механизм фиксации поворотно-делительного устройства

Формула изобретения

Механизм фиксации поворотно-делительного устройства, в корпусе которого с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен подпружиненный шток с фиксирующим концом, а также размещен привод перемещения штока, причем механизм снабжен расположенными в поворотной части устройства фиксационными гнездами, предназначенными для взаимодействия с фиксирующим концом штока, отличающийся тем, что шток и корпус выполнены соответственно с выступом и пазом, образующими байонетное соединение, а фиксационные гнезда и фиксирующий конец штока в поперечном сечении имеют форму эллипса, при этом механизм фиксации содержит закрепленные в фиксационных гнездах пальцы, размещенную на фиксирующем конце штока упругую втулку с выступом на торце и крышку с пазом, ответным выступом на втулке, и с радиальными выемками для взаимодействия с пальцами, а также цилиндрические ролики, установленные вплотную друг к другу и расположенные между упругой втулкой и концом штока, причем шток установлен с возможностью поворота на роликах внутри втулки на 90^o из условия совпадения большей оси эллиптического сечения его фиксирующего конца с малой осью эллиптического сечения каждого фиксационного гнезда, при этом указанная малая ось равна большей оси эллиптического сечения, образуемого концом штока, роликами и упругой втулкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в поворотно-делительных устройствах металлорежущих станков для обеспечения надежной работы устройств прерывистого перемещения.

Известно устройство фиксации поворотно-делительного стола, содержащее базовый и запирающий фиксаторы, связанные между собой рычагом, причем фиксирующая поверхность запирающего фиксатора эксцентрична его оси, а сам фиксатор связан с механизмом его поворота [1].

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции из-за наличия, кроме запирающего фиксатора, взаимодействующего с коническими втулками планшайбы, еще и базового фиксатора и тонкостенных эксцентриковых втулок, установленных на каждой позиции деления планшайбы, а также недостаточная надежность устройства, т.к. при фиксации производится перемещение деталей устройства с трением скольжения, что приводит к неравномерному износу контактируемых поверхностей и смещению положения фиксации планшайбы.

Наиболее близким к изобретению является фиксатор для поворотно-делительных устройств, в корпусе которого размещен подпружиненный шток, взаимодействующий с фиксационными гнездами планшайбы, и привод перемещения штока [2] . Это устройство является наиболее близким по технической сущности к изобретению и принято за прототип.

Недостатками известного устройства являются недостаточная надежность его работы, т. к. для надежной фиксации с выборкой зазора и обеспечения натяга клиновым элементом требуется большое усилие, которого не может обеспечить пружина. Кроме того, клиновой элемент установлен только с одной стороны фиксационного пальца, что при перемещении деталей устройства с трением скольжения при фиксации приводит к неравномерному износу контактируемых поверхностей фиксационного гнезда и пальца и смещению положения фиксации и поворотной части устройства.

Задача изобретения - повышение надежности работы устройства и точности фиксации планшайбы.

Для этого в механизме фиксации поворотно-делительного устройства, в корпусе которого размещены подпружиненный шток, взаимодействующий с фиксационными гнездами планшайбы, и привод перемещения штока, согласно изобретению фиксирующий конец штока снабжен упругой втулкой с выступом, установленной с возможностью поворота на цилиндрических роликах, размещенных вплотную друг к другу между концом штока, выполненным в поперечном сечении в форме эллипса, и упругой втулкой, причем на фиксирующем конце штока с возможностью поворота установлена крышка с радиальной выемкой для взаимодействия с пальцами, закрепленными в фиксационных гнездах планшайбы, и с пазом, ответным выступу упругой втулки, а каждое фиксационное гнездо планшайбы выполнено в поперечном сечении в форме эллипса; фиксирующий конец штока снабжен выступом, входящим в байонетный паз, выполненный в корпусе устройства, при этом большая ось эллиптического сечения конца штока в сборе с упругой втулкой не меньше малой оси эллиптического сечения фиксационного гнезда планшайбы, а шток снабжен выступом, входящим в байонетный паз, выполненный в корпусе устройства.

В предлагаемом устройстве фиксирующий конец штока выполнен в поперечном сечении в форме эллипса и снабжен упругой втулкой, установленной с возможностью поворота на цилиндрических роликах и производит фиксацию планшайбы за счет своего поворота на 90^o фиксирующего конца штока в упругой втулке на роликах, при котором трение скольжения конца штока с поверхностью фиксирующего гнезда планшайбы заменяется трением качания, что значительно уменьшает износ контактируемых поверхностей и повышает точность фиксации планшайбы. Кроме того, шток взаимосвязан с приводом через резьбу, выполненную на его конце, и снабжен выступом, взаимодействующим с байонетным пазом, выполненным в корпусе устройства, что повышает надежность работы устройства.

На фиг. 1 показан предлагаемый механизм фиксации; на фиг. 2 - осевой разрез фиксирующего конца штока (увеличено); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2 (в исходном положении); на фиг. 5 - то же в положении "зафиксировано".

