Самоцентрирующий патрон

(51)5 В 23 В 31 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 10 1(54) САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН (57) Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам для закрепления заготовок на шпинделе станка токарного типа при групповой обработке. Целью изобретения является повышение производительности путем сокращения времени на переналадку патрона 6 в широком диапазоне диаметров заготовок. В корпусе 1 размещены плунжеры 2, взаимодействующие со штоком 3 и постоянными кулачками, которые в виде рычагов 5 установлены в пазах колодок 6 на перемещаемых в радиальном направлении осях 7. Колодки поворачиваются на осях 8 и плечом 9 контактируют с упорной поверхностью 10 гайки 11, установлен 801547961 А 1 ной на периферии корпуса 1. Упорная поверхность 1 О выполнена в виде кольцевой выточки - ступенчатой или криволинейной, причем эти поверхности расположены равномерно с периодом, кратным или равным числу постоянных кулачков. Базовый упор выполнен в виде цилиндрического основания 17 и кольцевой подкладки 18, установленных на оси 19, при этом на основании 17 выполнены выступы 20, контактирующие с прорезями в виде секторов, выполненными на подкладке 18. На постоянных кулачках выполнены плоскости 15 для закрепления сменных кулачков 16, причем плоскости 15 наклонены под углом 30 - 50 к оси патрона. Вращением гайки 11 поворачивают колодки 6, при этом оси 7 вместе с рычагами 5 и кулачками 16 перемещаются в радиальном направлении на заданный диаметр зажима. При перемещении штока 3 плунжеры 2 поворачивают рычаги 5 и кулачки 16 зажимают заготовку. Вращением цилиндрического основания 17 вокруг оси 19 различные выступы 20 входят в прорези, выполненные на подкладке 18, определяя осевой выше базового упора. 2 з.п.ф-лы, 1 О ил.Изобретение относится к станкостроению,более конкретно к устройствам для закреп,1 ения заготовок на шпинделе станка токарного типа при групповой обработке.Цель изобретения - повышение производительности путем сокращения времени ча переналадку патрона в широком диапазоне диаметров заготовок.На фиг, 1 показан патрон, осевой разрез; ца фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; наиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез 1 - В на фиг. 1; на фиг, 5 - вариант выполения, осевой разрез; на фиг. 6 - вид Г наиг. 5 (развертка поверхности); на фиг. 7 - ид Д на фиг. 5 (развертка поверхности); на иг, 8 - варианты углов наклона плоскости с ля закрепления сменных кулачков; наиг. 9 - расчетные схемы для определеия усилий зажима при различных углах аклона плоскости для закрепления сменных улачков; на фиг. 10 - графики зависиости длины линии контакта постоянных и чменных кулачков и усилий зажима от угла 1 аклона плоскости для закрепления сменных кулачков,В корпусе 1 самоцентрирующего патрона размещены плунжеры 2, контактирующие с одной стороны со штоком 3 на тяге 4, а с другой . с постоянными кулачками, выполненными из рычагов 5 и колодок 6, при этом рычаги 5 установлены в пазах колодок на )еремещающихся в радиальном направлении с 1 сях 7 с возможностью поворота, а колодки 6, фкаженнь 1 е с возможностью поворота на зацемлецные в корпусе консольные соосные осиплечом 9 контактируют с упорной по-рхность 1 о 10 механизма поворота колодок, ,станоиленного на периферии корпуса уст оь. гни и выполненного в виде гайки 11ли в 1 улки 12, опирающейся на бурт 13 и афиксированной в осевом направлении гайкой 14. Упорная поверхность 10 выполнена в Ниде кольцевой выточки, ступенчатой или криволинейной. При этом ступенчатые и криволинейные поверхности по контуру механизма поворота колодок размещены равномерно с периодом, равным или кратным количеству постоянных кулачков. Постоянные кулачки снабжены плоскостью 15 для закрепления сменных кулачков 16, при этом плоскость 15 выполнена наклонной под углом 30 - 50 к оси патрона.Патрон снабжен базовым упором, выполненным в виде цилиндрического основания 7, опирающегося на корпус, и кольцевой подкладки 18, установленных на оси 19, при этом на цилиндрическом основании выполнены ступенчатые выступы 20, сопрягаемые с прорезями, выполненными в виде секторов круговых колец на подкладке.