Прецизионный токарный самоцентрирующий патрон

 

Изобретение относится к области металообработки, в частности к устройствам для токарных и карусельных станков. Цель изобретения - повьшение точности обработки деталей, преимущественно тонкостенных и легкодеформирующихся , путем нормирования усилия закрепления. Для этого кулачки снабжены датчиками усилия в виде пьезокерамических преобразователей, элементы которых установлены в зажимных губках. Зажимные губки выполнены из двух пластин, сопряженных под углом, меньшим угла самоторможения. При этом одна из пластин выполнена с возможностью радиального перемещения , а другая - с возможностью осевого перемещения от регулировочного винта . Пьезокерамические элементы установлены в гнезде, выполненном в стыке указанных пластин, а кулачки патрона снабжены электрическим разъемом для коммутации с показывающим прибором. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 B В 2 06 В 23 (1 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

® а ау

Й 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4013987/31-08 (22) 25 ° 12.85 (46) 07 ° 04.88. Бвл. N - 13 (71) Кировский политехнический институт и Московское станкостроительное объединение "Красный пролетарий" (72) В.А.Кудинов, Г.В.Маринин, Л.А.Васильевых, Г.Б.Светлаков и Ю.Л.Апатов (53) 621.91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 895593, кл. В 23 В 31/10, 1982. (54) ПРЕЦИЗИОНН11Й ТОКАРН11Й САМОЦЕНТРИРУ10ЩИЙ ПАТРОН (57) Изобретение относится к области металообработки, в частности к устройствам для токарных и карусельных станков. Цель изобретения — повьппение точности обработки деталей, преимущественно тонкостенных и легкодеформирувщихся, путем нормирования усилия закрепления. Для этого кулачки снабжены датчиками усилия в виде пьезокерамических преобразователей, элементы которых установлены в зажимных губках. Зажимные губки выполнены из двух пластин, сопряженных под углом, меньщим угла самоторможения.

При этом одна из пластин выполнена с возможностью радиального перемещения, а другая †с возможностьв осевого перемещения от регулировочного винта. Пьезокерамические элементы установлены в гнезде, выполненном в стыке указанных пластин, а кулачки патрона снабжены электрическим разъемом для коммутации с показывавщим прибором.

2 з.п. 4-лы, 5 ил.

С::

1386374

Изобретение относится к металлообработке-, в частности к устройствам для токарных и карусельных станков.

Цель изобретения — повышение точ5 ности центрирования легкодеформируемых, в частности, тонкостенных, деталей за счет нормирования усилия закрепления деталей.

На фиг.1 дан патрон, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — установка оправки в патрон.

Устройство содержит корпус 1 пат- 15 рона, в пазах 2 которого закреплены подвижные в радиальном направлении кулачки 3, а также приводные шестерни 4 и.спиральный диск 5, связанный с кулачками зубчато-реечным зацепле- 20 кием.

Кулачки имеют корпус 6, в котором выполнен плоский паз 7, где размещен механизм поднастройки положения рабочих поверхностей 8 зажимных губок. 25

Каждая зажимная губка представляет собой сборную конструкцию, состоящую из прижимной пластины. 9, плотно, без люфта установленную в упомянутом плоском пазу корпуса кулачка с воз- 30 можностью радиального перемещения, имеющую скошенную под углом, меньшим угла самоторможения, опорную поверхность 1 (Ы= 3-4 ) а также из клиНо3оН пластины 11, которая coIIpHReHB с первой пластиной по аналогично скошенной поверхности и имеет прямую, параллельную оси патрона, опорную поверхность, взаимодействующую с корпусом кулачка через дно плоского паза. 40

На опорной поверхности клиновой пластины выполнена прорезь 12, которой она сопряжена с буртом регулировочно го винта 13, ввернутого в резьбовое отверстие 14 и также являющегося 45 частью механизма поднастройки. Головка винта с буртом размещены в отверстии 15 корпуса кулачка с возможностью осевого перемещения при его вращении по резьбе и снабжена профильным отверстием 16 под ключ. Клиновая пластина, таким образом, выполнена также с возможностью осевого перемещения.

Между клиновой и прижимной пластинами, на плоскости их соприкосновения закреплен датчик усилия, выполненный в виде пьезокерамического преобразователя механического воздействия в электрический сигнал. его пьезокерамические элементы 17 закреплены (наклеены) на пластинку в специально выполненном гнезде и закрыты предохранительной прокладкой 18, выступающей на 0,01-0,2 мм над плоскостью. В боковой части корпуса каждого кулачка крепится электрический разъем 19, соединенный с обкладками пьезоэлементов, изолироваиных от корпуса, и со шкальным измерительным прибором. Шкала его протарирована в величинах радиального смещения пластин, а также в значениях усилий.

