SU1301569A1 - Cam drive for self-centering chuck - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке материалов резанием, а именно к устройствам дл  закреплени  деталей в самоцентриругощих патронах токарных станков, и позвол ет упростить конструкцию привода путем использовани  дл  закреплени  деталей привода-станка . На шпинделе 1 посредством фланца 3 закреплен корпус.патрона,внутри которого размещен диск с зубчатым венцом 7 и подвижные кулачки 9. Диск посредством зубчатого венца 7 кинематически св зан с соединительным звеном - зубчатым колесом 28. Кинематическа  св зь между приводом и диском с зубчатым венцом 7 выполнена в виде регулируемой двухсторонней кулачковой муфты, состо щей из полумуфт 20 и 22, пружины 32, передвижной втулки 18, кулачковой кольцевой вставки 21, винта 24 и конических колес 25. Останов - зубчатый сектор 29 - предназначен дл  взаимодействи  с закрепленным на шпинделе 1 дополнительным зубчатым колесом 26. Ограничитель перемещени  подвижных кулачков 9 выполнен в виде предохранительной кулачковой муфты, состо щей из полумуфт 33 и 34, барабана 35 с гибкой св зью 39, на которой размещены груз 37 и переставной упор 38.Последний взаимодействует с датчиком 36 концевого положени  подвижных кулачков 9. 4 ил. i (Л //-4 ate Т « ел О) со ipui.tThe invention relates to the processing of materials by cutting, in particular, to devices for securing parts in self-centering chucks of lathes, and allows for simplifying the design of the drive by using to fasten the parts of the drive-machine. The spindle 1 is fixed by means of a flange 3 to the housing of the cartridge, inside which is placed a disk with a ring gear 7 and movable cams 9. The disk is connected kinematically with a connecting link - a gear wheel 28 via a ring gear 7. A kinematic connection between the drive and the ring gear 7 is made in the form of an adjustable double-sided cam coupling consisting of half couplings 20 and 22, a spring 32, a movable sleeve 18, a cam ring insert 21, a screw 24 and bevel gears 25. Stop — the toothed sector 29 — is intended for interactions Twi with an additional gear wheel mounted on spindle 1. The movement limiter of movable cams 9 is made in the form of a safety cam clutch consisting of half couplings 33 and 34, a drum 35 with a flexible coupling 39, on which a weight 37 and a adjustable stop 38 are placed. The last interacts with the sensor 36 of the end position of the moving cams 9. 4 Il. i (L // - 4 ate T "ate O) with ipui.t

Description

toto

Изобретение относитс  к обработке материалов резанием, а именно к устройствам дл  закреплени  деталей в самоцентрирующих патронах токарных станков.The invention relates to the processing of materials by cutting, namely, devices for securing parts in self-centering chucks of lathes.

Цель изобретени  - .упрощение конструкции привода путем использовани  дл  закреплени  деталей привода вращени  шпиндел  станка.The purpose of the invention is to simplify the drive design by using the machine spindles to fasten the drive parts.

На фиг.1 изображен привод, общий вид; на фиг.2 - патрон, продольный разрез;на фиг.3-разрез А-Анафиг.1; на фиг.4 -,разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows the drive, a general view; figure 2 - cartridge longitudinal section; figure 3 section A-Anafig.1; figure 4 - section bb in figure 1.

На шпинделе 1 станка с крепежа 2 жестко смонтирован патрон, состо щий из фланца 3, корпуса 4 патрона и сопр женного с корпусом 4 патрона посредством подшипникового узла 5 качени  диска 6, имеющего на пе-20 боты относительное вращение, риферии зубчатый венец 7. Корпус 4A spindle consisting of a flange 3, a body 4 of the cartridge and a cartridge 6 associated with the body 4 are mounted on the spindle 1 from the fastener 2 by means of the rolling bearing bearing assembly 5 of the disk 6 having relative gear on the pe-20 bots. four

