Зажимное устройство

 

SAIWHOE УСТРОЙСТВО для механизированного зажима изделия на станках, содержащее патрон и реактивный датчик силы, выходное звено которого выполнено в виде сельсинадатчика , а также электрический привод механизма зажима, о т л и ч аю щ е е с я тем , что,-с целью обесШ . i 19 ПАШГНО- . { ,,г,,у 1Л I печения регулирования стабилизации силы зажима, а также обеспечения возможности дистанционного угравления вели1 1ной силы зажима, устройство снабжено блоком управления вели 1ной силы зажима, выполнениям а виде корпуса с круговой шкалой, соосно с которой установлен сельсин-приемник , электрически связанный с сельсин-датчиком , снабжённом стрелкойуказателем силы зажима, причем в том же корпусе с возможностью поворота установлена гильза, на которой закреплен бесконта тный концевой выключатель с экраном, закрепленным на выходном валу сельсина-приешпика , при этом на торце гильзы уста (О новлена дополнительная стрелка к шкале силы зажима.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„1009630 А ш В 23 В 31/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

©

Ж.

Cb

С4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3317411/25 -08 (22) 15.07.81 (46) 07.04.83 ° Бюл. И 13 (72) А.Г.Редченко и В.А.Боков (71) Краматорский ордена Трудового

Красного Знамени завод тяжелого станкостроения им. В.Я.Чубаря (53) 621 . 941-229. 323. 2 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 466124, кп. В 23 В 31/02, 1972. (54) (57) ЗАЖВ1НОЕ УСТРОЙСТВО для механизированного зажима изделия на станках, содержащее патрон и реактивный датчик силы, юходное звено которого выполнено в виде сельсинадатчика, а также электрическйй привод механизма зажима, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения регулирования стабилизации силы зажима, а также обеспечения возможности дистанционного управления вели мной силы зажима, устройство снабжено блоком управления величиной силы зажима, выполненнюм в виде корпуса с круговой шкалой, соосно с которой установлен сельсин-при" емник, электрически связанный с сель" син-датчиком, снабженным стрелкойуказателем силы. зажима, причем в том же корпусе с воэможностью поворота установлена гильза, на которой закреплен бесконтактнюй концевой выключатель с экраном, закрепленным на выходном валу сел ьсина-приемника, при этом на торце гильзы установлена дополнительная стрелка к шкале силы зажима.

10096 30

Изобретение относит ся к области ст ан ко строения, а более конкрет но к зажимным устройствам для станков токарного типа.

Известное зажимное устройство содержит патрон, механизм зажима с реактивным датчиком силы, имеющим выходное звено в виде сельсин-датчика, а также электрический привод меха- низма зажима (1 J.

В этом устройстве, отличающемся выоокой сложност be, не обеспечи вает ся вы со кая надеж наст ь р аботы и стабильность силы зажима, а также не может быть обеспечено дистанционное у пр а вл ение силой зажи ма.

Оелью изобретения я вляется обеспечение регулирования и стабилизации силы зажима, а также воэможности дистанционного управления величиной силы зажима.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем патрон, механизм зажима с реактивным датчиком силы, имеющим выходное звено в виде сельсин-датчика, а также электрический привод механизма зажима, устройство снабжено блоком управления величиной силы зажима, выполненным в виде корпуса с круго- 30 вой шкалой, соосно с которой установлен сел ьсин-приемни к, электрически связанный с упомянутым сельсином-датчи ком, снабженным стрел кой - у каза - телем силы зажима, причем в том же кор пу се с воз мож ност ь ю по ворот а у становлена,гильза, на которой закреплен бесконтактный конечный выключатель с экраном, закрепленным HB выходному валу сел ьсина-приемника, при этом на торце гильзы установлена дополнительная стрелка к шкале силы зажи ма.

Введение блока управления величиной силы зажима позволяет упростит ь констру кцию, повысит ь надежност ь устройства и обеспечить дистанционное управление.

На фиг. 1 показана схема зажим50 ного устройства; на фиг. 2 - разрез по приводному червяку; на фиг. 3разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 - полуконструктивная схема блока управления* величиной силы зажима; на фиг.5шкала блока управления величиной си55 лы зажима на фиг. 6 - зажимной механизм с планетарной передачей; на фиг. 7 — разрез Б-Б фиг. 6; на фиг.8реактивный датчик силы зажима в случае и спользования гидропри вода.

