Устройство соединения модулей

 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для соединения модулей, преимущественно в инструментальных блочных системах. Сущность изобретения: затяжной элемент выполнен в виде двух полуцанг. При перемещении ползун 7 взаимодействует своей конусной поверхностью 21 с ответной поверхностью 22 полуцанги 9, а та, в свою очередь, своей наружной конусной поверхностью 24 с конусной поверхностью 26 присоединяемого модуля 4. Полуцанга 9 фиксируется в базовом модуле 1 посредством взаимодействия выполненного в ее лепестке 27 гнезда 29 со шпонкой 11, закрепленной в базовом модуле 1. 14 ил.

Изобретение относится к станкостроению в частности к устройствам соединения модулей, преимущественно для инструментальных блочных систем многоцелевых станков и токарных центров.

Известны устройства соединения модулей, где соединение происходит при помощи кулачков, взаимодействующих с внутренней конусной поверхностью упругого хвостовика одного из модулей и упругим элементом для их возврата в исходное положение. Перемещение кулачков осуществляется посредством втулки и тяги соединенной с приводом.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции при относительно низкой надежности соединения и повышенных габаритах.

Известно также устройство соединения модулей, где соединение происходит при помощи ползуна взаимодействующего своей конусной поверхностью с кулачками. Кулачки в свою очередь взаимодействуют с внутренней конической поверхностью упругого хвостовика присоединяемого модуля. Хвостовик содержит на конце пазы которые при сборке модулей входят в шпонки, жестко установленные в базовом модуле. Перемещение ползуна происходит от эксцентрика, шарнирно смонтированного в базовом модуле перпендикулярно его оси. Возвращение кулачков в исходное положение происходит под действием резиновых колец.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и относительно низкая надежность соединения модулей. Это заключается в том, что устройство соединения содержит много деталей, причем соединительный контакт осуществляется по небольшим по площади местам, что снижает нагрузочную способность при затягивании, во вторых соединение осуществляется эксцентриком, который также имеет малое по площади пятно контакта и вследствие этого низкую надежность и безопасность фиксации в случае возникновения вибрации при работе. Для возврата кулачков используются резиновые кольца, что также снижает надежность работы устройства.

Целью данного изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности соединения модулей.

Поставленная цель достигается за счет того, что в базовом модуле выполнено резьбовое отверстие и элемент перемещения ползуна выполнен в виде винта с оппозитно расположенными коническими поверхностями, а в ползуне выполнены две клиновые поверхности. Затяжной элемент выполнен в виде двух полуцанг, а упругим элементом являются лепестки полуцанг с выполненными в них гнездами. Причем гнезда взаимодействуют со шпонками, полуцанги с ползуном и внутренней конической поверхностью упругого хвостовика, а винт с резьбовым отверстием и последовательно своими конусными поверхностями с клиновыми поверхностями ползуна.

В связи с тем, что заявитель не обнаружил решений с признаками, аналогичными признакам предложенного решения, то по его мнению, предлагаемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показан общий вид устройства, разрез; на фиг.2 исходное положение модулей перед сборкой; на фиг.3 промежуточное положение; на фиг.4 положение модулей после сборки; на фиг.5 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.6 исполнение ползуна для варианта с подачей СОЖ; на фиг.7 полуцанги; на фиг.8 вид по стрелке Б на фиг.7; на фиг.9 разрез В-В на фиг.8; на фиг.10 вид по стрелке Г на фиг.8; на фиг.11 фрагмент положения модулей перед сборкой; на фиг. 12 вид по стрелке Д на фиг.11; на фиг.13 фрагмент положения модулей после сборки; на фиг.14 вид по стрелке Е на фиг.13.

