Самоцентрирующий патрон

(51) иальМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ(71) Кировский политехнический инсттут(56) 1; Авторское свидетельство Спо заявке В 2847474/25-08,кл. В 23 В 31/16, 1979.(54)(57) САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН,содержащий корпус, со сквозными секторными пазами, в одном из которыхрасположен фиксатор, входящий в гнеда, выполненные на спиральном дискеспирально-реечного механизма радного перемещения кулачков, а также,электромагнйтныи привод фиксатора,установленный на станине станка,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения технологических возможностей патрона путем расширениядиапазона усилий зажима, электромагнитный привод фиксатора выполнен ввиде двух соосно расположенных магии.тов с общим подпружиненным в сторонупатрона сердечником, жестко связаннымс фиксатором, причем один из магнитовпредназначен для взаимодействия ссердечником при вводе фиксатора вгнездо спирального диска и выполнен срегулируемым усилием, а другой - длявзаимодействия с сердечником при выводе фиксатора в крайнее нерабочееположение.32 2 1 9599Изобретение относится к оластистанкостроения и может быть использовано для закрепления деталей на станках токарного типа,Известен патрон, содержащий корпус5со сквозными секторными пазами, в одном нэ которых расположен фиксатор,входящий в гнезда, выполненные наспиральном диске спиральнореечногомеханизма радиального перемещениякулачков, а также электромагнитныйпривод фиксатора, установленный настанине станка.Недостатком известного патронаявляется ограниченное усилие зажима,что сужает его технологические возможности,Предложенный патрон обладает болееширокими технологическими возможнос-тями, так как имеет широкий диапазонрегулирования усилия зажима,С этой целью электромагнитныйпривод фиксатора выполнен в виде двухсоосно расположенных магнитов с общимподпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулиру"ЗОемым усилием, а другой - для взаимодействия с сердечником при выводефиксатора в крайнее нерабочее положение.Сущность предложения поясняетсячертежами, где на фиг. 1 показан осе- З 5ной разрез по фиксатору, на фиг.2 -разрез по А"А на фиг.1; на фиг.З -профиль рабочей части фиксатора, нафиг.4 " рукоятка управления станком,на фиг,5 " принципиальная электричес 40кая схема управления работой патрона.Предлагаемое устройство содержиткорпус 1, внутри которого смонтированспирально-реечный механизм, включающий спиральный диск 2, на периферий 45ной поверхности которого выполненыфиксирующие гнезда 3, В корпусе установлены зажимные кулачки 4, в промежутках между которыми выполнены сквозные секторные пазы 5, ограниченные.скошенными поверхностями 6.Фиксатор 7 закреплен в подвижнойвтулке 8, установленной в обойме 9 иориентируемой винтом 10. Обойма кре"пится на направляющих 11 станка с по мощью прижимной планки 2.Со втулкой 8 посредством резьбыжестко связан сердечник 13, имеющий фланец 14, установленный между двумя соосво расположенными электромагнитами верхним 15, расположенным ближе к корпусу патрона, и нижним электромагнитом 16, скрепленными стаканом 17 так, что фланец 14 расположен в зазо" ре, образованном рабочими торцами указанных.электромагнитов. Электромагнит 16 установлен на опорной плите 18, Сердечник 13 подпружинен в направлении корпуса патрона посредством пружины 19, опирающейся на регулировочный винт 20, установленный в Опорной пли" те 18.Фиксатор 7 имеет рабочую часть, сопряженную со спиральным диском 2 через фиксирующие гнезда, скошенную под различными углами: в направлении вращения корпуса при зажиме угол скосаповерхности 21 -Р больше угла о, соответствующего рабочей поверхности 22 фиксатора при разжиме заготовки в патроне.В патроне предусмотрен блокировочный механизм, выполненный в виде рычага 23, установленного в прорези обоймы на оси 24. Рычаг одним концом запирает фиксатор в его нерабочем положении (как изображено на фиг.2), а вторым концом 25, под действием пружины растяжения 26, взаимодействует с кнопкой конечного выключателя 27(на схеме - ВК 1).Конечный выключатель 28 (на схеме обозначен как ВК 2) расположен в рукоятке 29 рычага 30 включения станка,В принципиальную схему управления гатроном (фиг.5) включены понижающий трансформатор ТР 1, промежуточное реле Р 1. Два выпрямительных мостика В 1 и В 2, конечные выключатели ВК 1 и ВК 2, а также верхний электромагнит 1 ЭМ и нижний электромагнит 2 ЭМ.