1515

с возможностью только относи вращени  без осевого переме Указанное коническое колесо по оси резьбовое отверстие, рое ввинчен полый винт 24, с ванный с возможностью только но-поступательного перемещен сительно корпуса шпиндельной 14 и упираетс  торцом в пруж прижимающую полумуфты 20 и 2 к другу и к кольцевой вставк лумуфта 22 телескопически св валом 16 без возможности отн ного вращени . Кольцева  вст смонтирована с возможностью ного вращени  и осевого пере относительно валов 16 и 19. на  втулка 18 с помощью шпон ключает периодически в процеcan only be rotated without an axial axle. The indicated conical wheel is axially a threaded hole, the hollow screw 24 is screwed in, the bath is displaced with respect to the spindle body 14 only with the possibility of only forward translation, and rests against the other side and annular Lumufta insert 22 telescopically with shaft 16 without the possibility of relative rotation. The ring bushing is mounted with the possibility of rotation and axial gear with respect to the shafts 16 and 19. The hub 18 is periodically connected with the help of the veneer

довательно, и относительное перемещение одной из полумуф 22 и кольцевой вставки 21. П выполнена с кулачками на обо цах по форме кулачков полуму 22 и входит в зацепление с к последней. Каждый кулачок им рабочие грани, наклоненные п ми углами к плоскости вращени  вол ет при реверсировании вр муфты получать без регулиров ли  пружины 32 разные по вел направлению крут щие моменты ваемые муфтой. Телескопическconsequently, the relative displacement of one of the half-wheels 22 and the annular insert 21. U is made with cams on the sides in the form of cams to half 22 and engages with the latter. Each cam to them, the working faces inclined by angles to the plane of rotation will cause the couplings to receive, without reversing the sleeves, the springs 32, which will have different directions in the direction of the torques of the clutch. Telescopic

патрона имеет радиальные пазы 8, в которых размещены подвижные кулачки 9, имеющие спиральную нарезку 10,вход щую в зацепление со спиральной на- резкой, выполненной на торце диска (кольцевого зубчатого колеса) 6.Посредством штифтов 11 и винтов 12 корпус 4 жестко скреплен с переходным фланцем 3, уплотнени  13 герметизируют подшипниковый узел 5. В шпиндельной бабке 14 станка размещены втулка 15 и вал 16 подвижного шлице- вого соединени . Зубчата  передача 17  вл етс  продолжением кинематической цепи станка. Регулируема  двухсторонн   кулачкова  предохранительна  муфта состоит из передвижной втулки 18, ведущего вала 19, на котором жестко закреплена ведуща  полумуфта 20, кулачковой кольцевой вставки 21, ведомой полумуфты 22, шпонки 23, полого винта 24 и пары конических зубчатых колес 25. Дополнительно зубчатое колесо 26 неподвижно зак- реплено на шпинделе 1 станка. На передвижном валу 27 жестко закреплено соединительное звено - зубчатое колесо 28. Останов - зубчатый сектор 29- свободно размещен с возможностью осе вого перемещени  на валу 30 и входит в паз В, выполненный в шпиндельной бабке 14 станка. Между стенками останова 29 и стенками паза В имеетс  зазор о..В полумуфте 20 выполнены пазы 31 дл  размещени  шпонки 23. Одно из пары конических колес 25, размещенное по оси вала 16, смонтировано на основании шпиндельной бабки 14 станкthe chuck has radial grooves 8 in which movable cams 9 are placed, having spiral cutting 10, which engage with spiral cutting, made on the face of the disk (ring gear) 6. By means of pins 11 and screws 12, case 4 is rigidly fastened with transition flange 3, seals 13 seal the bearing unit 5. In the spindle head 14 of the machine, there is a sleeve 15 and a shaft 16 of the rolling spline. The gear train 17 is a continuation of the kinematic chain of the machine. Adjustable double-cam cam clutch consists of a movable sleeve 18, a drive shaft 19, on which the leading coupling half 20 is rigidly fixed, a cam ring insert 21, a driven coupling half 22, keys 23, a hollow screw 24 and a pair of bevel gears 25. Additionally, the gear wheel 26 is stationary It is fixed on the spindle of 1 machine. A connecting link — a gear wheel 28 — is rigidly fixed on the movable shaft 27. Stop — the gear sector 29 is freely placed with the possibility of axial movement on the shaft 30 and enters groove B, which is made in the spindle head 14 of the machine. Between the walls of the stop 29 and the walls of the groove B there is a gap about. In the half coupling 20 there are made grooves 31 for placing the key 23. One of a pair of conical wheels 25 placed along the axis of the shaft 16 is mounted on the base of the spindle head 14 machine

