САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ПАТРОН ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ

Полезная модель относится к области металлообработки и может быть использована для закрепления детали при обработке на металлорежущих станках.
5
Известен самоцентрирующий патрон, содержащий корпус, кулачки с зажимными губками, установленные под углом к оси патрона и соединенные между собой в шахматном порядке через крестовины с приводом перемещения в виде силового цилиндра с тягой, расположенного по оси патрона, кулисы, установленные с возможностью взаимного осевого перемещения (а.с. СССР №869996, МПК B23B 31/30, опубл. 07.10.1981).
В данном приспособлении тонкостенную заготовку кольцевого сечения базируют по плоскости, а при помощи шести подкулачников с кулачками прижимают деталь к базе.
3
Также известен самоцентрирующий патрон, содержащий корпус, наклонно расположенные центрирующие и зажимные кулачки и две крестовины, перемещающие соответственно центрирующие и зажимные кулачки и связанные с центрально расположенным приводом поступательного перемещения (а.с. СССР №942902, М.кл. B23B 31/30, опубл. 15.07.1982).
Данный зажимной патрон выбран в качестве ближайшего аналога.
Недостатком известных устройств является сложность конструкции и регулировка патронов при зажиме тонкостенной заготовки кольцевого сечения, требующей равномерного распределения удельной нагрузки. В прототипах зажим осуществляется шестью подкулачниками с кулачками при помощи множества деталей. Данные конструкции приспособлений не обеспечивают таким методом зажима необходимую точность для шлифования заготовок.
Была поставлена задача улучшить конструкцию зажима тонкостенной заготовки кольцевого сечения для финишной обработки за счет облегчения регулировки патронов.
Поставленная задача достигается тем, что самоцентрирующий патрон для шлифования, содержащий соосно скрепленные с помощью крепежных элементов корпус и опору, зажимные и центрирующие кулачковые механизмы, штанги которых зафиксированы от поворота, кинематически связаны с зажимным механизмом и установлены с возможностью осевого перемещения в отверстиях, выполненных в корпусе и расположенных по окружности, дополнительно содержит планшайбу, соосно закрепленную в корпусе, а его зажимной механизм выполнен в виде дифференциала, содержащего прижим, один конец которого имеет сферическую поверхность и контактирует в точке по плоскости с водилом, имеющим сферическую поверхность и взаимодействующим по ней со штангами зажимных кулачков, а другой конец прижима имеет коническую поверхность, кинематически связан с шариками и водилом, которое направлено по цилиндрической поверхности корпуса и взаимодействует со штангами центрирующих кулачков, при этом все элементы дифференциала имеют постоянный контакт при помощи пружины, установленной в пазах планшайбы и одного из водил, кроме того, оба водила выполнены с пазами, обеспечивающими их фиксацию от поворота.
В результате зажим тонкостенной заготовки кольцевого сечения осуществляют при помощи трех жестко направленных штанг с кулачками, которые центрируют заготовку, и трех независимо плавающих штанг с кулачками, распределяющих нагрузку равномерно, при этом заготовку базируют по плоскости.
Заявителю не известны шестикулачковые самоцентрирующие патроны для шлифования с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным
образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - самоцентрирующий патрон для шлифования, объемный вид;
фиг.2 - то же, вид сверху;
фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.
Самоцентрирующий патрон для шлифования содержит соосно скрепленные с помощью крепежных элементов корпус 1, опору 2 и планшайбу 3, центрирующие и зажимные кулачковые механизмы, имеющие соответственно штанги 4 и 5 и кулачки 6. Штанги 4 и 5 установлены в шахматном порядке с возможностью осевого перемещения в шести сквозных отверстиях, выполненных в корпусе 1 и расположенных по его окружности, и зафиксированы от поворота шпонками 7. К основанию каждой из штанг 4 прикреплена винтами пята 8, обеспечивающая принудительный разжим устройства. Штанги 4 и 5 контактируют по конической поверхности В с кулачками 6, размещенными в пазах С корпуса 1 и связанными с пружиной 9, которая находится внутри винта 10, установленного в корпусе 1. Штанги 4 и 5 кинематически связаны с зажимным механизмом, выполненным в виде дифференциала, который содержит водила 11 и 12, прижим 13, шарики 14 и винт 15. Один конец прижима 13 имеет коническую поверхность, кинематически связан с шариками 14 и водилом 11, которое направлено по цилиндрической поверхности корпуса и взаимодействует со штангами 4 центрирующих кулачков. Другой конец прижима 13 имеет сферическую поверхность и контактирует в точке по плоскости с водилом 12, имеющим сферическую поверхность и взаимодействующим по ней со штангами 5 зажимных кулачков. В сборе водило 11 и прижим 13 образуют конический желоб D, в котором размещены шарики 14, прижимаемые винтом 15, размещенным в опоре 2. Все элементы дифференциала имеют постоянный контакт, поддерживаемый при помощи пружины 16, установленной в пазах планшайбы 3 и водила 12. Оба водила выполнены с круглыми пазами Е и F,
обеспечивающими их фиксацию от поворота. Штанги 4 жестко направлены, так как кинематически связаны с водилом 11 по плоскости K, а штанги 5 - качающиеся, так как связаны с водилом 12 по сферической поверхности L. Кулачки 6 сопрягаются с пазом С и прикрепленной к корпусу 1 крышкой 17 без зазорно. На торце корпуса 1 размещены шесть отверстий для смазки штанг 4 и 5, закрытые пробкой 18.
При помощи этого патрона производят обработку торца и внутреннего диаметра детали 19 поочередно шлифовальным кругом. Деталь 19 базируем по плоскости при помощи одной опоры 2. Центрирование происходит при помощи первых трех штанг 4 с кулачками 6. После осуществляется зажим оставшимися тремя штангами 5 с кулачками 6. Они кроме зажима уменьшают нагрузку по контуру, благодаря чему можно зажимать тонкостенные детали. Кулачки сопрягаются с внутренней впадиной зубчатой детали 19. Зажим осуществляется при помощи винта 15, который толкает шарики 14. Шарики 14 находятся в коническом желобе D, который образуют водило 11 и прижим 13 - это дифференциальный механизм. Благодаря этому вначале происходит центрирование детали 19 при помощи сопряжения водила 11, штанги 4 и кулачка 6, а после осуществляется зажим оставшимися тремя штангами 5 и кулачками 6 через водило 12.
Разжим происходит, когда выкручивается винт 15, он тянет за собой водило 11, пружина 16 толкает водило 12, то в свою очередь толкает прижим 13. Водило 11, перемещаясь вверх, тянет за собой три штанги 4. Прикрепленные к штанге 4 пяты 8 тянут за собой водило 12. В итоге все шесть штанг ослабляют нагрузку на кулачки 6. Благодаря пружине 9 кулачки 6 возвращаются в исходное положение, контактируя со штангами 4 без зазорно. На фигурах 1-3 показаны следующие величины:
1
H - величина хода на зажим центрирующего механизма;
2
Н - величина хода на зажим зажимного механизма;
1
h - величина хода на разжим центрирующего механизма;
2
h - величина хода на разжим зажимного механизма.
В результате была улучшена конструкция зажима тонкостенной заготовки кольцевого сечения для финишной обработки за счет облегчения регулировки патронов.