Кроме того, в схеме имеется пакетный переключатель П 1, являющийся регулятором усилия срабатывания электромагнита 1 ЭМ, снабженным круговой шпалой 31, проградуированной согласно усилию, развиваемому кулачками при зажиме деталей в каждом из положений регулятора (усилия Р 1, Р 2, РЗРя определяются параметрами У 01,02,П 3,04 вторичной обмотки трансформатора ТР 1).Работа устройства осуществляетсяследующим образом.Фиксатор 7 вводят в сквозной секторный паз 5 корпуса 1, где он поддерживается в верхнем положениитавливая цепь включения реле Р 1(см.схему на фиг.5).Затем дают вращение корпусу 1 пат 20 Фланец 14 сердечника 13 притягива 30 45 3 9(фиг.1) за счет пружины 19 и западаетв одно из фиксирующих гнезд 3 спирального диска 2.В этом положении отключают блокирующий механизм, который концом 25 рычага 23 под действием пружины 26 включает выключатель 27 (ВК 1), подго" рона, закрепленному на шпинделе станка, с одной из наименьших возможныхугловых скоростей, нажимая при этомкнопку конечного выключателя 28(ВК 2), расположенного в рукоятке 29рычага 30 управления станком. Такимобразом замыкается электрическая цепь промежуточного реле Р 1, которая,включаясь, замыкает нормально разомкнутый контакт Р 1, включает верхний электромагнит 15 (1 ЭМ), одновременно размыкая нормально замкнутый контакт Р 1, выключает нижний электромагнит16 (2 ЭМ),ется электромагнитом 15 с рабочим усилием, величина которого определя" ется положением регулятора пакетного переключателя П 1.Спиральный диск 2 притормаживается, а корпус 1 продолжает вращаться и их относительное перемещение обеспечивает движение к центру (или от центра) зажимных кулачков 4 и закрепление детали с заданным усилием. Потом фиксатор 7, за счет скоса 21 его рабочей части, отжимается вниз, преодолевая притяжение электромагнита 15, на расстояние, превышающее сферу действия электромагнитных сил. Практически закрепление детали в кулачках обеспечивается перемещением фиксатора 7 в пределах одного секторного газа 5. В случае перемещения кулачков4 на большое расстояние фиксатор 7периодически открывается от электромагнита 15 скошенной поверхностью 6 корпуса 1, а после прохождения по перемычке вновь западает в следующее 35 40 32(2 ЭМ), фиксатор 7 очередной скошеннойповерхностью 6 корпуса 1 отжимаетсявниз, и фланец 14 притягивается электромагнитом 16. Фиксатор остается внижнем нерабочем положении (см,фиг.2),при котором между ни" и корпусом патрона остается зазор, достаточный дляпоследующей безопасной работы,Для предотвращения произвольногосрабатывания фиксатора 7 в случае отрыва фланца 14 от нижнего электромагнита 16 (например, из-за вибрациистанка) используют блокировочный механизм, закрепляющий фиксатор 7 внижнем нерабочем положении рычагом 23при повороте его вокруг оси 24. Приэтом вторично размыкается электричес кая цепь за счет выключателя ВК 1, чтослужит предохранением от включенияверхнего электромагнита 15,Затем включают рабочую скоростьвращения шпинделя и производят требу.емую обработку,При разжиме детали по окончанииобработки указанные действия выполняются в такой же последовательности,но вращение шпинделя имеет противоположные направления. Спиральныйдиск 2 взаимодействует с фиксатором7 через скошенную поверхность 22, выполненную под углом с( меньшим угла, ф поверхности 21, испытывает дополнительное усилие, требуемое для преодоления трения покоя при разжиме детали вместо трения скольжения,имеющего место при зажиме детали.В зависимости от конфигурации де,талей (тонкостенные) и механических свойств их материала требуемое зажимное усилие устанавливается посредством регулятора - пакетного переключателя П 1, обеспечивающего различную силу притяжения фланца 14 к электромагниту 15.фиксирующее гнездо 3 спирального дис. 50 ка 2 и вновь притягивается электромагнитом 15,Но окончании процесса закрепления детали отпускают кнопку выключателя 28 (ВК 2), разрывая цепь реле Р 1, которое, срабатывая, включает верхний электромагнит 5 (1 ЭМ) и одновременно включает нижний электромагнит 16 В случае использования предложенного патрона на станках с ЧПУ (что является его главной областью применения) блокировочный механизм и выключатель ВК 2 могут быть исключены, команда на включение электромагнита 15 через реле Р 1 может быть получена от системы ЧПУ, Применение предложенного патрона в сочетании с загрузкой дета лей манипупяторами обеспечивет полную автоматизацию вспомогательных операций по закреплению и снятию обрабатываемьп деталей,Патрон характеризус гся надежной работой, плавной регулировкой усилия за,реплеция деталей, больюим диапазоцом регулировании и црос той настройки.