RU2844857C1

RU2844857C1 - Mechanized cam chuck for threaded part reinstallation on machine tool

Info

Publication number: RU2844857C1
Application number: RU2025100312A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Павлович Архаров
Filing date: 2025-01-09
Publication date: 2025-08-08

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering, in particular to means of technological equipment in the form of devices and loading and unloading devices. Cartridge comprises a housing with cams, a conical bushing placed in the housing with the possibility of movement along the chuck axis from the drive, a mechanism for transmitting movement from the conical bushing to the cams, a cup with a key groove, an resilient bushing with a stepped hole, longitudinal slots, an external thread and longitudinal openings, key and spring. At that, cup is conjugated with hole of conical bushing with possibility of its movement along axis of cartridge. Key is installed in the conical bushing and is conjugated with the key groove. Resilient bushing is coupled with the cup by the outlet part of the stepped hole and is fixed on it. Spring is installed in the outlet part of the cup so that it can be borne with one of its ends against the bottom of the conical bushing and with the other end against the ledge of the stepped hole. External thread of the resilient bushing corresponds to the internal thread of the reinstalled part. Cams are arranged in longitudinal windows with possibility of their radial movement and interaction with their working surfaces with elastic bushing in the area of outlet part of stepped hole. Longitudinal openings are made with possibility of axial movement of chuck housing with cams relative to resilient bushing.

EFFECT: reinstallation of threaded part with attachment to its threaded hole.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам технологического оснащения в виде приспособлений и загрузочно-разгрузочных устройств.The invention relates to mechanical engineering, in particular to means of technological equipment in the form of devices and loading and unloading devices.

Известен кулачковый 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, втулка, расположенная в направляющей корпуса с возможностью осевого движения 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. С.2].A self-centering wedge mechanized chuck is known, comprising a housing with grooves, overhead jaws based in the housing grooves and containing wedge projections, jaws placed on the jaws by means of keys, a bushing located in the housing guide with the possibility of axial movement and containing wedge grooves coupled with wedge projections. The workpiece is secured (unsecured) by a hydraulic or pneumatic drive located on the rear end of the hollow spindle of the machine and connected by a rod to the chuck [GOST 24351-80. Self-centering three- and two-jaw wedge lathe chucks. P. 2].

Однако известный патрон не предусматривает закрепление детали по внутренней резьбовой поверхности из-за смятия резьбы кулачками.However, the known chuck does not provide for fixing the part along the internal threaded surface due to the crushing of the thread by the jaws.

Прототип - патрон кулачковый механизированный, содержащий корпус с кулачками, коническую втулку, размещенную в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси патрона от привода, механизм передачи движения от конической втулки кулачкам, втулку со ступенчатым отверстием, продольными прорезями и шпоночной канавкой, шпонку и пружину, 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, при этом отверстие конической втулки выполнено с дном, на входной части ступенчатого отверстия выполнена резьба, соответствующая резьбе закрепляемой детали, в выходной части упомянутого отверстия размещена пружина с возможностью упора одним концом в дно отверстия конической втулки, а другим концом - в уступ ступенчатого отверстия, кроме того кулачки выполнены с возможностью закрепления детали посредством деформирования ими втулки с прорезями (RU 2680341. Бюл. №5, 2019).The prototype is a mechanized cam chuck comprising a housing with cams, a conical sleeve placed in the housing with the ability to move along the chuck axis from the drive, a mechanism for transmitting motion from the conical sleeve to the cams, a sleeve with a stepped opening, longitudinal slots and a keyway, a key and a spring, wherein the said sleeve with slots is mated with the opening of the conical sleeve with the ability to move along the chuck axis, the key is secured to the conical sleeve and mated with the keyway, wherein the opening of the conical sleeve is made with a bottom, a thread is made on the input part of the stepped opening corresponding to the thread of the part being secured, a spring is placed in the output part of the said opening with the ability to rest with one end on the bottom of the opening of the conical sleeve, and with the other end on the ledge of the stepped opening, in addition, the cams are made with the ability to secure the part by deforming the sleeve with them slots (RU 2680341. Bulletin No. 5, 2019).

Однако упомянутый патрон позволяет закреплять деталь за наружную резьбу и не позволяет закреплять ее за внутреннюю резьбовую поверхность.However, the mentioned chuck allows you to fasten the part by the external thread and does not allow you to fasten it by the internal thread surface.