oo

0 боты относительное вращение, 0 bots relative rotation,

5five

00

5 Q 5 Q

с возможностью только относительного вращени  без осевого перемещени . Указанное коническое колесо 25 имеет по оси резьбовое отверстие, в которое ввинчен полый винт 24, смонтированный с возможностью только возвратно-поступательного перемещени  относительно корпуса шпиндельной бабки 14 и упираетс  торцом в пружину 32, прижимающую полумуфты 20 и 22 друг к другу и к кольцевой вставке 21.Полумуфта 22 телескопически св зана с валом 16 без возможности относительного вращени . Кольцева  вставка 21 смонтирована с возможностью свободного вращени  и осевого перемещени  относительно валов 16 и 19. Передвижна  втулка 18 с помощью шпонки 23 исключает периодически в процессе раа следовательно , и относительное осевое перемещение одной из полумуфт 20 и 22 и кольцевой вставки 21. Последн   выполнена с кулачками на обоих торцах по форме кулачков полумуфт 20 и 22 и входит в зацепление с кулачками последней. Каждый кулачок имеет две рабочие грани, наклоненные под разными углами к плоскости вращени .Это позвол ет при реверсировании вращени  муфты получать без регулировки усили  пружины 32 разные по величине и направлению крут щие моменты, передаваемые муфтой. Телескопическое соеди35 нение деталей 15 и 16 выполнено в виде подвижного шлицевого соединени . Зазоры а между стенками останова 29 и стенками паза В корпуса шпиндельной бабки 14 предназначены дл  облег0 чени  одновременного сцеплени  останова 29 и соединительного звена 28 соответственно с зубчатым колесом 26 и зубчатым венцом 7.with the possibility of only relative rotation without axial movement. Said conical wheel 25 has a threaded hole axially, into which a hollow screw 24 is screwed, mounted for reciprocating only relative to the body of the headstock 14 and resting against the end of the spring 32, pressing the coupling halves 20 and 22 to each other and to the ring insert 21 The coupling half 22 is telescopically connected to the shaft 16 without the possibility of relative rotation. The annular insert 21 is mounted for free rotation and axial movement relative to shafts 16 and 19. The movable sleeve 18 by means of a key 23 eliminates periodically during the process also the relative axial movement of one of the coupling halves 20 and 22 and the annular insert 21. The latter is made with cams on both ends, in the shape of the cams, the coupling half 20 and 22 and engages with the cams of the latter. Each cam has two working faces inclined at different angles to the plane of rotation. This allows, when reversing the rotation of the coupling, to obtain, without adjusting the forces of the spring 32, the torques transmitted by the coupling are different in size and direction. The telescopic connection of parts 15 and 16 is made in the form of a movable spline joint. The gaps between the walls of the stop 29 and the walls of the groove B of the body of the headstock 14 are designed to facilitate the simultaneous coupling of the stop 29 and the connecting link 28 respectively to the gear wheel 26 and the toothed rim 7.

Полумуфта 33 жестко закреплена на валу 27 и зацепл етс  с ведомой.полумуфтой 34, смонтированной с возможностью свободного вращени  вокруг оси вала 27 и без возможности осевого перемещени  относительно корпуса шпиндельной бабки 14 станка (или полумуфты 33). С полумуфтой 34 жестко св зан барабан 35.The coupling half 33 is rigidly fixed on the shaft 27 and engages with the driven coupling half 34 mounted with the possibility of free rotation around the axis of the shaft 27 and without the possibility of axial movement relative to the body of the spindle head 14 of the machine (or the coupling half 33). The coupling 34 is rigidly coupled with a drum 35.

Датчик 36 конечного положени  ограничител  перемещени  кулачков 9 электрически св зан с приводом вращени  шпиндел  1 станка (не показан). Груз 37 и переставной упор 38 жестко закреплены на гибкой св зи 39.The end position sensor 36 of the cam movement limiter 9 is electrically coupled to the rotational drive of the machine spindle 1 (not shown). The load 37 and the adjustable stop 38 are rigidly fixed on the flexible link 39.

Перемещение зубчатого колеса 29 осуществл етс  посредством руко тки 40, закрепленной на валу 41, который кинематически св зан с зубчатой рейкой 42.The movement of the gear wheel 29 is carried out by means of a handle 40 fixed on the shaft 41, which is kinematically connected with the gear rack 42.

