Результат интеллектуальной деятельности: Патрон кулачковый механизированный

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений для станков.

Известен двухкулачковый токарный патрон, в корпусе которого с возможностью радиального перемещения установлены ползуны с зажимными кулачками, связанные с приводом, кроме того на каждом кулачке выполнены разноименные элементы направляющих, предназначенные для взаимодействия друг с другом [АС SU №1616791. 1990, Бюл. №48 (аналог)].

Однако известный патрон не предусматривает установку в нем заготовки с базированием по ее центровому отверстию.

Прототип - патрон двухкулачковый клиновой механизированный, содержащий корпус с окном и двумя радиальными пазами, внутри которого с возможностью осевого перемещения размещен толкатель с наклонными клиновыми пазами, ползуны с кулачками и наклонными клиновыми выступами, размещенные в радиальных пазах корпуса и сопряженные наклонными клиновыми выступами с наклонными клиновыми пазами и шток, кроме того на боковых сторонах окна закреплены шпонки, толкатель выполнен в виде двух полувтулок, между которыми размещен шток, а каждая из полувтулок содержит гнездо и боковые уступы, сопряженные со шпонками, причем на штоке, с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси штока, размещен двуплечий рычаг, концы плеч которого расположены в гнездах полувтулок [Патент RU №2655417 С1. 2018, Бюл. №16].

Однако указанный патрон не позволяет устанавливать в него заготовку с базированием по ее центровому отверстию.

Проблемой является разработка механизированного кулачкового патрона для установки в нем валов с базированием по центровому отверстию.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей и повышение точности установки. Расширение технологических возможностей достигается за счет установки вала с его базированием по центровому отверстию, а повышение точности установки - за счет сокращения погрешности закрепления без нарушения выполненного базирования, а также за счет сокращения погрешности базирования путем соосного расположения дополнительных конструктивных элементов.

Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что патрон кулачковый механизированный содержит корпус с радиальными пазами, выполненными на первом его торце, ползуны с кулачками, размещенные в радиальных пазах, шток и размещенный в корпусе механизм преобразования осевого перемещения штока в переменные радиальные движения кулачков. Согласно изобретению патрон снабжен упорным центром с присоединительным конусом и фланцем с коническим отверстием, причем фланец закреплен на первом торце корпуса соосно своим коническим отверстием относительно центрирующего пояска, выполненного на втором торце корпуса, а упорный центр сопряжен присоединительным конусом с коническим отверстием фланца.

Сравнение заявленного патрона с прототипом показывает, что заявленный патрон дополнительно содержит фланец с коническим отверстием и упорный центр с присоединительным конусом, а также отличается расположением и связями упомянутых конструктивных элементов. Эти отличительные признаки в совокупности с признаками, общими с прототипом, обеспечивают возможность базирования устанавливаемой заготовки в центрах, из которых передним центром является упорный центр патрона, а также ее закрепление переменным движением кулачков. Причем такое закрепление может быть выполнено за поверхности с отклонениями формы и отклонениями расположения относительно базового центрового отверстия без нарушения выполненного базирования. В то же время в заявленном патроне сохранены возможности прототипа по закреплению без деформации заготовки по поверхностям симметричного и несимметричного контуров и не имеющих центровых отверстий. Поскольку заявленный патрон, как и прототип, не является самоцентрирующим, то в нем за счет соосного расположения конического отверстия относительно центрирующего буртика обеспечивается соосность упорного центра относительно упомянутого буртика, что сокращает погрешность базирования.

На фиг. 1 показан общий вид патрона, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Патрон содержит корпус 1 с выполненными на его первом торце радиальными пазами 2 и 3, а на втором - с центрирующим пояском 4, шток 5, ползуны 6 и 7 с кулачками 8 и 9, размещенные в радиальных пазах 2 и 3, механизм 10 преобразования осевого перемещения штока 5 в переменные радиальные движения кулачков 8 и 9, упорный центр 11 с присоединительным конусом 12 и фланец 13 с коническим отверстием 14. Кроме того фланец 13 закреплен на первом торце корпуса 1 соосно своим коническим отверстием 14 относительно центрирующего пояска 4, а упорный центр 11 установлен присоединительным конусом 12 в коническом отверстии 14. Заготовка 15 имеет центровое отверстие 16.

Патрон работает следующим образом.

В корпусе 1 патрона, установленного центрирующим пояском 4 на шпиндель станка (на фигурах не показан), базируют заготовку 15 путем установки ее одним из своих центровых отверстий 16 на упорный центр 11, а другим - на задний центр, закрепленным в пиноли задней бабки (на фигурах не показаны). От привода сообщают движение штоку 5. Это осевое движение с помощью механизма 10 преобразуется в радиальные переменные перемещения ползунов 6 и 7 с кулачками 8 и 9. При касании одного из кулачков с заготовкой 15 его движение прерывается, а другого продолжается. Движение остановившегося кулачка возобновляется после касания другим кулачком заготовки 15. Дальнейшее совместное движение обоих кулачков 8 и 9 приводит к закреплению заготовки 15. Такое переменное движение упомянутых кулачков не нарушает выполненного базирования заготовки 15 на упорном центре 11 независимо от того, что поверхность, за которую происходит закрепление, может иметь погрешность формы и отклонение от ее соосности относительно центрового отверстия 16, а также независимо от возможного отклонения от симметричности рабочих поверхностей кулачков 8 и 9 относительно оси упорного центра. Выполнение закрепления обеспечивает передачу заготовке 15 крутящего момента от шпинделя при последующей обработке. В заявленном патроне возможна также установка заготовок без центровых отверстий с симметричным и несимметричным контурами и не обладающих при закреплении подвижностью в радиальном направлении.

Таким образом, обеспечивается расширение технологических возможностей патрона и повышение точности установки.

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