Расточный патрон

ОПИСА Союз Совете Социалистческих Реетубли(5 М, 1(л, В 23 В 29/О с присоединением заявки-осударстоенный омитеСовета Мнинстрое СССРпо делам изобретенийи открытий(43) Опубликовано 05.06.76 Бюллетень 2 (45) Дата опубликования описания 01.08,77 З) УДК 621,952.5. - 229. 2 (088,81(54) РАСТОЧНЫЙ ПАТРОН Изобретение относится к области обработки металлов резанием на станках расточной группы,Известен расточный патрон, содержащий ползун, перемещаемый от ходового винта с помощью приводных устройств, расположенных на противоположных концах винта.Однако в таких патронах реверснрование хода ползуна без изменения вращения шпинделя станка осуществляется с помощью ручного перемещения элементов патрона,Цель изобретения - автоматическое реверсирование хода ползуна,Для этого в описываемом расточном патроне приводное устройство выполнено в виде храпового механизма с собачками, укрепленными в верхней части коромысла, которое выполнено двуплечим с центром тяжести в нижнем плече и контактирует торцом с венцом храпового колеса, причем собачки поочередно взаимодействуют при поступательном перемещении ползуна со штоком, который размещен внутри установленной в ползуне гильзы.На фиг. 1 показаны два приводных механизма, разрез по оси ходового винта патрона (внд сверху); иа фнг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1 (приводной механизм в исходном положении при наибольшей цодаче); на фиг, 3 - разрез по Ь Ь нафиг. 1 (механизм автоматического реверсированияхода полэуна с винтом настройки на величину холаползуна и приводные устройства); на фиг, 4разрез по Е - Е на фиг. 3 (узел крепления собачки ккоромыслу); на фиг. 5 - разрез по С - С на фи.(правая гайка с указателем величины хода лолэунапо шкале настройки хода полэуна); на фиг. бсхема работы механизма автоматического ревс 1.10 сирования 1 сода ползуна; на фиг. 7 - приводноймеханизм в конце рабочего хода.Приводное устройство патрона включает с.бачку 1, которая посредством оси 2 крепится кверхнему плечу двуплечего коромысла 3. Коро.15 мысло свободно посажено на ходовой винт 4 и .стороны оси вращения патрона имеет цилиштри.ческую выточку, куда вставляется венец храповнколеса 5. Храповое колесо 5 посредством штифта 6жестко фиксируется с ходовым винтом. От оссно оз 0 перемещения коромысло 3 ограничено с о,ш истороны венцом храпового колеса 5, а с лруойкольцевым торцом ходового винта лля левикоромысла и гайкой 7 для правого королысла.Резьба на ходовом винте под гайку 7 выли2 д няется противоположной по отношению к направь.10 нию основной ходовой резьбы для п)го, чтобы рабочий торец гайки работал ца упор при вращении ходового винта ца свинчивацпе резьбы гайки, и ца отжим при развцц ивании,Собачка 1 имеет консольный выступ, перекрывающийся с верхним плечом коромысла и на. ходящийся под цим, В перекрывающихся плос. костях выступа собачки и верхнего плеча коромысла имеются глухие отверстия одного диаметра ца одной оси. В цих вставляется пружина 8 (фиг. 3) с помощью которой собачка подмимается на сцепление к храповому колесу. Зубья ца собачке вы. полнены ца противоположцой стороне от пружины в месте перекрытия с храповым колесом. На оси 2 собачка вращается свободно, Для вывода собачки из зацепления с храповым колесом она имеет выступ, находящийся после зубьев (от своей оси вращения). Собачка выводится из зацепления с помощью отключателя 9 собачки, который пере. крывается с выступом собачки,Лвуплечсе коромысло 3 состоит из верхнего плеча с собачкой, осью и пружиной и противоположного нижнего плеча-противовеса. Нижнее плечо имеет больший статический момент масс, чем приведенное верхнее плечо. Для большей разности веса в теле нижнего плеча фрезеруется по контуру глухое отверстие