Механизм фиксации содержит шток 1 с пружиной 2, размещенный в корпусе 3 поворотно-делительного устройства с возможностью ограниченного осевого перемещения и взаимодействующий с фиксационными гнездами 4, которые установлены на каждой рабочей позиции в отверстиях поворотно-делительной части устройства, например планшайбы 5. Нижний конец штока 1 выполнен с выступом 6 и взаимосвязан через резьбу 7 с колесом 8 привода 9 перемещения штока. Колесо 8 установлено на конец штока с возможностью ограниченного перемещения в корпусе 3 вдоль оси штока. Шток 1 и корпус 3 выполнены, соответственно, с выступом 10 и пазом 11, образующими байонетное соединение.

Верхний фиксирующий конец 12 штока 1 снабжен упругой втулкой 13 с выступом на торце и цилиндрическими роликами 14, которые размещены вплотную друг к другу между концом 12 штока и упругой втулкой 13. В каждом фиксационном гнезде 4 планшайбы установлены пальцы 15.

На фиксирующем конце 12 штока с помощью винта 16 установлена крышка 17 с радиальными выемками 18 для взаимодействия с пальцами 15 и с пазом 19, ответным выступу 20, выполненному на торце упругой втулки 13. При этом фиксирующий конец 12 штока 1 и фиксационные гнезда 4 планшайбы имеют форму эллипса (см. фиг. 2), а большая ось L эллиптического сечения, образуемого концом штока 12, роликами 14 и упругой втулкой 13, выполнена равной малой оси F эллиптического сечения каждого фиксационного гнезда 4 планшайбы (см. фиг. 4), а шток 1 установлен с возможностью поворота на роликах 14 внутри втулки на 90^o из условия совпадения большой оси эллиптического сечения фиксирующего конца 12 штока с малой осью эллиптического сечения каждого фиксационного гнезда 4.

Работа устройства состоит в следующем. В исходном положении колесо 8 поджато к торцу В корпуса 3 поворотно-делительного устройства, при этом между торцом Г колеса 8 и торцом Д выступа 6 штока установлено расстояние Н, равное ходу штока 1, а между торцом Е корпуса и торцом Г колеса - расстояние . Перед поворотом планшайбы 5 на угол деления планшайба приподнимается.

После поворота планшайбы в предварительно сориентированное гнездо 4 входит фиксирующий конец 12 штока, при этом пальцы 15 входят в радиальные выемки 18 крышки 17.

Фиксация происходит в следующем порядке. Колесо 8, вращаясь от привода 9, через резьбу 7 поднимает шток 1 (фиг. 1), который удерживается от вращения выступом 10, при этом большая ось эллиптической части конца 12 штока совпадает с большой осью эллиптического сечения фиксационного гнезда 4 (см. фиг. 4), а выступ 10, скользя по поверхности байонетного паза 11 перемещается вверх до тех пор, пока не упрется в поверхность Ж байонетного паза 11 и перейдет из положения I в положение II, а поверхность Д выступа 6 штока упирается в поверхность Г колеса 8. Оба эти условия препятствуют дальнейшему осевому перемещению штока 1, и он начинает поворачиваться за счет стянутого резьбового соединения штока 1 и колеса 8, при этом выступ 10 штока из положения II переходит в положение III (фиг. 1), а радиальные выемки 18 крышки 17 находятся в зацепленном состоянии с пальцами 15 фиксационного гнезда планшайбы, выступ 20 упругой втулки 13 - с пазом 19 крышки 17, удерживая втулку 13 от вращения (см. фиг. 2). При этом шток 1 поворачивается внутри втулки 13 на 90^o и занимает положение, показанное на фиг. 5; большая ось эллипсной части конца штока совпадает с малой осью эллипсного сечения фиксационного гнезда 4. Втулка 13, деформируясь, входит в контакт с поверхностью И фиксационного гнезда 4 (см. фиг. 5). Далее планшайба опускается на величину , происходит ее зажим, при этом выступ 10 также опускается на величину в байонетном пазу 11. Пружина 2 при этом сжимается на величину , а колесо 8, опускаясь на величину , упрется своей поверхностью Г в поверхность Е корпуса.

Расфиксация планшайбы происходит следующим образом.

Планшайба приподнимается на величину , одновременно с этим шток 1 под действием пружины 2 приподнимается на ту же величину, и выступ 10 штока занимает положение III (фиг. 1). Затем от привода 9 колесо поворачивается в обратную сторону, и за счет сил трения в резьбе 7 и между торцами Д выступа штока и Г колеса 8 шток 1 также поворачивается на 90^o, при этом выступ 10 штока из положения III переходит в положение II и упрется в вертикальную (на фиг. 1) стенку байонетного паза 11, а фиксирующий конец штока занимает положение, показанное на фиг. 4, т.е. большие оси эллипсов сечений фиксирующего конца штока и фиксационного гнезда планшайбы совпадут. Колесо 8, продолжая вращаться, преодолевает силы трения в резьбе 7, и шток начинает опускаться вниз, выходит из фиксационного гнезда 4 планшайбы, при этом пальцы 16 фиксационного гнезда 15 выходят из зацепления с радиальными выемками 18 крышки 17. После расфиксации планшайба поворачивается на угол деления .