Самоцентрирующий патрон

 

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН, содержащий корпус, со сквозными секторными пазами, в одном из которых расположен фиксатор, входящий в гнезда , вьшолненные на спиральном диске спирально-реечного механизма радиального перемещения кулачков, а также. электромагнитный привод фиксатора, установленный на станине станка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей патрона путем расширения диапазона усилий зажима, электромагнитный привод фиксатора вьшолнен в виде двух соосно расположенных магнитов с общим подпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулируемым усилием, а другой - для с взаимодействия с сердечником при выводе фиксатора в крайнее нерабочее (Л положение.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 23 В 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3243181/25-08 (22) 05.02.81 (46) 23.09.82. Бюл. 9 35 (72) Л.А.Васильевых, П.Ф.Костин н Ю.Л.Апатов (71) Кировский политехнический институт (53) 621. 941. 3 (088. 8) (56) 1; Авторское свидетельство СССР по заявке М 2847474/25-08, кл. В 23 В 31/16, 1979 ° (54) (57) САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН, содержащий корпус, со сквозными секторными пазами, в одном из которых расположен фиксатор, входящий в гнезда, выполненные на спиральном диске спирально-реечного механизма радиального перемещения кулачков, а также, „„SU„„59932 электромагHHTHbIH привод фиксатора, установленный на станине станка, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей патрона путем расширения диапазона усилий зажима, электромагнитный привод фиксатора выполнен a виде двух соосно расположенных магнитов с общим подпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулируемым усилием, а другой — для взаимодействия с сердечником при вы- 9 воде фиксатора в крайнее нерабочее положение.

32 2

1 9599

Изобретение относится к о ласти станкостроения и может быть использовано для закрепления деталей на станках токарного типа.

Известен патрон, содержащий корпус

5 со сквозными секторными пазами, в одном нз которых расположен фиксатор, входящий в гнезда, выполненные на спиральном диске спиральнореечного механизма радиального перемещения кулачков, а также электромагнитный привод фиксатора, установленный на станине станка.

Недостатком известного патрона является ограниченное усилие зажима, что сужает его технологические возможности, Предложенный патрон обладает более широкими технологическими возможностями, так как имеет широкий диапазон регулирования усилия зажима.

С этой целью электромагнитный привод фиксатора выполнен в виде двух соосно расположенных магнитов с общим подпружиненным в сторону патрона сердечником, жестко связанным с фиксатором, причем один из магнитов предназначен для взаимодействия с сердечником при вводе фиксатора в гнездо спирального диска и выполнен с регулиру30 емым усилием, а другой — для взаимодействия с сердечником при выводе фиксатора в крайнее нерабочее положение.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан осе- З ной разрез по фиксатору, на фиг.2—

pampas по А"А на фиг.1; на фиг.3—

I профиль рабочей части фиксатора, на фиг.4 - рукоятка управления станком, на фиг.5 " принципиальная электричес40 кая схема управления работой патрона.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, внутри которого смонтирован спирально-реечный механизм, включаю щий спиральный диск 2, на периферий45 ной поверхности которого выполнены фиксирующие гнезда 3. В корпусе установлены зажимные кулачки 4, в промежутках между которыми выполнены сквозные секторные пазы 5, ограниченные .скошенными поверхностями 6.

Фиксатор 7 закреплен в подвижной втулке 8, установленной в обойме 9 и ориентируемой винтом 10. Обойма крепится на направляющих 11 станка с по- мощью прижимной планки 2.

Со втулкой 8 посредством резьбы жестко связан сердечник 13, имеющий фланец 14, установленный между двумя соосно расположенными электромагнитами верхним 15, расположенным ближе к корпусу патрона, и нижним электромагнитом 16, скрепленными стаканом 17 так, что фланец 14 расположен в зазоре, образованном рабочими торцами указанных.электромагнитов. Электромагнит

16 установлен на опорной плите 18.

Сердечник 13 подпружинен в направлении корпуса патрона посредством пружины 19, опирающейся на регулировочный винт 20, установленный в опорной плите 18.

Фиксатор 7 имеет рабочую часть, сопряженную со спиральным диском 2 через фиксирующие гнезда, скошенную под различными углами: в направлении вращения корпуса при зажиме угол скоса поверхности 21 -Р больше угла aL, соответствующего рабочей поверхности 22 фиксатора при разжиме заготовки в патроне.

В патроне предусмотрен блокировочный механизм, выполненный в виде рычага 23, установленного в прорези обоймы на оси 24. Рычаг одним концом запирает фиксатор в его нерабочем положении (как изображено на фиг.2), а вторым концом 25, под действием пружины растяжения 26, взаимодействует с кнопкой конечного выключателя 27 (на схеме — ВК1).

Конечный выключатель 28 (на схеме обозначен как ВК2) расположен в рукоятке 29 рычага 30 включения станка.

В принципиальную схему управления гатроном (фиг.S) включены понижающий трансформатор ТР1, промежуточное реле Р1. Два выпрямительных мостика В1 и В2, конечные выключатели ВК1 и ВК2, а также верхний электромагнит 13N и нижний электромагнит 2ЭМ.