В корпусе 1 шпиндельной бабки смонтирован шпи ндел ь 2, несущий планшайбу 3 и центр 4. В планшайбе 3 равномерно по окружности размещены зажимные кулачки 5, независимо перемещающиеся в радиальном направлении винтом 6, который на выходном конце и меет зубчатую полумуфту 7. Обрабаты ва— емое изделие 8 базируется на центрах

4 передней и задней бабки и зажимается кулачками 5.

На шпиндельной бабке закреплен корпус 9, содержащий механизм зажима с приводом от электродвигателя

10. На его шпинделе 11 установлена зубчатая полумуфта 12, которой посредством гидроцилиндра 13 и вилки

14 механизм зажима может быть соединен или рассоединен с полумуфтой 7 любого кулачка. При соединенных полумуфтах под дей ст вием вил ки 14 срабатывает путевой выключатель 15, а при рассоединенных — вы ключател ь 16, Установка любого из вось и кулачков 5 в позицию "зажим" совмещением оси зажимного кулачка 5 с осью шпинделя 11 осуц1ествляется вращением планшайбы 3 тихоходным электродвигателем постоянного тока 17 через зубчатые колеса 18-19, зацепление кот орых включает ся гидр оц или ндром 20 .

Остановка планшайбы 3 в нужном положении осущест вляется автоматически, через электрическую связь электродвигателя 17 с индуктивным датчиком

21, взаимодействуюцего с расположенными на планшайбе 3 якорями 22 для каж дого из кулачков 5. В механизме зажима установлен датчик силы, который имеет электрическую связь с блоком

23, которым задается нужная сила зажима посредством обратной связи с электродвигателем 10. Для определения силы зажима применен косвенный способ — путем измерения реакции в опоре механизма зажима, т .е. реакти вный дат чи к, как при мер механиэ м содержит чер вя чную передачу (фи г.2) .

На шлицевом вапу 24 установлен червяк 25, имеющий с одной стороны жесткий осевой упор в бурт вала, а с другой стороны замыкается через чеку 226 6 и и ввттууллкку у 227 7 нна а ппрруужжиинну у 2288, которая через втулку 29 опирается на радиально-упорный подшипник 30, При вращен ии червячного колеса

31 на отжим изделия осевая сила на 3 10096 червяке действует в направлении бур" та на валу 24, а при зажиме эта сила направлена в противоположную сторону, под действием которой червяк 25 смещается на шлицах вала 24 и сжи мает пружину 28, в з ави си мости от величины силы в пределах зазора между торцами втулок 27 и 29.

В отверстии по оси вала 24 установлен штырь 32, которым обеспечивает- 1р ся постоянный: контакт с чекой 26 по. средством пружины 33 через шток 34.

На штоке 34 смонтирована зубчатая рейка 35(Фиг. 3), имеющая зацепление с зубчатым колесом 36, которое с помощью вала 37 и полумуфт 38 и 39 имеет с вяз ь с ос be сель сии а -дат чи - ка 40. Этот сельсин-датчик электрически связан с сельсином-.приемником

41 (иг. 4), установленным по оси цилиндрического корпуса 42 блока, задающего величину силы зажима. B крышке. 4 3 установлена шкала 44 с градуировкой ступеней силы зажи ма и стекло 45. На валу сельсина-приемника 41 установлен диск 46, несущий стрелку 47 (фиг. 5}, показывающу1о ступень силы зажима, и экран 48, взаимодействующий с путевым выключателем 49, В корпусе также установлена поворотная гильза 50, на внутренней поверхности отверстия которой прикреплен путевой выключатель

49, а на ее торце-дополнительная . стрелка 51 дпя установки путевого выключателя на нужную .ступень сипы зажима по шкале 44. Эта установка осуществляется путем поворота гильзы относительно своей оси вращением зубчатого колеса 52, зацеппяемого с колесом 53, выполненным непосред40 ственн.о на гильзе.