Устройство содержит базовый модуль 1 с посадочным отверстием 2, открытым на свой базирующий торец 3 и присоединяемый модуль 4 с упругим хвостовиком 5 и торцем 6. Для соединения модулей 1 и 4 имеется затяжной механизм, включающий: ползун 7, винт 8 и две одинаковых, симметрично расположенных полуцанги 9 и 10 (или цанга разрезанная с минимальным размером реза δ (фиг.8), а для передачи крутящего момента служат шпонки 11 и 12, жестко установленные в модуле 1. На ползуне 7 имеются две клиновые поверхности 13 и 14, расположенные с эксцентриситетом "а" (фиг.6), а на винте 8 две оппозитно расположенные конусные поверхности 15 и 16, а также резьбовая поверхность 17 и шарнирная поверхность 18, взаимодействующие соответственно с резьбовой поверхностью 19 и шарнирной поверхностью 20 модуля 1. На ползуне 7 выполнена еще и конусная поверхность 21, взаимодействующая с поверхностями 22 и 23 полуцанг 9 и 10 соответственно. Полуцанги 9 и 10 содержат также наружные конусные поверхности 24 и 25, которые имеют возможность взаимодействовать с конусной поверхностью 26, выполненной внутри упругого хвостовика 5. Для фиксации полуцанг 9 и 10 от выпадания на противоположно расположенных лепестках 27 и 28 выполнены гнезда 29 и 30 соответственно.Лепестки 27 и 28 являются упругими элементами для возврата полуцанг 9 и 10 в исходное положение из рабочего состояния так как возникает момент M P˙l (фиг.13) от упругости каждого лепестка при взаимодействии их со шпонками 11 и 12 в гнездах 29 и 30 соответственно. Со шпонками 11 и 12 своими вырезами 31 и 32 взаимодействует присоединяемый модуль 4. При выполнении модулей с вариантом для подвода СОЖ в ползуне 7 делается отверстие 33 и устанавливаются уплотнения 34 и 35, взаимодействующие с соответствующими отверстиями 36 и 37 модулей 1 и 4.

Работает устройство следующим образом.

Хвостовик 5 присоединяемого модуля 4 устанавливается в посадочное отверстие 2 модуля 1 (фиг.1 и 2), затем затягивается винт 8. При затягивании винта 8 он своей конической поверхностью 15 взаимодействует с клиновой поверхностью 13 ползуна 7, в результате чего ползун 7 перемещается вдоль оси на расстояние, определяемое величиной ввинчивания винта 8 в отверстие 19, и конусной поверхностью 21 взаимодействует с конусными поверхностями 22 и 23 полуцанг 9 и 10, которые в свою очередь взаимодействуют с конусной поверхностью 26 упругого хвостовика 5. Происходит перемещение модулей 1 и 4 на расстояние Δ (фиг. 2) и поджим их по торцам 3 и 6 (фиг.3). При дальнейшей затяжке винта 8 выбирается зазор α (фиг.4 и 11) за счет упругой деформации хвостовика 5. Лепестки полуцанг 9 и 10 работают в это время на изгиб и кручение, благодаря чему при незначительной их длине происходит значительная деформация "в" (фиг.14). Для разборки модулей 1 и 4 винт 8 вращается в обратном направлении. Конусная поверхность 16 взаимодействует с клиновой поверхностью 14 ползуна 7 и тот перемещается и торцем "Ж" упирается в поверхность "И" присоединяемого модуля 4. Полуцанги 9 и 10 возвращаются в исходное положение благодаря моменту М, действующему относительно оси "О" (фиг.13). В результате чего устройство готово к следующей сборке.

Экономическая эффективность предложенного решения заключается в простоте конструкции и надежности соединения инструментальных модулей.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ МОДУЛЕЙ, включающее базовый и присоединяемый модули, ползун и затяжной элемент для соединения модулей, выполненный в виде цанги, установленной с возможностью взаимодействия с ползуном и с внутренней конической поверхностью присоединяемого модуля, а также шпонки, жестко установленные на одном из модулей, отличающееся тем, что цанга выполнена разрезной и состоит по крайней мере из двух полуцанг с выполненнми в лепестках полуцанг гнездами, причем лепестки с гнездами установлены с возможностью взаимодействия с шпонками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14