой 32 канавки, остановит кулачок 2, и отключение привода произойдет через полумуфту !3 и датчик 29.

Использование предлагаемого токарного патрона обеспечивает следующие преимущества: а) по сравнению с патронами с пневмо- и гидрсприводом — наладочное перемещение кулачков от привода; б) по сравнению с электромеханическими зажимными устройствами, в которых отключающая муфта и один блок планетарного редуктора расположены на противоположной патрону стенке шпиндельной бабки, обеспечивается возможность автоматического отключения привода зажима, упрощение конструкции и повьппение надежности, в частности, за счет снижения количества и массы частей, вращение которых создает момент, участвующий в зажиме; в) по сравнению с токарным патроном прототипа обеспечивается возможности автоматического отключения привода зажима, повьппение универсальности патрона за счет сочетания большого диапазона регулирования усилий зажима с плавностью и точностью регулировки, повьппение надежности и долговечности за счет исключения муфты с большим количеством кулачков и подвижных фиксаторов.

747034

Редактор С.Титова

Техред А.Бабинец Корректор Е.Сирохман

Заказ 5763/2 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раулская наб., д. 4/5

Филиал DTIH "Патент", r.Óæroðîä, ул.Проектная, 4