Механизм зажима обычно устанав" ливается с задней стороны шпиндельной бабки в плоскости по высоте центров станка. Управление процессом заI жима осуцествляется дистанционно с отдельного пульта, размещенного спереди станка. На пульте монтируется блок, задающий силу зажима кнопки, и переключатели управления процессом и сигнальwe лампы блокировки.

Работа устройства имеет ряд последовательных переходов. Изделие 8 уста. навливается в центрах 4 передней и задней бабки. 5$

Когда на станке выполняется обдирка с использованием несюльких суппортов, для обеспечения. необходимой жест30 4 кости крепления, зажим выполняется восьмью кулачками 5. В таком случае важи м предварительно осущест впяется четырьмя кулачками 5 и после полного зажима этими кулачками иэделие допол" нительно эажимается остальными.. Зажим каждым кулачком выполняется с автоматическим действием злектрообору" дования в следующей последовательно" сти .

До начала зажима на блоке, задаю"

;щем силу зажима, дополнительная стрел" . ка 51 положения конечного юкпючателя

49 совмещается с первой ступенью шка- лы 44 путем поворота гильзы 50 через зубчатые колеса 52, 53. Включением двигателя 17 поворачивается планшайба

3, которая останавливается .при поло" жении первого кулачка в позиции "Зажим", т.е. при совмещении его оси с осью шпинделя 11 механизма зажима 9.

Остановка планшайбы происходит автоматически при совмещении соответствующе го я коря 22 с и нду кти вны м дат чиком 21 через его электрическую связь с электродвигателем 17. Остановкой двигателя 17 подается команда на соединение винта 6 с механизмом зажима полумуфтами 7 и 12 гидроцилиндром 13 через вилку 14. Включение муфт 7 и

12 определяется действием вилки 14 на путевой выключатель 15, от которого подается команда на пуск двигателя 10 и выполнение зажима, В процессе зажима увеличивается сила, а соответственно увеличивается кру- тящий момент на валах механизма зажима, под действием которого.,червяку

25 сообщается осевое перемещение на шлицевом валу 24 и через чеку 26, втулку 27 окимает пружину 28 пропорционально силе зажима. Это перемещение также через чеку 26 и штырь 32 передается штоку 34 и посредством рейки 35, зубчатого колеса 36 через вал 37 и полумуфты 38-39 сообщает поворот якоря сельсина-датчи.ка 40.

Благодаря электрической связи сельсина-датчика 40 с сельсином-приемником 41 (юг. 4) последнему синхронно сообщается точно на такой же угол поворот якоря и через диск 46 и якорь 48 вводится в действие конечний выключатель 49, который посредст.вом ооратн и злектричесюй связи отключае-; электродвигатель 10 эажимного устройства. Остановкой этого двигателя подается .команда на рассоединение полумуфт 7 и 12; юторое определяется

5 10096 действием вилки 14 на путевой выключатель 12, дающий разрешение на пуск двигателя 17 для подвода к эажимному механизму следующего кулачка. С такими переходами и с той же силой выпал- 5 няется зажим сначала кулачком, проти во положным пер во му, а з атем двумя другиьы кулачками, Дальнейший зажим этими кулачка м, в той же последова" тельности, производится в несколько . этапов с увеличением на каждом усилия путем соответствующей установки конечного выключателя 49 по шкале 44.

Эта операция выполняется за. 3-4 дополнительных этапа, После зажима изделия четырьмя кулачками таким же образом, но с максимальной силой выполняется зажим остальными кулачками.

Описанное устройство манжет быть использовано с применением самоцентри-" рующих патронов. При этом его работа отличается от работы с патронами с независимым перемещением кулачков тем что при зажиме или отжиме ось шпинделя зажимного устройства совмещается 2З и соединяется с осью приводного звена патрона один раз, зажим также выполняется одноразово с предварительно установленной величиной силы в зависимости от поперечной жесткости ЭО закрепляемого изделия.

B описанном устройстве выполнение датчика, измеряющего силу зажима с выходным звеном сельси н-дат чик, может имет ь ряд дру гих вариантов.