Проблемой и техническим результатом является разработка кулачкового механизированного патрона для переустановки резьбовой детали с закреплением ее по внутренней резьбовой поверхности.The problem and technical result is the development of a cam-operated chuck for reinstalling a threaded part with its fastening along the internal threaded surface.

Решение проблемы и технический результат достигаются тем, что кулачковый механизированный патрон для переустановки резьбовой детали на станке содержит корпус с кулачками, коническую втулку, размещенную в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси патрона от привода, механизм передачи движения от конической втулки к кулачкам, упругую втулку со ступенчатым отверстием, продольными прорезями и резьбой, шпонку и пружину, причем шпонка закреплена на конической втулке, при этом отверстие конической втулки выполнено с дном, пружина размещена в выходной части ступенчатого отверстия с возможностью упора одним концом в дно отверстия конической втулки, а другим концом - в уступ ступенчатого отверстия, кроме того резьба на упругой втулке выполнена соответственно резьбе переустанавливаемой детали, а кулачки выполнены с возможностью закрепления детали посредством деформирования ими упругой втулки. Согласно изобретению патрон снабжен стаканом, сопряженным с отверстием конической втулки с возможностью перемещения упомянутого стакана вдоль оси патрона, кроме того на упругой втулке выполнены продольные окна, резьба на упругой втулке выполнена на ее наружной поверхности с возможностью сопряжения с внутренней резьбой переустанавливаемой детали, причем упругая втулка выходной частью ступенчатого отверстия установлена и закреплена на стакане, шпонка сопряжена с выполненной на стакане шпоночной канавкой, а кулачки размещены в продольных окнах в положении, обеспечивающим рабочим поверхностям кулачков возможность взаимодействия с упругой втулкой в зоне выходной части ступенчатого отверстия.The solution to the problem and the technical result are achieved in that the cam-operated mechanized chuck for reinstalling a threaded part on a machine comprises a housing with cams, a conical sleeve placed in the housing with the ability to move along the chuck axis from the drive, a mechanism for transmitting motion from the conical sleeve to the cams, an elastic sleeve with a stepped opening, longitudinal slots and a thread, a key and a spring, wherein the key is secured to the conical sleeve, wherein the opening of the conical sleeve is made with a bottom, the spring is placed in the outlet part of the stepped opening with the ability to rest with one end on the bottom of the opening of the conical sleeve, and with the other end - on the ledge of the stepped opening, in addition, the thread on the elastic sleeve is made in accordance with the thread of the part being reinstalled, and the cams are made with the ability to secure the part by deforming the elastic sleeve. According to the invention, the chuck is provided with a cup mated with the opening of the conical sleeve with the possibility of moving the said cup along the axis of the chuck, in addition, longitudinal windows are made on the elastic sleeve, the thread on the elastic sleeve is made on its outer surface with the possibility of mating with the internal thread of the reinstalled part, wherein the elastic sleeve with the outlet part of the stepped opening is installed and secured on the cup, the key is mated with a keyway made on the cup, and the cams are placed in the longitudinal windows in a position that provides the working surfaces of the cams with the possibility of interaction with the elastic sleeve in the area of the outlet part of the stepped opening.

Сравнение заявляемого патрона с прототипом показывает следующее. Наличие в конструкции заявляемого патрона продольных окон и зажимного элемента в виде упругой втулки с резьбой на ее наружной поверхности, а также расположение кулачков в упомянутых окнах обеспечивает возможность взаимодействия кулачков с поверхностью ступенчатого отверстия во входной его части, что устраняет непосредственный контакт кулачков с внутренней резьбой переустанавливаемой детали и исключает деформацию упомянутой резьбы при закреплении. Установка упругой втулки на стакане позволяет выполнять ее сменной и закреплять резьбовые детали с разными параметрами внутренней резьбы.Comparison of the claimed chuck with the prototype shows the following. The presence in the design of the claimed chuck of longitudinal windows and a clamping element in the form of an elastic bushing with a thread on its outer surface, as well as the location of the cams in the said windows ensures the possibility of interaction of the cams with the surface of the stepped opening in its input part, which eliminates direct contact of the cams with the internal thread of the reinstalled part and eliminates deformation of the said thread during fastening. Installation of the elastic bushing on the cup allows it to be made replaceable and to fasten threaded parts with different parameters of the internal thread.

