Результат интеллектуальной деятельности: Патрон двухкулачковый клиновой механизированный

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений и загрузочно-разгрузочных устройств.

Известен двухкулачковый самоцентрирующий клиновой механизированный патрон, содержащий корпус с пазами, накладные кулачки, базирующиеся в пазах корпуса и содержащие клиновые выступы, губки, размещенные на кулачках при помощи шпонок, втулку, расположенную в направляющей корпуса с возможностью осевого движения и содержащую клиновые пазы, сопряженные с клиновыми выступами. Закрепление (открепление) заготовки осуществляется с помощью гидравлического или пневматического привода, размещенного на заднем конце полого шпинделя станка и связанного штоком с патроном (ГОСТ 24351-80. Патроны токарные самоцентрирующие трех- и двухкулачковые клиновые и рычажно-клиновые, стр. 2).

Однако принцип действия известного патрона, основанный на одновременном неизменяющемся характере движения кулачков, не позволяет кулачкам патрона самоустанавливаться по контуру закрепляемой заготовки, не симметричному относительно ее базовой поверхности.

Наиболее близким техническим решением является двухкулачковый клиновой механизированный патрон, содержащий корпус с двумя радиальными пазами, внутри которого с возможностью осевого перемещения размещен толкатель с наклонными клиновыми пазами, размещенные в радиальных пазах корпуса ползуны с кулачками и наклонными клиновыми выступами, сопряженными с упомянутыми наклонными клиновыми пазами, и шток (SU №1616791, МПК В23В 31/00, 1990).

В патроне кулачки имеют одинаковый неизменяющийся характер движения, обеспечивающий самоцентрирование заготовки в патроне. В связи с этим заготовка при установке должна обладать подвижностью в радиальном направлении. В случае если заготовка не обладает такой подвижностью, то отклонение взаимного расположения устанавливаемой заготовки и патрона приведет к неодновременному касанию кулачков с заготовкой, а значит, к ее деформациям при закреплении, что снижает точность установки. Кроме того, кулачки патрона не могут самоустанавливаться по контуру заготовки, не симметричному относительно ее базовой поверхности, что снижает его технологические возможности, а значит, патрон не позволяет производить установку заготовки с таким профилем.

Технической проблемой данного изобретения является разработка двухкулачкового клинового механизированного патрона с независимым движением кулачков за счет возможности закрепления заготовки несимметричного профиля, лишенной подвижности в радиальном направлении при ее закреплении.

Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей патрона.

Поставленная техническая проблема и указанный результат достигается тем, что патрон двухкулачковый клиновой механизированный содержит корпус с двумя радиальными пазами, внутри которого с возможностью осевого перемещения размещен толкатель с наклонными клиновыми пазами, размещенные в радиальных пазах корпуса ползуны с кулачками и наклонными клиновыми выступами, сопряженными с упомянутыми наклонными клиновыми пазами, и шток. Согласно изобретению он снабжен двуплечим рычагом, размещенным на штоке с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси штока, при этом в корпусе выполнено окно, на боковых сторонах которого закреплены шпонки. Толкатель выполнен в виде двух полувтулок, в которых расположены упомянутые клиновые пазы и выполнены гнезда для размещения плеч двуплечего рычага и боковые уступы для сопряжения со шпонками, при этом шток размещен между упомянутыми полувтулками.

Окна, выполненные на боковых сторонах корпуса, в совокупности с расположенными в них шпонками выполняют функцию направляющих.

Толкатель, выполненный в виде двух полувтулок, обеспечивает кулачкам переменный характер движения в случае касания с заготовкой только одного кулачка и закрепление последней только после касания другого кулачка. Этим достигается возможность кулачкам самоустанавливаться по контуру, не симметричному и симметричному относительно базовой поверхности заготовки.

Размещение двуплечего рычага на штоке между полувтулками с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси штока, обеспечивает возможность независимого движения полувтулок.

Патрон двухкулачковый клиновой механизированный поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан чертеж патрона; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 3.

Патрон двухкулачковый клиновой механизированный содержит корпус 1 с окном 2 и радиальными пазами 3 и 4, ползуны 5 и 6 с наклонными клиновыми выступами 7, 8, 9 и 10, толкатель в виде двух полувтулок 11 и 12 с гнездами 13 и 14 и с наклонными клиновыми пазами 15 и 16, 17 и 18 и боковыми уступами 19, 20, 21 и 22, размещенных в окне 2 с возможностью осевого перемещения, две шпонки 23 и 24, закрепленные на боковых сторонах окна 2 и сопряженные с боковыми уступами 19, 21, 20 и 22, кулачки 25 и 26, закрепленные на ползунах 5 и 6, шток 27, размещенный между полувтулками 11 и 12, двуплечий рычаг 28, размещенный на штоке 27, кроме того, наклонные клиновые выступы 7 и 8 ползуна 5 сопряжены с наклонными клиновыми пазами 15 и 16 полувтулки 11, а наклонные клиновые выступы 9 и 10 ползуна 6 сопряжены с наклонными клиновыми пазами 17 и 18 полувтулки 12. Двуплечий рычаг 28 размещен на штоке 27 с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной к оси штока 27, а концы плеч двуплечего рычага 28 расположены в гнездах 13 и 14 полувтулок 11 и 12. Закрепляемая заготовка 29 расположена между кулачками 25 и 26.

Патрон двухкулачковый клиновой механизированный работает следующим образом.

Закрепляемую заготовку 29 размещают между кулачками 25 и 26. Шток 27 перемещают влево. Через двуплечий рычаг 28 и гнезда 13 и 14 движение штока 27 передается полувтулкам 11 и 12, которые перемещаются в окне 2 по шпонкам 23 и 24 вдоль оси патрона. Осевые перемещения полувтулок 11 и 12 за счет сопряжений наклонных клиновых пазов 15, 16, 17 и 18 с соответствующими наклонными клиновыми уступами 19, 20, 21 и 22 преобразуются в радиальные перемещения ползунов 5 и 6 с кулачками 25 и 26 в радиальных пазах 3 и 4 корпуса 1. Кулачки 25 и 26 подводятся к закрепляемой заготовке 29. Если упомянутая заготовка несимметричного профиля и лишена подвижности в радиальном направлении при ее закреплении, то движение коснувшегося ее кулачка приостанавливается, а движение другого кулачка продолжается. Это достигается за счет того, что двуплечий рычаг 28 шарнирно установлен на штоке 27 и передает движение только той полувтулке, которая связана с кулачком, не коснувшимся с закрепляемой заготовкой 29. Движение коснувшегося кулачка возобновляется после касания другого кулачка закрепляемой заготовки 30. При дальнейшем совместном движении кулачков 25 и 26 происходит закрепление упомянутой заготовки. Ее открепление происходит при движении штока 27 вправо.

Таким образом, предлагаемый патрон позволяет решить поставленную проблему, а именно независимое движение кулачков, и достичь при этом технологического результата: закрепление заготовки симметричного и несимметричного контура, не имеющей подвижности в радиальном направлении при закреплении.

Патрон может быть использован на машиностроительных предприятиях при автоматической загрузке, разгрузке и переустановке заготовок на технологическом оборудовании.