На фиг. 6 представлен зажимной механизм с планетарной передачей, содержащий ведущий вал 54 с зубчатым кол,есом 55, два сателлита 56 и централ ьное колесо 57. Водило сателлитов 4О выполнено за одно целое с выходным валом 58. Центральное колесо 57 установлено на подшипниках 59 и 60, причем на него жестко насажен рычаг 61 с зубчатым сектором 62, который прижимается к стенке корпу са 63 пружиной

64 {фиг. 7), с зубчатым сектором 62 входит в зацепление шестерня 65, которая установлена и закреплена на оси сельсина-датчика 66, закрепленного на корпусе 63. Зажим выполняется петредачей;врацения от, зубчатого колеса

67 через электромуфту 68, вал 54 с зубчатым колесом 55, сателлитов 56 и центрального колеса 57 на выходной вал 59. В процессе зажима с увеличением реактивного момента на центральном колесе 57 рычаг 61, преодолевая давление пружины 64, осуще30 6 ствляет поворот относительно оси колеса 57 и зубчатым сектором 62 через шестерню 65 сообщает угол поворота якорю сельсина - датчика 66. Величина этого угла пропорциональна моменту на выходному валу 58.

При испол ьзовании в качест ве эажимного механизма гидродви гателя принципиальная схема устанавливаемого датчика приведена на фиг. 8. Корпус датчика 69 через тройник 70 установлен на трубопроводе 71, по которому подается масло при вращении гидродвигателя на зажим изделия ° В цилиндре корпуса 69 установлен поршень 72 с штоком 73, взаимодействующий с пружиной 74, зажатой между торцом поршня 72 и крышкой 75. На выходном конце штока нарезана рейка 76, сцепляемая с зубчатым колесом 77; закрепленным на оси сельсина-датчика 78,. который установлен на кронштейне 79, прикрепленном к крышке 75. По мере зажима изделия увеличивается давление масла втрубопроводе 71, под действием которого движется поршень 72 со штоком 73 вверх, преодолевая давление пружины 74. Этим движением посредством рейки 76 через зубчатое колесо 77 сообщается угол поворота якорю сельсина - датчика 78. Величина этого угла повб ота пропорциональна силе зажима изделия гидродвигателем. (в

Применение предлагаемого зажимно го устройства может найти широкое использование в станкостроении, так как электромехани ческие зажимные механизмы в сравнении с гидравлическими обладают сущест венным преимуществом с точки зрения быстродействия, автоматизации и надежности работы, а соответственно достижения. зажима с задаваемой силой. В этих механизмах двигатель работает в кратковременные промежутки, только при непосредственном осуществлении зажима и отжима, что обеспечивает высокие энергетические показатели привода °

Технико-экономические преимущества предложенного зажимного устройства определяются упрощением конст ру кц ии мех ани зма ре гулиро вани я и, стабилизацией силы зажима и повышения надежности работы устройства °

Возможно дистанционное управление силой зажима как со стационарного, 7 10096 30 8 так и с переносного пультов. Этии печивает повышение эстетических покапоказателя и определилась возможност ь зателей станка Паралл к . араллельно с этим механизации з ажи ма з агот овок н а тя- з ажи иное у ст рой т е устройство обеспечивает межелых центровых токарных станках, хвнизацию зажима изделия на мелкМх имеющих патрон с независиюм пере- s токарных станка к х с применением станмещением кулачков, путем зажима из- дартных самоцентрирующих патронов с делия с последовательным увеличени- радиально расположенным гнездом под ем силы на всех кулачках в несколь- ключ. Радиальный привод патрона в ко этапов. Дистанционное управление сравнении с осевым (через ось шпиндезажимом улучшило условия техники 1в ля } обеспечивает расширение техноло" станка, так как безопасности, так как пульт может гической возможности ста к, быть расположен в любом удобном мес- предоставляется возможным наполнять те, на нужном расстоянии от враща- центровые работы или размещать загоющихся частей станка и изделия. Кро- .товку в отверсти в отверстии шпинделя, что в ряме того, предоставилась возможность ус- де случаев весьма важно. Все зти потановить зажимной механизм с задней казатели повышают прои производительност ь стороны шпиндельной бабки, что обес- труда на станках.

10096 30

1аОЭ6Зс

A-4

1009630

1009630

1009б30

Puz, 7

ВИИИПИ Заказ 2575/!

Тираж 1104 Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4