Поворотно-делительное устройство

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Гомельский политехнический институт(73) Патентообладатель Гомельский политехнический институт(57) 1. Поворотно-делительное устройство, содержащее корпус, план-шайбу, жестко соединенную с делительным колесом и, по меньшей мере, один зубчатый фиксатор, установленный с возможностью взаимодействия с делительным колесом и расположенный в кольце, установленном на корпусе с возможностью поворота, отличающееся тем, что устройство снабжено установленным на корпусе кулачковым механизмом углового перемещения кольца с приводом поворота кулачка,выполненным в виде зубчатой передачи с лимбом,жестко закрепленным на вал-шестерне, причем координаты каждой точки профиля рабочей части кулачка относительно центра последнего определяют по формулам(0 ), причем,0 , где- расстояние от точки профиля рабочей части кулачка до его центра- угол рабочей части профиля кулачка, соответствующий расстоянию- расстояние от оси вращения план-шайбы до плоскости расположения кулачка- коэффициент профиля кулачка- угол в градусах, определяющий рабочую часть профиля кулачка- величина, принимающая цельночисленные значения от 0 до 0 - минимальное расстояние от оси кулачка до точки на рабочей части профиля. 2 . Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что кольцо выполнено цельным и установлено с возможностью поворота на величину угла 360/, гдечисло зубьев делительного колеса. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модуль и шаг зубьев фиксатора равны модулю и шагу делительного колеса, при этом диаметр фиксатора 3, где т - модуль зубьев зубчатого фиксатора. 1545 1 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что передаточное отношение зубчатой передачи привода поворота кулачка составляет к/360 . 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал-шестерня установлена на поворотном кронштейне, а кулачок связан с кольцом посредством ролика, установленного на последнем и подпружиненного в сторону кулачка. Изобретение относится к приспособлениям для механической обработки деталей и может быть использовано самостоятельно или совместно со станками в различных отраслях машино- и станкостроения для получения в деталях пазов, граней,отверстий, выполнения координатных и угловых измерений, разметочных операций и других работ,связанных с поворотом детали на заданную величину. Известно делительное устройство 1, содержащее корпус, в котором с возможностью вращения установлена планшайба, жестко соединенная с делительным колесом. Корпус охватывает сборное поворотное кольцо, несущее фиксаторы, взаимодействующие с делительным колесом. На планшайбе, корпусе и поворотном кольце нанесены деления, образующие отсчетные шкалы. Недостатками известной конструкции являются неудобства в эксплуатации, связанные с необходимостью управления обычно несколькими фиксаторами и большим количеством манипуляций при повороте и позиционировании планшайбы, а также невысокая разрешающая способность устройства,под которой подразумевается минимальная фиксируемая величина углового поворота рабочего органа (планшайбы). Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение является повышение разрешающей способности устройства и удобства при его эксплуатации. Поставленная задача достигается тем, что известное устройство, содержащее корпус, планшайбу, жестко и соосно соединенную с делительным колесом и, по меньшей мере, один зубчатый фиксатор, установленный с возможностью взаимодействия с делительным колесом и расположенный в кольце, установленном на корпусе с возможностью поворота, - согласно изобретению снабжено установленным на корпусе кулачка механизмом углового перемещения кольца с приводом поворота кулачка, выполненным в виде зубчатой передачи с лимбом, жестко закрепленным на валшестерне, причем координаты каждой точки профиля рабочей части кулачка относительно центра последнего определяют по формулам(0 ), причем ,0 , где- расстояние от точки профиля рабочей части кулачка до его центра- расстояние от оси вращения планшайбы до плоскости расположения кулачка- коэффициент профиля кулачка- угол рабочей части профиля кулачка, соответствующий расстоянию- величина, принимающая целочисленные значения от 0 до 0 - минимальное расстояние от оси кулачка до точки на рабочей части профиля- угол в градусах, определяющий