Патрон кулачковый механизированный
POWER CAMMED CHUCK

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 перемещения и содержащая 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, С. 2 (аналог)].
Однако известный патрон не предусматривает закрепления детали по наружной резьбовой поверхности из-за смятия резьбы кулачками.
Прототип - 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. (SU №1616791, В23В 31/00, 1990).
Однако указанный патрон не содержит конструктивных элементов, которые позволяли бы закреплять детали по резьбовой поверхности без деформации.
Проблемой является разработка кулачкового механизированного патрона с закреплением детали по наружной резьбовой поверхности.
Решение этой проблемы обеспечивает расширение технологических возможностей патрона.
Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что Патрон кулачковый механизированный, содержащий корпус с кулачками, коническую втулку, размещенную в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси патрона от привода, и механизм передачи движения от конической втулки кулачкам. Согласно изобретению он снабжен втулкой со ступенчатым отверстием, продольными прорезями и шпоночной канавкой, шпонкой и пружиной, причем упомянутая втулка с прорезями сопряжена с отверстием конической втулки с возможностью перемещения вдоль оси патрона, шпонка закреплена на конической втулке и сопряжена со шпоночной канавкой на втулке с прорезями, при этом отверстие конической втулки выполнено с дном, на выходной части ступенчатого отверстия выполнена резьба, соответствующая резьбе закрепляемой детали, в выходной части упомянутого отверстия размещена пружина, с возможностью упора одним концом в выполненное дно отверстия конической втулки, а другим концом - в уступ ступенчатого отверстия, при этом патрон выполнен с возможностью закрепления детали посредством деформирования кулачками втулки с прорезями.
Втулка в конструкции патрона устраняет непосредственный контакт кулачков с резьбой закрепляемого объекта, что исключает деформацию упомянутой резьбы при закреплении. Кроме того резьба, выполненная на выходной части ступенчатого отверстия и сопряженная с резьбой объекта при закреплении, воспринимает давление кулачков большей своей площадью, что так же исключает деформацию резьбы объекта. Подвижное вдоль оси патрона сопряжение втулки с отверстием конической втулки обеспечивает остановку только втулки при касании с объектом, а также компенсирует расхождение между оборотной подачей патрона и ходом резьбы при навинчивании. Пружина, установленная между дном отверстия конической втулки и ступенью ступенчатого отверстия, своим давлением способствует прижатию втулки и началу ее завинчивания на объект при совмещении заходов резьб. Шпонка, сопряжена со шпоночной канавкой, передает вращение от корпуса к втулке в любом ее положении вдоль оси патрона. Продольные прорези на втулке способствуют деформации ее входной части при давлении кулачков. Тем самым устраняется зазор в резьбовом сопряжении «втулка - объект». Все отмеченные выше отличительные признаки в совокупности с общими с прототипом признаками обеспечивают закрепление патроном объекта за резьбовую поверхность. Кроме того подвижность втулки вдоль оси патрона позволяет патрону закреплять также объекты за нерезьбовые поверхности, размеры которых в диаметральном направлении превышают номинальный размер резьбы втулки. Это осуществляется за счет того, что втулка, после касания с объектом, не возобновляет свое перемещение, и кулачки патрона закрепляют объект непосредственно по нерезьбовой поверхности.
Таким образом, предлагаемый патрон имеет расширенные технологические возможности, за счет закрепления объекта по наружной резьбовой поверхности.
На фиг. 1 показан общий вид патрона, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Патрон состоит из корпуса 1 с кулачками 2, конической втулки 3, размещенной в корпусе 1 с возможностью перемещения вдоль оси патрона от привода 4, механизма 5 для передачи перемещения от конической втулки 3 кулачкам 2, втулки 6 со ступенчатым отверстием, сопряженной с отверстием конической втулки 3 с возможностью перемещения вдоль оси патрона, шпонки 7, установленной в конической втулке 3 и сопряженной со шпоночной канавкой 8, выполненной на втулке 6, пружины 9, размещенной в выходной части ступенчатого отверстия втулки 6 и упирающейся одним концом в выполненное дно 10 отверстия конической втулки 3, а другим концом - в ступень 11 ступенчатого отверстия. На входной части упомянутого отверстия втулки 6 выполнена резьба 12, соответствующая резьбе 13 объекта 14, закрепленного в базирующем элементе 15. На втулке выполнены продольные прорези 16.
Патрон работает следующим образом. Вращают патрон со скоростью V, а также перемещают его от механизмов станка (на фиг. не показаны) из исходной т. О в направлении к объекту 14. При касании втулки 6 с объектом 14 в т. 1' ее движение вдоль оси патрона прерывается, а вращение не останавливается за счет шпонки 7, сопряженной со шпоночной канавкой 8. Но эта остановка движения втулки 6 не препятствует продолжающемуся движению корпуса 1 к объекту 14 за счет подвижной посадки втулки 6 в отверстии конической втулки 3. За счет продолжающегося вращения V патрона и прижатия втулки 6 к торцу объекта 14 пружиной 9 происходит совмещение заходов резьб 12 и 13, после чего втулка 6 навинчивается на резьбу 13 объекта 14. В т. 2' останавливается перемещение патрона и его вращения. Срабатывает привод 4, который перемещает коническую втулку 3 вдоль оси патрона, а через механизм 5 для передачи перемещения - кулачки 2. Упомянутые кулачки сначала деформируют втулку 6 за счет ее продольных прорезей 16, устраняя при этом зазор между резьбами 12 и 13, а затем закрепляют объект 14 в патроне. Далее открепляют объект 14 в базирующем элементе 15 и отводят патрон с упомянутым объектом в исходное положение.
Таким образом, выполняется переустановка объекта с закреплением его за наружную резьбовую поверхность.
Патрон может быть использован на машиностроительных предприятиях при автоматической установке и переустановке деталей на технологическом оборудовании.