и заливается свинцом, Центр тяжести коромысла всегда находится ниже оси вращения коромысла в нижнем плече. Нижнее пле. чо на правом торце имеет дугообразный выступ, которым оно упирается в инерционный шток 10 в момент реверса хода ползуна в конце рабочего хода коромысла, Устройство также имеет два ограничителя 11, которые крепятся в нижнем кольце 12. Ограничители 11 по оси патрона выполнены вьпде инерционного штока 10 и не задевают его, но при повороте кольца 12 на определенный угол ограничители 11 действуют (выш е дугообразного выступа) на нижние плечи коромысел и поворачивают их. В этом случае коромысла упираются не верхними плечами в корпус патрона, а нижними - в ограничители 11.В зависимости от того, на какой угол поворачивается нижнее кольцо 12 с ограничителями 11 (и стопорится при настройке винтами 13), будет зависеть величина угла поворота коромысел, Ве. личина подачи ползуна при одном обороте патрона находится в прямой зависимости от изменения величины угла поворота кольца 12 с ограничи. телями и коромысла. По этой зависимости градуируется ш кала настройки на требуемую подачу, шкала наносится на нижнем кольце 12 или обой.ме 14. Нижнее кольцо 12 крепится с помощью штатов 15, перемещающихся по кольцевому пазу обоймы 14. Фиксируется нижнее кольцо 12 в положении требуемой величины подачи посредст вом винтов 13.Для ускорения обратного хода коромы сел имеются два толчковых механизма, состоящих из толкателей 16 и пружин 17. Толчковые механизмы 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 действуют ца нижние ппча ьор 1 хп,ли ца всей .лине их хода и встроены в корпус па 1 ропа Рабоч усилие коромыслу передастся от рук я 1 кп 18 чрз верхнюю втулку 19, которая имеет выступ, перекрывающийся с верхним плечом ца величину высоты дуги, описываемой верхним плечом при максимальном ходе. Верхняя втулка крепится к обойме подобно нижнему кольцу, цо не имеет фиксирующих винтов. Верхняя втулка свободно вращается ца обойме 14, штифты 15 скользят по кольцевому пазу обоймы. Два при. водных механизма монтируются в выборках корпуса 20 и обойме 14. Корпус выполнен за одно целое с хвостовиком. В корпусе выбраны направляющие пазы. По оси ходового винта цаправляюшие выполнены прямоугольного профиля, ниже- типа "ласточкин хвост". В направляющих крепится ползун 21, сцепляюшийся с ходовым винтом. Приводные устройства служат для осуществления перемещения ползуна. Для последовательного включенияодного приводного устройства и отключения второго предназначен механизм автомати. ческого реверсирования хода ползуна, состоящий из инерционного штока 10 и инерционной гиль. зы 22,Инерционный шток 10 непосредственно сопрягается попеременно своими консолями с нижними плечами коромысел. Инерционная гильза 22 служит дпя смещения штока 10 к оси вращения патрона О - О. Перемещение гильзы 22 ограничивается и изменяется при настройке правой гайкой 23 и левой гайкой 24, упирающимися своими торцами осевого перемещения посредством винта 25 настройки на величину перемещения ползуна. Винт 25 посред. ством ступенчатого осевого профиля, шайбы и гаек 26 лишен . сводобы осевого перемещения. Резьба на винте 25 под гайки 23 и 24 имеет проти. воположное направление, но одинаковая по шагу.Правая гайка 23 имеет указатель для настройки на величину хода ползуна по шкале, нанесенной на нижнем торце корпуса 20. Винт 25 и нижнее коль. цо 12 церемешаются только при неподвижном патроне при настройке патрона вручную.