Разжимное самоцентрирующее устройство

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для центрирования и закрепления деталей во время обработки на металлорежущем станке.
Известна конструкция зажимного самоцентрирующего устройства для закрепления вращающихся деталей в металлорежущих станках, содержащего снабженный крышкой корпус с трехгранным углублением, в котором, с возможностью взаимного перемещения между гранями углубления, расположены три центрирующих элемента. Каждый из упомянутых элементов состоит из клиновидной части и хвостовика. Направляющая грань взаимодействует с направляющей гранью корпуса и контактирующей с соседним центрирующим элементом гранью. Один из центрирующих элементов снабжен приводом. Каждый из кулачков жестко закреплен на внешней стороне каждого хвостовика и расположен в плоскости, проходящей через центральную ось зажимного самоцентрирующего устройства параллельно плоскости направляющей грани соответствующего центрирующего элемента. Каждый центрирующий элемент выполнен с выборкой на конце клиновидной части с внешней стороны, а на конце хвостовика - с внутренней стороны. Такое выполнение зажимного самоцентрирующего устройства позволяет значительно расширить диапазон размеров закрепляемых деталей и снизить усилие на привод при перемещении центрирующих элементов (См. патент РФ 2168397, МПК B23B 31/02, опубл. 10.06.2001).
Это устройство имеет ограниченные технологические возможности, так как с его помощью детали могут базироваться только по одной поверхности.
Известна конструкция токарного патрона для закрепления заготовок на двухшпиндельных токарных станках, в корпусе которого размещены кулачки с клиновыми поверхностями, контактирующими с клиновыми поверхностями муфты, к которой крепится сепаратор с шариками. Внутри клиновой муфты размещен стержень с конической поверхностью, закрепленный на тяге с помощью фланцев, что обеспечивает ограниченное осевое перемещение подпружиненной муфты. При движении тяги вправо происходит перемещение кулачков до касания с поверхностью детали, причем муфта устанавливается несоосно с осью вращения патрона. Это положение фиксируется при заклинивании шариков, между корпусом и конической поверхностью. Это позволяет установить заготовку в одном шпинделе соосно с поверхностью, обработанной на другом, противоположном шпинделе (См. патент RU 1834111, МПК B23B31/117, опубл. 05.05.1989).
Это устройство также не позволяет базировать заготовки по более чем одной поверхности.
За прототип, по совокупности существенных признаков, выбираем известный клиновый токарный патрон, в корпусе которого, в Т-образных пазах, размещены кулачки со сменными накладками, имеющие клиновые Т-образные выступы, входящие в Т-образные клиновые пазы клиновой муфты, связанной со штоком силового цилиндра. Также в корпусе патрона жестко закреплена катушка электромагнита с обмоткой, внутри катушки размещена ступица клиновой муфты, зазор между которой и катушкой заполнен ферромагнитным коллоидом, представляющим собой смесь мельчайших ферромагнитных частиц и минерального масла, зона коллоида ограничена уплотнительными кольцами. (Авторское свидетельство SU 1839364, МПК B23B31/28, опубл. 09.06.1995).
Данный клиновый токарный патрон, обеспечивает базирование кулачков по закрепляемой поверхности вращающихся деталей. К недостаткам устройства можно отнести невозможность базирования кулачков по дополнительным поверхностям деталей.
Задачей, на решение которой направлена техническое решение, является расширение технологических возможностей разжимного самоцентрирующего устройства путем обеспечения возможности базирования деталей по нескольким поверхностям.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что разжимное самоцентрирующее устройство, в корпусе которого размещены кулачки, имеющие клиновые Т-образные выступы, входящие в Т-образные клиновые пазы клиновой муфты, связанной со штоком силового цилиндра, содержит дополнительную клиновую муфту, причем шток приспособления состоит из двух частей, имеющих возможность осевого перемещения относительно друг друга, при этом на одной части располагается одна клиновая муфта, а на другой - дополнительная клиновая муфта, в Т-образные клиновые пазы которой также входят кулачки, размещенные в корпусе и имеющие клиновые Т-образные выступы.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что «содержит дополнительную клиновую муфту, причем шток приспособления состоит из двух частей, имеющих возможность осевого перемещения относительно друг друга, при этом на одной части располагается одна клиновая муфта, а на другой - дополнительная клиновая муфта, в Т-образные клиновые пазы которой также входят кулачки, размещенные в корпусе и имеющие клиновые Т-образные выступы» позволяет расширить технологические возможности разжимного самоцентрирующего устройства путем обеспечения базирования деталей по нескольким поверхностям.
Разжимное самоцентрирующее устройство при зажиме детали обеспечивает в первую очередь равномерное перемещение кулачков дополнительной муфты в радиальном направлении до упора каждого из них в соответствующий элемент поверхности детали, а затем, посредством сжатия тарельчатой пружины составного штока, обеспечится равномерное перемещение кулачков первой муфты в радиальном направлении до упора каждого из них в соответствующий элемент другой поверхности детали, тем самым обеспечивается базирование и закрепление детали по двум поверхностям.
В результате поиска по патентам и другим источникам научно-технической информации разжимные самоцентрирующее устройство, включающее всю предлагаемую совокупность существенных признаков, обнаружено не было. Следовательно, можно предположить соответствие предлагаемого технического решение критерию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
Фиг. 1 - Разжимное самоцентрирующее устройство (общий вид);
Фиг. 2 - Шток разжимного самоцентрирующего устройства в сборе;
Разжимное самоцентрирующее устройство содержит корпус 1, в котором размещены кулачки 2 и 3, имеющие Т-образные выступы. Данные кулачки входят в Т-образные клиновые пазы муфт 4 и 5. Муфты закреплены на штоке 6 устройства с одной стороны гайкой 7 и шайбой 8, а с другой стороны - двумя гайками. Шток 6 устройства, связан со штоком 9 силового агрегата и состоит из двух частей 10 и 11. Между частью 10 штока 6 и частью 11 штока 6 установлена тарельчатая пружина 12, отталкивающая части штока 6 друг от друга. Обе части штока 6 закрепляются между собой круглой гайкой 13. Корпус 1 закрыт крышкой 14, которая закрепляется болтами 15 с шайбами 16. С другой стороны, корпус 1 закрепляется на шпинделе 17 болтами 18 с шайбами 19. Деталь 20, при радиальном перемещении кулачков 2 и 3, базируется и закрепляется по двум поверхностям.
Разжимное самоцентрирующее устройство работает следующим образом: деталь 20 устанавливают в вертикально расположенном разжимном самоцентрирующем устройстве таким образом, чтобы деталь касалась торца наибольшего диаметра корпуса 1. После этого, с помощью привода и штока 9 силового агрегата, перемещают часть 10 штока 6, что вызывает сжатие и перемещение тарельчатой пружины 12 вместе со второй частью 11 штока 6 до момента упора кулачков 3 о поверхность детали. После чего происходит дальнейшее сжатие тарельчатой пружины 12, что вызывает радиальное перемещение кулачков 2, независимо от кулачков 3, до момента упора кулачков 3 о вторую поверхность детали.
Разжимное самоцентрирующее устройство может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением известных материалов, современных инструментов и технологий, следовательно - соответствует критерию «промышленная применимость».