Кроме того, в схеме имеется пакетный переключатель П1, являющийся регулятором усилия срабатывания электромагнита 1ЭМ, снабженным круговой шпалой 31, проградуированной согласно усилию, развиваемому кулачками при зажиме деталей в каждом из положений регулятора (усилия Р1, Р2, РЗ...Ря определяются параметрами U

U1 U2,Vg,...Ug вторичной обмотки трансформатора ТР1) .

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Фиксатор 7 вводят в сквозной секторный паз 5 корпуса 1, где он поддерживается в верхнем положении

9599

30 35

45

3 (фиг.1) за счет пружины 19 и западает в одно из фиксирующих гнезд 3 спирального диска 2.

В этом положении отключают блокирующий механизм, который концом 25 рычага 23 под действием пружины 26 включает выключатель 27 (ВК1), подготавливая цепь включения реле Р1 (см.схему на фиг.5).

Затем дают вращение корпусу 1 пат- 10 рона, закрепленному на шпинделе станка, с одной из наименьших возможных угловых скоростей, нажимая при этом кнопку конечного выключателя 28 (ВК2), расположенного в рукоятке 29 рычага 30 управления станком. Таким образом замыкается электрическая цепь промежуточного реле Р1, которая, включаясь, замыкает нормально разомкнутый контакт Р1, включает верхний электромагнит 15 (1ЭМ), одновременно размыкая нормально замкнутый контакт

Р1, выключает нижний электромагнит

16 (2ЭМ).

Фланец 14 сердечника 13 притягива- 25 ется электромагнитом 15 с рабочим усилием, величина которого определя" ется положением. регулятора пакетного переключателя П1.

Спиральный диск 2 притормаживается, а корпус 1 продолжает вращаться и их относительное перемещение обеспечивает движение к центру (или от центра) зажимных кулачков 4 и закрепление детали с заданным усилием. Потом фиксатор 7, за счет скоса 21 его рабочей части, отжимается вниз, преодолевая притяжение электромагнита

15, на расстояние, превышающее сферу действия электромагнитных сил. Практически закрепление детали в кулачках обеспечивается перемещением фиксатора 7 в пределах одного секторного газа 5. В случае перемещения кулачков

4 на большое расстояние фиксатор 7 периодически открывается от электромагнита 15 скошенной поверхностью 6 корпуса 1, а после прохождения по перемычке вновь западает в следующее (2ЭМ), Фиксатор 7 очередной скошенной поверхностью 6 корпуса 1 отжимается вниз, и фланец 14 притягивается электромагнитом 16. Фиксатор остается в нижнем нерабочем положении (см.фиг.2), при котором между ни»".. и корпусом патрона остается зазор, достаточный для последующей безопасной работы.

Для предотвращения произвольного срабатывания фиксатора 7 в случае отрыва фланца 14 от нижнего электромагнита 16 (например, из-за вибрации станка) используют блокировочный механизм, закрепляющий фиксатор 7 в нижнем нерабочем положении рычагом 23 .при повороте его вокруг оси 24. При этом вторично размыкается электричес кая цепь за счет выключателя ВК1, что служит предохранением от включения верхнего электромагнита 15.

Затем включают рабочую скорость вращения шпинделя и производят требу.емую обработку.

При разжиме детали по окончании обработки указанные действия выполняются в такой же последовательности, но вращение шпинделя имеет противо положные направления. Спиральный диск 2 взаимодействует с фиксатором

7 через скошенную поверхность 22, выполненную под углом d., меньшим угла, ф поверхности 21, испытывает дополнительное усилие, требуемое для преодоления трения покоя при разжиме детали вместо трения скольжения, имеющего место при зажиме детали.

В зависимости от конфигурации де,талей (тонкостенные) и механических свойств их материала требуемое зажимное усилие устанавливается посредством регулятора — пакетного переключателя П1, обеспечивающего различную силу притяжения фланца 14 к электромагниту 15. фиксирующее гнездо 3 спирального дис. ка 2 и вновь притягивается электромагнитом 15.

Но окончании процесса закрепления детали отпускают кнопку выключателя

28 (ВК2), разрывая цепь реле Р1, которое, срабатывая, включает верхний электромагнит 5 (1ЭМ) и одновременно включает нижний электромагнит 16

В случае использования предложенного патрона на станках с ЧПУ (что является его главной областью применения} блокировочный механизм и выключатель ВК2 могут быть исключены, команда на включение электромагнита 15 через реле Р1 может быть получена от системы ЧПУ. Применение предложенного патрона в сочетании с загрузкой деталей манипупяторами обеспечив ет полную автоматизацию вспомогательных операций по закреплению и снятию обрабатываемых деталей.

П,>Tpoff характери ус тся надежной работой, плавной регулировкой усилия за .реплення деталей, Г ольюим диапазон )M регулировании н простой настройки.

ИЗ г.З.

28

29

°

Ь

lu>.5, ВНИИПИ Эвкае 3125 Тираж 6О Подписяое

Филиал IHIG "Патеит", т . Ужгород, ул.Проектная, i