рабочую часть профиля кулачка. Кроме того, кольцо выполнено цельным и установлено с возможностью поворота на величину угла 360/, где- число зубьев делительного колеса, а модуль и шаг зубьев фиксатора равны модулю и шагу делительного колеса. Диаметр фиксатора 3, где- модуль зубьев фиксатора и передаточное отношение зубчатой передачи привода поворота кулачка/360. На фиг.1 изображено поворотно-делительное устройство, общий вид на фиг.2 - его принципиальная схема на фиг.3 - схема взаимодействия кулачка с роликом на фиг.4 - то же, вид сбоку. При непосредственном делении планшайбу 1(фиг.1,2) позиционирует зубчатый фиксатор 2, взаимодействуя с делительным колесом 3, жестко и соосно соединенным с планшайбой. Последняя установлена на опорах качения и скольжения в корпусе 4. Поворот планшайбы в пределах углаопределяется величиной поворота кулачка 6, получающего вращение от лимба 5 через зубчатую передачу 7,8. Для регулировки зазора в зацеплении и плавности вращения зубчатой пары служит качающийся кронштейн 9. Кулачок 6 находится в постоянном контакте с подпружиненным роликом 10, закрепленном на поворотном кольце 11, несущем узел фиксатора 12. Поворот кулачка 6 сопровождается поворотом кольца 11 и, через фиксатор 2 и колесо 3, вращение передается планшайбе 1. Фиксатор 2 является частью зубчатого колеса с внутренним зацеплением модульи шагкоторого равны модулю и шагу делительного колеса 3. Диаметр фиксатора выбирают из условия, чтобы он был не меньше величины 3, но не больше длины общей нормали зубьев делительного колеса 3. При 3 - в зацепление одновременно заходят три зуба, что гарантирует точность позиционирования и надежность передачи вращения планшайбе 1. Основными узлами делительного устройства являются собственно устройство 13, механизм 1545 1 углового перемещения кольца 14 и узел фиксатора 12. Чугунный корпус 4 имеет две базовые поверхностии . Установленное поверхностьюна столе станка устройство работает как делительная головка, на поверхности - , как повортный стол. Полая планшайба 1 имеет на торцовой поверхности пазы 15, служащие для крепления непосредственно обрабатываемой детали или для фиксации 3 х кулачкового патрона, центрирующегося по отверстию 16. Центральное отверстие 17, расточенное на конус Морзе, служит для установки оправки или цангового патрона. Деления на периферии планшайбы 1 выполнены через . Радиальную и осевую нагрузку на планшайбу в зажатом ее положении воспринимает корпус 4, а в свободном состоянии шесть подпружиненных толкателей через упорный подшипник отталкивают планшайбу от переходного корпуса 18 на величину осевого перемещения по 2-х заходной резьбе винт-шестерни. Последняя с помощью рукоятки 19 и зубчатого сектора 20 способна освобождать или прижимать планшайбу к переходному корпусу 18, выполняя функцию тормоза. Переходной корпус 18 жестко и соосно соединен с основным корпусом 4 и вокруг него поворачивается в пределах углакольцо 11 и зажимные винты 21. На переднем скосе кольца 11 нанесены отсчетные риски с индексом 0. При отжатой рукоятке 19 и выведенном из зацепления фиксаторе планшайба с делительным колесом способна свободно вращаться вокруг своей оси. Подпружиненный фиксатор 2 поворотом ручки 22 совершает направленное возвратнопоступательное перемещение для взаимодействия с делительным колесом. Зажимные винты 21 служат для стопорения поворотного кольца 11. Кронштейн 9, поворачиваясь на оси, перемещает вал-шестерню 7 для выборки люфта в зацеплении зубчатой пары. Толкатели 23 с пружинами 24 постоянно прижимают ролик 10 к кулачку 6. Винтами 25 регулируется усилие прижатия. Если число зубьев вал-шестерни, на которую жестко посажен лимб, обозначить 1, то за М оборотов лимба число зубьев вал-шестерни, входящее в контакт с сопрягаемым колесом будет 1 М 1. Поскольку кулачок совершает неполный оборот из-за наличия зоны контакта с ним ролика поворотного кольца (фиг. 3), принимают число зубьев сопрягаемого колеса 2 несколько большим, чем 1 . Расстояниемзадаются конструктивно, исходя из условия, что плоскость аа работы кулачка должна быть за пределами планшайбы. Перемещение а (фиг.4) для углаопределяется всякий раз соотношением а Максимальный подъем профиля кулачка а . Т.