Продольные окна позволяют корпусу патрона перемещаться вдоль продольной оси патрона при неподвижной упругой втулке и завести кулачки в положение, при котором их рабочие поверхности будут находиться напротив резьбового сопряжения. Тем самым давление кулачков на втулку будет выполняться в месте ее резьбового сопряжения с деталью. Таким образом заявляемый патрон позволяет при переустановке закреплять деталь за резьбовое отверстие.The longitudinal windows allow the chuck body to move along the longitudinal axis of the chuck with the elastic bushing stationary and to bring the jaws into a position in which their working surfaces will be opposite the threaded connection. Thus, the pressure of the jaws on the bushing will be performed at the place of its threaded connection with the part. Thus, the claimed chuck allows the part to be secured by the threaded hole during reinstallation.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид патрона, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.The invention is explained by drawings, where Fig. 1 shows a general view of the cartridge, front view; Fig. 2 - view A in Fig. 1.

Патрон устроен следующим образом.The cartridge is designed as follows.

Он содержит корпус 1 с кулачками 2, коническую втулку 3, размещенную в корпусе 1 с возможностью перемещения вдоль оси патрона от привода 4, механизм 5 передачи перемещения от конической втулки 3 кулачкам 2, стакан 6 со шпоночной канавкой 7, упругую втулку 8 со ступенчатым отверстием 9, продольными прорезями 10, резьбой 11 и продольными окнами 12, шпонку 13, установленную в конической втулке 3 и сопряженную со шпоночной канавкой 7, и пружину 14, размещенную в выходной части ступенчатого отверстия 9 с возможностью упора одним из своих концов в дно 15 конической втулки 3, а другим - в уступ 16 ступенчатого отверстия 9. Кроме того упругая втулка 8 установлена выходной частью ступенчатого отверстия 9 на стакане 6 и закреплена на нем. Резьба 11, соответствующая резьбе 17 переустанавливаемой детали 18, выполнена на наружной поверхности упругой втулки 8. Стакан 6 сопряжен с отверстием конической втулки 3 с возможностью перемещения вдоль оси патрона. Кулачки 2 размещены в продольных окнах 12 с возможностью их радиального перемещения и взаимодействия с упругой втулкой 8 в зоне входной части ступенчатого отверстия 9. Продольные окна 12 выполнены длиной, обеспечивающей возможность осевого перемещения патрона с кулачками 2 при остановившейся упругой втулке 8 после ее ввинчивания в резьбу 17. Кулачки 2 имеют рабочие поверхности 19, 20 и 21.It comprises a housing 1 with cams 2, a conical sleeve 3 placed in the housing 1 with the possibility of moving along the axis of the chuck from the drive 4, a mechanism 5 for transmitting movement from the conical sleeve 3 to the cams 2, a cup 6 with a keyway 7, an elastic sleeve 8 with a stepped opening 9, longitudinal slots 10, a thread 11 and longitudinal windows 12, a key 13 installed in the conical sleeve 3 and mated with the keyway 7, and a spring 14 placed in the outlet part of the stepped opening 9 with the possibility of resting with one of its ends on the bottom 15 of the conical sleeve 3, and with the other - on the ledge 16 of the stepped opening 9. In addition, the elastic sleeve 8 is installed with the outlet part of the stepped opening 9 on the cup 6 and is secured to it. Thread 11, corresponding to thread 17 of reinstalled part 18, is made on the outer surface of elastic sleeve 8. Cup 6 is coupled with the opening of conical sleeve 3 with the possibility of movement along the chuck axis. Cams 2 are placed in longitudinal windows 12 with the possibility of their radial movement and interaction with elastic sleeve 8 in the area of the input part of stepped opening 9. Longitudinal windows 12 are made with a length that ensures the possibility of axial movement of the chuck with cams 2 with elastic sleeve 8 stopped after its screwing into thread 17. Cams 2 have working surfaces 19, 20 and 21.