Привод работает следующим образом. При выключенном приводе шпиндел  1 станка (не показан) посредством поворота руко тки 40 вала 41 и рейки 42 перемещаютс  останов 29 до зацеплени  с дополнительным зубчатым колесом 26 и зубчатое колесо 29 до зацеплени  с зубчатым венцом 7 патрона. Затем разрываетс  кинематическа  св зь между приводом и шпинделем 1 станка и создаетс  кинематическа  св зь между приводом станка или автономным силовым приводом и зубчатыми колесами 17 (не показаны). Включаетс  привод и движение посредством зубчатой передачи 17, регулируемой двухсторонней кулачковой муфты, кулачковой муфты 33 передаетс  через вал 27 на зубчатое колесо 28 и зубчатый венец 7. Вращением зубчатого венца в ту или иную сторону происходит закрепление или раскрепление детали (неThe drive works as follows. When the spindle drive 1 of the machine tool (not shown) is turned off, by turning the handle 40 of the shaft 41 and the rails 42, the stop 29 moves to engage with the additional gear wheel 26 and the gear wheel 29 to engage with the gear ring 7 of the cartridge. Then the kinematic connection between the drive and the spindle 1 of the machine is broken and a kinematic connection is created between the drive of the machine or an autonomous power drive and the gear wheels 17 (not shown). The drive and movement are engaged via gear 17, an adjustable double-sided cam clutch, cam clutch 33 is transmitted through shaft 27 to gear gear 28 and gear ring 7. Rotating gear into one side or the other, the part (not

показана) в патроне станка.shown) in the chuck of the machine.

II

Усилие закреплени  регулируетс  настройкой двухсторонней кулачковой муфтой, котора  работает следующим образом.The clamping force is adjusted by adjusting the double-sided cam clutch, which operates as follows.

При вращении полумуфты 20 по часовой стрелке при взгл де со стороны зубчатых колес 17 втулка 18 соедин ет между собой полумуфту 20 и кулачковую вставку 21, что исключает возможность их относительного вращени , а следовательно, и осевого перемещени . При достижении на кулачках 9 патрона необходимого усили  зажима полумуфта 22 выйдет из зацеплени  с кулачковой вставкой 21, а следовательно , и с полумуфтой 20, так как сработают предохранительные скосы кулачков муфты, и привод далее будет работать вхолостую. При обратном вращении муфты рабочими будут грани кулачков , наклонные под большим углом к плоскости вращени . Величина передаваемого крут щего момента увеличитс . Меньшее усилие требуетс  при зажиме детали, большее - при разжиме. При перемещении втулки 18 вправо она исключает относительное перемещение кольцевой вставки 21 и полумуфты 22. Этим осуществл етс  реверсирование кулачковой муфты. Дл  изменени  усилий зажима - разжима необходимо вращать зубчатые крлеса 25. Тогда полый винт 24 будет сжимать или ослабл ть пружину 32 и усили  на полумуфтах 20 с и 22 будут измен тьс . Ведома  полумуфта 34, смонтирована на основании с возможностью свободного вращени  и жестко соединена с барабаном 35, на периферии которого с возможностью наO матывани  закреплена св зь 39.When the coupling half rotates clockwise when viewed from the side of the gear wheels 17, the sleeve 18 connects the coupling half 20 and the cam insert 21, which eliminates the possibility of their relative rotation and, therefore, axial movement. When the cams 9 of the cartridge reach the required clamping force of the coupling half 22, it will come out of engagement with the cam insert 21, and hence with the coupling half 20, since the safety bevels of the coupling cams will work and the drive will continue to idle. During the reverse rotation of the coupling, the workers will be the faces of the cams inclined at a large angle to the plane of rotation. The magnitude of the transmitted torque increases. Less force is required when clamping the part, and more when unclamping. When the sleeve 18 is moved to the right, it eliminates the relative movement of the ring insert 21 and the coupling half 22. This reverses the cam clutch. To change the clamping-uncoupling forces, it is necessary to rotate the gear racks 25. Then the hollow screw 24 will compress or loosen the spring 32 and the forces on the coupling halves 20 seconds and 22 will change. The driven half coupling 34 is mounted on the base with the possibility of free rotation and is rigidly connected to the drum 35, on the periphery of which the connection 39 is fixed with the possibility of returning.