В предлагаемом самоцентрирующем патроне ширина рычага 5 ограничивается конструкцией патрона и недостаточна для размещения крепежных винтов. Поэтому дляувеличения площади контакта рычагов 5 и сменных кулачков 16 и тем самым увеличения жесткости крепления плоскость 15 выполняют наклонной к оси патрона (фиг. 8), 5аяпа 20 Л 1=7. сова= -- , - =а с 1 да,асова ипаследовательно30 А,Рг - Ро1+а с 1 даВеличины 1 о, , о, а характеризуют самоцентрирующий патрон, в конкретном случае они задаются конструктором.Предлагается рассмотреть следующие соотношения параметров 1 о, 1, а:тогда Р,=Ро =Ро Яа Я 0,5 а+а с 1 да 0,5+сфа Исследуея данные функции совместно с 55 д 1. - . (фиг. 10), приходим к выводу о япанецелесообразности выполнения угла наклогде а - ширина рычага 5;- длина линии контакта рычага 5 исменного кулачка 16;а - угол наклона плоскости 15 для закрепления сменных кулачков 16 коси патрона.Однако с уменьшением угла наклонаплоскости 15 к оси патрона размеры рыча гов 5 и сменных кулачков 16 увеличиваются, что вызывает уменьшение усилия зажим а детали (фи г, 9) .Запишем равенство:А(1 - о)+ Л 1+о 1+Игде Р, - усиление зажима детали;Ро - усилие на приводе;1, о, 1 о - плечи рычага 5;Л 1 - приращение рычага за счет умень щения угла наклона плоскости 15к оси патрона,на плоскости для закрепления сменных кулачков к оси устройства меньше 30 из-за значительного уменьшения усилия зажима деталей (в три раза и более). Однако этот угол должен обеспечивать надежность крепления сменного кулачка к постоянному. Увеличение линии контакта на ЗОО позволит получить надежное и жесткое крепление сменного кулачка к постоянному, что соответствует углу наклона плоскости 15 к оси патрона в 50. Поэтому угол наклона плоскости для закрепления сменных кулачков к оси патрона в диапазоне 30 - 50 можно считать оптимальным. Патрон работает следующим образом.Предварительная настройка патрона на заданный размер выполняется механизмом поворота колодок вращением гайки 11 или втулки 12. При этом плечи 9 колодок 6 перемещаются в осевом направлении и прокручиваются относительно защемленных в корпусе патрона консольных соосных осей 8, а оси 7 вместе с рычагами 5 и кулачками 16 перемещаются в радиальных направлениях до заданного диаметра зажима. Осевое положение обрабатываемой детали определяется базовым упором. Вращением цилиндрического основания 17 вокруг оси 19 различные ступени входят в прорези, выполненные в виде секторов круговых колец, подкладки для их взаимодействия.После настройки зажима освобождение детали производится при помощи механизированного привода, принудительно перемещающего в осевом направлении тягу 4 и шток 3. При этом плунжера 2 перемещаются в радиальных направлениях и рычаги 5, связанные с плунжерами, прокручиваются относительно осей 7 и кулачками 16 закрепляют и освобождают обрабатываемуюдетальформула изобретения 1. Самоцентрирующий патрон, содержащий корпус, в котором расположены постоянные кулачки с установленными на них сменными кулачками, связанные с клиновым механизмом, а также регулируемый базовый упор, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени на переналадку патрона в широком диапазоне диаметров заготовок, постоянные кулачки выполнены из двух 15 колодок, установленных с возможностью поворота в корпусе, и рычагов, установленных с возможностью поворота в колодках, при этом в патрон введен механизм поворота колодок, выполненный в виде гайки, установленной на периферии корпуса патрона с упорной поверхностью, предназначенной для взаимодействия с колодками, а плоскость установки кулачков расположена под углом 30 - 50 к оси патрона.2. Патрон по п. 1, отличающийся тем, что 25 базовый упор выполнен в виде цилиндри.ческого основания и кольцевой подкладки, прн этом в основании выполнены ступенчатые выступы, а на торце подкладки ступенчатые прорези в виде секторов круговых колец, предназначенных для взаимо действия с выступами.3. Патрон по п. 1, отличающиися тем, чтоупорная поверхность выполнена плоской, ступенчатой или криволинейной, при этом ступенчатые и криволинейные поверхности по контуру механизма поворота колодок распо ложены равномерно с периодом, равным иликратным количеству постоянных кулачков.Составитель Л. ГавТехред И. ВересТираж 704митета по изобретениява, Ж - 35, Раушскй комбинатПатент,рюшинКорректор О. КравцоваПодписноеи и открытиям при ГКНТ СССая на 6., д. 4/5г. Уж го род, ул. Га г а ри на, 101