Кроме того, первая пластинка зажимных губок крепится к корпусу кулачка посредством двух осей 20, проходящих в сквозные пазы, выполненные в этих пластинах. Пазы выполнены удлиненными в направлении перемещения прижимных пластин, что делает сами пластины подвижными в направлении закрепляемой в патроне детали, причем в пазах между осями и пластиной с противоположной от закрепляемой детали стороны установлены плоские пружины 21.

В патроне производится закрепление с поднастройкой обрабатываемой детали 22, например тонкостенной гильзы.

Устройство работает в следующей последовательности.

Перед обработкой деталей производят поднастройку механизмов кулачков для точного совмещения оси детали 22 с линией центров станка. Для этого в шпиндель устанавливают оправку (фиг.5) с диаметром, равным диаметру заготовки под деталь, Кулачки 3 сводят к центру корпуса 1 патрона, вращая одну из приводных шестерен 4.

В этом случае кулачки должны быть подсоединены через электрические разъемы 19 к прибору, регистрирующему возникновение механического контакта рабочих поверхностей 8 зажимных губок кулачков 3. При этом выявляется очередность срабатывания датчиков на основе сигналов от пьезокерамических элементов 17 и величина смещения ра- . бочих поверхностей 8 кулачков относительно линии центров станка. Последнее основано на способности пьезокерамических преобразователей вырабатывать электрический сигнал (напряжение в коммутирующей цепи) под действием механического усилия, возникающего в зоне контакта оправки (или детали

1386374

22) с рабочими поверхностями 8 кулачков. Величина электрического сигнала пропорциональна величине механического воздействия или линейному смещении рабочих поверхностей 8 от

5 теоретической линии центров. Таким образом, произвбдится измерение усилий на кулачках и определение необходимой величины поднастроечного смеще- 10 ния зажимных губок. Условием точной поднастройки будет равенство сигналов от всех трех кулачков.

Далее производят поднастройку, которая заключается в преднамеренном смещении прижимных пластин 9 в требуемом радиальном направлении. Вращая ключом винт 13, перемещают в осевом направлении клиновуи пластину 11, благодаря воздействию на него бурта регулировочного винта 13 через прорезь

12. При этом при наличии скошенной под малым углом опорной поверхности

10 у прижимной пластины 9 она получает перемещение в радиальном направле- 25 нии внутри плоского паза 7. Если требуется обеспечить обратное смещение пластины 9, то винт 13 вращают в противоположном направлении. Тогда пластина движется за счет упругости плоских пружин 21, постоянно поджимающих ее к поверхности клиновой пластины 11. Жесткость пружин должна быть известна для предотвращения возникновения погрешности измерения усилий.

Поднастройка заканчивается при обеспечении равенства сигналов от всех трех датчиков, установленных в кулачках. Далее вместо оправки устанавливают первую обрабатываемую де40 таль, отсоединяют разъемы от кулачков и после выполнения вращения шпинделя производят обработку детали. Все последующие детали в партии обрабаты45 ваются без поднастройки, т.е. с использованием уже достигнутой точности выверки положения оси обрабатываемых деталей в режиме самоцентрирования.

Патрон обеспечивает измерение уси-. лия зажима деталеи в кулачках при за50 креплении очередной детали. Для этого достаточно подсоединить один (любой) кулачок к измерительному прибору, воспользовавшись разъемом 19. В этом < случае при вращении приводной шестерни 4 следят за показанием прибора, шкала которого тарирована как в величинах линейных смещений зажимных губок, так и в величинах усилий, действующих на кулачки (обрабатываемую деталь).

По окончании выверки и закрепления детали откличают разъемы 19 и включают вращение шпинделя станка.

Деталь 22 в этом случае обрабатывается с точно центрированной осью и с нормированным усилием закрепления.

Формула изобретения

1.Прецизионный токарный самоцентрирующий патрон, включающий подвижные в радиальном направлении кулачки, каждый из которых снабжен механизмом поднастройки положения рабочих поверхностей зажимных губок, имеющих опорную поверхность, выполненную под углом, меньшим угла самоторможения, и регулировочный винт, установленный в резьбовом отверстии корпуса кулачка с возможностью взаимодействия с опорной поверхностьи зажимных губок, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точности центрирования легкодеформируемых деталей, кулачки снабжены датчиками усилия в виде пьезокерамических преобразователей, элементы которых установлены в зажимных губках, выполненных составными из двух сопряженных под указанным углом пластин, закрепленных в плоском пазу, выполненном в кулачке, причем одна из пластин установлена с возможностью радиального перемещения, а другая— с возможностью осевого перемещения от регулировочного винта.

2.Патрон по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения точности измерения усилия, пьезокерамические элементы закреплены в гнезде, выполненном в стыке указанных пластин.

З.Патрон по п.1, о т л и ч а и— шийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса поднастройки, кулачки патрона снабжены электрическими разъемами, автономно коммутирующими их со шкальным прибором, тарированным в радиальных перемещениях зажимных губок.

138б374

11

4- A puz 1

Я 1877 8

1386374

Составитель В.Алексеенко

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор С.Патрушева

Тираж 880 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Заказ 1455/)7

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4