При наибольшей величине хода ползуна с отключенным правым приводным механизмом расстояние от центра трсести гильзы 22 до оси вращения патрона О - О равно С расстояние от центра тяжести штока 10 до оси патрона - С расстояние от суммарного центра тяжести штока 10 и гильзы 22 до оси патрона - Сз величина свободного перемещения гильзы 22 между гайками 23 и 24 - С 4 величина свободного перемещения штока 10 относительно гильзы 22 - С а длина участка коромысла (нижнего плеча) перекрываемая штоком 10 - М. Величины С 1, С 2, Сз, С 4, С, М задаются из условия обеспечения максимальной величины хода ползуна при наименьшем диаметре патрона. Перемещение суммарного центра тяжести через ось патрона в результате перемешеция ползуна в противоположном цапрвленни, при которомгильза 22 и штокО перемещаются за счет центро.бежпых сил при вращении патрона, равно К. Дляфиксированного числа оборотов величина К можетбыть определена практически и зависит от ч слаоборотов патрона и сил сопротивления, действуюсцих на шток 10 и гильзу 22 при их осевом перемещении, Величина действительного хода ползуна М 1будет Мг (М и равнаМ, =М - К = Сз+К (1)При изменении С 4 от наибольшей величины до 10О, при условии Сз = Са мак велигоша хода ползунаМ согласно формуле (,1 регулируется в пределах:при С 4 мак Мг С 4 мак + Кпри С 4 ОМ - К15Т, е, величина М, регулируется в широкихпределах винтом настройки 25, так как К - величина малая.Величина С 4 может быть и больше Сз, норегулирование величины хода полэуна осуществляется в пределах величины СзОсновное назначение гильзы 22 уменьшитьдлину (от осн вращения патрона) стороны штока,не работающей в данный момент, что позволяетполучить больший ход ползунаг чем при цельном 25механизме реверса (без гильзы 22) .Микрометрическая резьба на ходовом винте 4правая. Для контакта ограничителей 11 с нижнимиплечами коромысел в обойме 14 для них вскрытыокна на величину угла поворота нижнего кольца. зпИнерционный шток 10 по условиям собираемости должен быть сборным. Правая гайка с ука.зателем 23 может настраиваться и не по шкале, а поплиткам от выступа, который: необходимо предусмотреть на торце корпуса.Э 5Работает патрон на механической подаче савтоматическим реверсированием хода ползуласледующим образом.Предварительно винтом 25 патрон настраивается нв требуемую величину хода ползуна по шкале 40при положении ползуна 21 в любом крайнемположении патрона,При крайних . положениях полэуна значениявеличины по шкале хода для ползуна и для што.ка 10 одинаковы, Допустим, что ползун находитсяв правом крайнем положении патрона. В такоматучае суммарный центр тяжести гильзы 22 и ш тока 10 находится по правую сторону от оси вращеБя.Нижним кольцом 12 посредством фиксаторов 11 устанавливается требуемая подача по шкалеи в данном положении кольцо закрепляется винтом 13, После наладки патрон вставляется в шпиндель станка Включается рабочее вращение шпин.деля и патрона (правое). Шток 10 центробежнойацтой д вит на торец (обращенный к оси вращежя) нижнего плеча коромысла правого приводногоустройства Торец ие дает ему двигаться дальше.(рукой или упором, прикрепленным к станку). Всрхнее с 1 лечо коромысла вращается в мессепатроном до момента контакта с неподвижнымвыступом верхней втулки. Выступ давит на верхнееплечо. Коромысло начинает поворачиваться. собачка вращает храповое колесо, вращается ходовойвинт и ползун на величину пода 1 пс одного оборотасдвигается вправо, В конце угла поворота, когда выступ верхней втулки уже не вращает коромысло, торец коромысла,сдерживающий шток 10, ходит огштока, освобождая ему путь.Шток 10 двигается до крайнего положениявправо, преграждая обратный поворот коромысла,Собачка при этом выступом находит на отключатель 9, поворачивается на своей оси и выходит иэзацепления с храповым колесом. Пружина 17толчкового механизма от давления коромысланижним плечом находится в сжатом состоягпси.