Патрон работает следующим образом. Приводят патрон во вращение и перемещают его от механизма станка (на фигурах не показаны) из исходной точке 0 в направлении к закрепленной в элементе 22 детали 18. При касании упругой втулки 8 с упомянутой деталью в точке 1 ее движение вдоль оси патрона прерывают, а вращение вместе с корпусом продолжают за счет сопряжения шпонки 13 со шпоночной канавкой 7. Продолжают также осевое перемещение корпуса 1 с кулачками 2 за счет подвижного сопряжения стакана 6 с отверстием конической втулки 3. За счет продолжающихся вращения и перемещения корпуса патрона 1 и прижатия упругой втулки 8 к торцу детали 18 пружиной 14 осуществляется совмещение заходов резьб 11 и 17 и ввинчивание упругой втулки 8 в резьбовое отверстие упомянутой детали. В точке 2 останавливают вращение патрона и продольное перемещение втулки 8 при продолжающемся перемещении корпуса 1 с кулачками 2. Затем останавливают перемещение корпуса 1 с кулачками 2 при достижении рабочими поверхностями 19, 20 и 21 положения, при котором они будут расположены напротив резьбового сопряжения. Открепляют деталь 18 в базирующем элементе 22. Приводом 4 перемещают коническую втулку 3 вдоль оси патрона, которая механизмом 5 разводит кулачки 2 в радиальном направлении. Упомянутые кулачки рабочими поверхностями 19, 20 и 21 деформируют упругую втулку 8. которая вначале центрирует деталь 18, устраняя при этом зазор в сопряжении резьб 11 и 17, а затем закрепляет ее в патроне. После этого отводят патрон с деталью в исходное положение. Таким образом, осуществляется автоматическая переустановка детали в механизированный патрон с закреплением ее за резьбовое отверстие.The chuck operates as follows. The chuck is set in rotation and moved from the machine mechanism (not shown in the figures) from the starting point 0 in the direction of the part 18 fixed in the element 22. When the elastic sleeve 8 touches the said part at point 1, its movement along the chuck axis is interrupted, and the rotation together with the body is continued due to the coupling of the key 13 with the keyway 7. The axial movement of the body 1 with the cams 2 is also continued due to the movable coupling of the cup 6 with the opening of the conical sleeve 3. Due to the continued rotation and movement of the body of the chuck 1 and the pressing of the elastic sleeve 8 to the end of the part 18 by the spring 14, the leads of the threads 11 and 17 are aligned and the elastic sleeve 8 is screwed into the threaded opening of the said part. At point 2, the rotation of the chuck and the longitudinal movement of the sleeve 8 are stopped with the continued movement of the body 1 with the jaws 2. Then, the movement of the body 1 with the jaws 2 is stopped when the working surfaces 19, 20 and 21 reach the position in which they will be located opposite the threaded mating. The part 18 is unfastened in the basing element 22. The conical sleeve 3 is moved along the axis of the chuck by the drive 4, which by means of the mechanism 5 spreads the jaws 2 in the radial direction. The mentioned jaws with the working surfaces 19, 20 and 21 deform the elastic sleeve 8, which first centers the part 18, thereby eliminating the gap in the mating of the threads 11 and 17, and then fixes it in the chuck. After this, the chuck with the part is moved to the initial position. Thus, the part is automatically reinstalled in the mechanized chuck with its fixation by the threaded hole.

Патрон может быть использован на машиностроительных предприятиях при автоматической установке и переустановке деталей на технологическое оборудование.The chuck can be used in machine-building enterprises for automatic installation and reinstallation of parts on process equipment.

Claims

A mechanized cam chuck for reinstalling a threaded part on a machine tool, comprising a housing with cams, a conical sleeve placed in the housing with the ability to move along the chuck axis from the drive, a mechanism for transmitting motion from the conical sleeve to the cams, an elastic sleeve with a stepped opening, longitudinal slots and a thread, a key and a spring, wherein the key is secured to the conical sleeve, wherein the opening of the conical sleeve is made with a bottom, the spring is placed in the output part of the stepped opening with the ability to rest with one end on the bottom of the opening of the conical sleeve, and with the other end - on the ledge of the stepped opening, in addition, the thread on the elastic sleeve is made in accordance with the thread of the part being reinstalled, and the cams are made with the ability to secure the part by deforming the elastic sleeve, characterized in that it is provided with a cup mated with the opening of the conical sleeve with the ability to move the said cup along the chuck axis, except In addition, longitudinal windows are made on the elastic bushing, the thread on the elastic bushing is made on its outer surface with the possibility of mating with the internal thread of the reinstalled part, wherein the elastic bushing with the outlet part of the stepped opening is installed and secured on the cup, the key is mated with the keyway made on the cup, and the cams are placed in the longitudinal windows in a position that provides the working surfaces of the cams with the possibility of interaction with the elastic bushing in the area of the outlet part of the stepped opening.