к. величинапостоянна, то, следовательно, профиль рабочей части кулачка описывается в пределах углакривой,координаты каждой точки которой относительно центра кулачка описываются формулами(0 ), причем ,0 . Поворот кулачка в пределах углаобеспечивает подъем ролика в плоскости аа на а, что соответствует повороту последнего на угол . Чем больше коэффициент , тем больше значенийи,соответственно,получаем, а значит и профиль рабочей части кулачка будет описан более точно. Максимальное значение величиныопределяется считывающей способностью блока программного управления станка, на котором обрабатывается кулачок. Число , имея целочисленные значения, изменяется от 0 до . Приось ролика повернется на угол , а кулачок повернется на угол . Задавшись конструктивно диаметром заготовки 2 ОА (см. фиг. 3,4) и, зная а, определяют размерОБ как ОА - а . Ролик контактирует с кулачком в начальном положении в зоне, ограниченной углом , т. е. в точках А и Б, а начинать взаимное рабочее движение кулачок и ролик будут из точки Б при повороте кулачка против часовой стрелки. Исходя из этого, по известным формулам определяют диаметр ролика. Из АОБ АБ 2 Б 2 ОБ 2 2 АБОА 180- АБО 1180-. Радиус ролика О 1 БО 1 А(АБ/2)/АБО 1 Устройство работает следующим образом. При делении на целое число градусов, кратное , винтами 21 зажимают кольцо , ручкой 22 выводят фиксатор из зацепления, рукояткой 19 отжимают планшайбу. Относительно одной из отсчетных рисок на скосе кольцаустанавливают 0 на планшайбе. Отпускают фиксатор. Это исходное положение для начала работы. Подняв фиксатор, поворачивают планшайбу с обрабатываемой деталью на требуемый угол, отпускают фиксатор, устанавливая точное положение планшайбы и рукояткой 19 зажимают последнюю. С помощью кулачкового механизма 14 углового перемещения кольцапланшайбеобеспечивают поворот на равные и неравные угловые величины в градусах, не кратных , минутах, или в Тогда отношение 1 /2 определяет ту часть окружно сти, в зоне которой ролик контактирует с кулачком в исходном положении. В градусном выражении эта зона контакта соответствует величине угла 360(1 ОБ 2 ОА 22 ОБОА рабочей части кулачка и передаточное отношение от лимба к кулачку может быть выражено как 1545 1 Поднимают фиксатор. Поворачивают планшайбу до визуального совмещения ближайшего меньшего индекса на ней (36) кратного(3) с выбранной отсчетной риской на кольце . Вводят фиксатор в зацепление с делительным колесом. Поворачивают лимб 5 на 2,5 оборота (230). Зажимают винты 21 и рукоятку 19. 3. Позиционировать планшайбу после дополнительного к 3830 поворота на 301545. Отжимают винты 21 и рукоятку 19. Поднимают фиксатор. Поворачивают лимб 5 влево в исходное положение нуль. Планшайбу устанавливают так, чтобы 66 на ней расположились против той же отсчетной риски (по примеру 2) на кольце . Вводят фиксатор в зацепление с делительным колесом. Лимбом 5 делают два полных оборота по часовой стрелке (соответствует повороту планшайбы на 2) и еще доворачивают лимб на 1545. Зажимают винты 21 и рукоятку 19. Таким образом, поворотно-делительное устройство (ПДУ), отличаясь сравнительной простотой конструкции, имеет высокую разрешающую способность и удобно в эксплуатации, что позволяет существенно расширить функциональные возможности ПДУ с механи ческой системой отсчета. градусах, минутах и секундах. Поворотом до упора влево лимб 5 устанавливается в нулевое положение относительно одной из рисок на корпусе 26(фиг.1). Риской а пользуются при работе делительным устройством на плоскости 1, риской в при работе на плоскости . Нуль на планшайбесовмещен с одной из рисок на скосе кольца ,фиксатор позиционирует 0, рукоятка 19 и винты 21 отжаты. Это исходное положение. Например, при числе зубьев делительного колеса 120 и, соответственно, 3 требуется 1. Позиционировать планшайбу после поворота на 25. Поднимают фиксатор. Поворачивают планшайбу до совмещения ближайшего меньшего индекса на ней (24) кратного(3) с нулевой риской на кольце . Фиксатор вводят в зацепление с делительным колесом. Лимб 5 поворачивают вправо на один оборот (1). Зажимают винты 21 и рукоятку 19. 2. Позиционировать планшайбу после поворота на 3830. Отжимают рукоятку 19, поднимают фиксатор,поворачивают планшайбув исходное нулевое положение, опускают фиксатор. Отжимают винты 21, возвращают лимб 5 в исходное левое положение. Фиг. 4 Составитель А.К. Карачун Редакторы В.Н. Позняк Корректор Т.Н. Никитина Заказ 2432 Тираж 20 зкз. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.