Правый приводной механизм с этого момента неработает, он выключен,Верхнее плечо левого коромысла аналогичновращается до контакта с тем же неподвижнымвыступом верхней втулки и происходит передачадвижегпгя на полэун. Только теперь ползун двигается влево на приводной механизм, Как тольковерхнее плечо коромысла выходит из зацепления свыступом втулк и левое незапертое штоком 10коромысло. оказывается под действием собственной силы тяжести (центр тяжести коромысла находится в нижнем плече), В момент выхода иэзацепления скорости центра тяжести коромысла иточки оси ходового винта (на одном радиусе вращения от оси патрона) одинаковы и направлены покасательной к радиусу, При повороте патрона нао90 после выхода из запеплетшя угол между скоростью центра тяжести в момент выхода из зацепления и.новым направлением движения центратяжести составит 90, т. е. проекция первоначаль.ной скороети на новое направление движенияцентра тяжести равна нулю. Первоначальнал скорость центра тяжести коромысла равна нулю. Таккак коромысло свободно посажено на ходовомвинте, то потеря его центром тяжести первоначаль.ной скорости приводит к замедлению дви.жения. Иэ- за несоответствия прямолинейнойнаправленности силы инерции центра тяжес.ти и его окружной траекторией движенияпроисходит отстаивание коромысла, Точкаоси ходового винта на одном радиусе вращения отоси патрона будет обгонять центр тяжести коромысла, т. е. коромысло будет поворачиваться. Придальнейшем повороте это несоответствие междунаправлением мгновейной скорости предыдущегоотрезка времени и новым направлением движенияцентра тяжести будет все время повторяться, т, е.центр тяжести все время будет отставать от соот.ветствующей теоретической точки ходового винтадо тех пор, пока коромысло, вращаясь, не упретсяверхним плечом в корпус патрона или нижним вограничитель 11, и коромысло возвратится в ис.ходиое положение. С каждым оборотом патрона циклдвижения коромысла повторяетсЯ. Прн настройке на меньшие подачи, кроме максимальной, коромысло упирается нижним плечом в ограничитель 11, ввернутый в нижнее кольцо 12. Обратный ход коромысла ус,коряется толчковой пружиной 17. Собачка пружиной 8поджимается на сцепление с храповым колесом.Ползун с каждым оборотом движется влево до тех пор, пока суммарный центр тяжести гильзы 22 и штока 10 не перейдет эа ось вращения патрона на величинуК, В этот момент гильза 22 и шток 10 центробенаюй силой перебрасываются на левую сторону от оси вращения, и шток 10 аналогично запирает левое коромысло, отключает левое приводное устройство, и . включает правое, Ползун 21 начнет перемещение вправо. Реверсирование хода ползуна прюисходит автоматически и отсут.ствуют аварийные .положения при переключении. При расточных работах, не требующих йеремещения нолэуна, нижнее кольцо. 12 поворачивается в положение нулевой подачи, при этом оба коромысла (левое и правое) поворачиваются в конечное положение с гчаннчителями 11 и в этом положении 8фиксируются ла время данной работы. 1 ребусмая точная подача ползуна в том случае осуществля. ется вручную вращением ходового винта 4, на левом торце которого имеется отверстие под ключ, а на периферии торца. шкала.Формула изобретенияРасточный патрон, содержащий ползун, перемещаемый от ходового винта с помощью приводных устройств, расположенных на противо. положных концах винта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью автоматического реверсирования хода ползуна, приводные устройства выполнены в виде храповых механизмов, с собачками, укрепленными в верхней части коромысла, которое выполнено двуплечим с центром тяжести в нижнем плече и контактирует торцом с венцом храпового колеса, причем собачки поочередно взаимодействуют при поступательном перемещении ползуна со штоком, который размещен внутри установленной в ползуне гильзы.