Ограничитель 9 перемещени  кулачков работает следующим образом.The cam movement limiter 9 operates as follows.

При вращении вала 27 вращаетс  и ведуща  полумуфта 33, а св зь 39 на5 матываетс  на барабан 35 до тех пор, пока упор 38 не войдет в контакт с датчиком 36 конечного положени .Включив датчик 36, упор 38 посылает в цепь управлени  приводом команду наWhen the shaft 27 rotates, the leading half coupling 33 rotates, and the link 39 na5 rolls onto the drum 35 until the stop 38 comes into contact with the end position sensor 36. By turning on the sensor 36, the stop 38 sends a command to the drive control circuit

0 его отключение. После закреплени  детали звено 28, полумуфта 33 и останов 29 с помощью вала-шестерни 41 и зубчатой рейки 42 одновременно вывод тс  из зацеплени  соответственно с0 disable it. After fixing the part, the link 28, the half coupling 33 and the stop 29 by means of the gear shaft 41 and the gear rack 42 are simultaneously disengaged respectively from

5 венцом 7, полумуфтой 34 и зубчатым колесом 26, и станок готов к работе. В то же врем  груз 37 под действием собственного веса опуститс  в крайнее нижнее исходное положение вместе5 the crown 7, the coupling half 34 and the gear wheel 26, and the machine is ready to work. At the same time, the load 37 under the action of its own weight will fall to the lowest position together

0 со св зью 39 и упором 38.0 with a coupling of 39 and an emphasis 38.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Привод кулачков самоцентрирующего патрона, содержаш 1й шпиндель, на конце которого посредством фланца закреплен корпус патрона, внутри которого размещены диск с зубчатым венцом, подвижные кулачки, при этом диск кинематически посредством соединительного звена св зан с приводом зажима, снабженного остановом и ограничителем перемещени  подвижных кулачков патрона , отличающийс  тем,The cam drive of the self-centering chuck, containing the 1st spindle, on the end of which a chuck body is fixed by means of a flange, inside which is placed a disk with a gear rim, movable cams, while the kinematically disk is connected to a clamp drive with a stop and movement limiter of the jaw chuck characterized by 5 что, с целью упрощени  конструкции, кинематическа  св зь между приводом и диском выполнена в виде введенной в привод регулируемой двухсторонней кулачковой муфты, на конце вала коQ торой телесконически на одном валу с возможностью осевого перемещени  размещены выполненный в виде зубчатого сектора останов и выполненное в виде зубчатого колеса соединительное зве5 но, при этом зубчатый сектор предназначен дл  взаимодействи  с введенным в привод и размещенным на шпинделе дополнительньи зубчатым колесом, а ограничитель перемещени  подвижных5 that, in order to simplify the construction, the kinematic connection between the drive and the disk is made in the form of an adjustable double-sided cam clutch inserted into the drive, at the shaft end which is telesconically on one shaft axially displaced and made as a toothed sector of a gear wheel, but the gear sector is designed to interact with the additional gear wheel placed on the drive and placed on the spindle, and the movement limiter is zhnyh кулачков выполнен в виде размещенных между соединительным звеном и остановом и соосно им расположенных предохранительной кулачковой муфты и барабана .с гибкой св зью, на которой размещены введенные в привод груз иThe cams are made as located between the connecting link and the stop and coaxially with them are the safety cam clutch and the drum. with a flexible link, on which the load and переставной упор, при этом барабан жестко св зан с соединительным звеном , а упор предназначен дл  взаимодействи  с введенным в привод датчи- ком конечных положений подвижных кулачков патрона.adjustable stop, wherein the drum is rigidly connected to the connecting link, and the stop is designed to interact with the cartridge end sensor of the moving jaws inserted into the drive. / / 9и,г.г9i, yy А-АAa гоgo fpU2.3fpU2.3 9иг.9g Составитель А. Никифоров Редактор А. Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор И. МускаCompiled by A. Nikiforov Editor A. Kozoriz Tehred L. Serdyukova Proofreader I. Muska Заказ 1П9/12 976 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРOrder 1P9 / 12 976. Subscription VNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4