Кулачковий механізм привода робочих органів токарного верстата

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в приводах поступательных перемещений станков. Известен кулачковый механизм привода рабочих органов токарного автомата, содержащий коромысло с роликом, сменный дисковый кулачок с рабочим профилем, охватывающий торец базирующего цилиндра постоянного опорного элемента распред-вала, и установленный на последнем, причем часть профиля кулачка выполнена с участками круглой цилиндрической поверхности, соосной базирующему цилиндру, и с радиусом направляющей окружности, равным радиусу направляющей окружности базирующего цилиндра, а на торце базирующего цилиндра, выполнен выступ, поверхность которого является продолжением цилиндрической поверхности базирующего цилиндра. Недостатками указанного механизма являются его недостаточные технологичность, надежность и точность, обусловленные, соответственно, наличием глухого высокоточного отверстия на посадочной части кулачка и острых закаленных тонкостенных участков на рабочем профиле, наличием ослабленных элементов профиля кулачка и жесткостью базирования кулачка на опорном элементе и последнего на валу, особенно в случаях применения кулачка в качестве привода рабочих органов на финишных операциях. В основу изобретения поставлена задача разработать кулачковый механизм привода рабочих органов токарного станка путем конструктивного изменения узла базирования рабочего кулачка, что повышает технологичность изготовления механизма, его надежность и точность работы и, как результат - позволяет уменьшить динамические нагрузки, возникающие в исполнительных органах на участках и х ускоренных перемещений. Выполнение указанной задачи достигается тем, что в кулачковом механизме привода рабочих органов токарного станка, содержащем коромысло с роликом, опорный элемент с цилиндрической и торцевой базирующими поверхностями и установленный на опорном элементе дисковый кулачок, часть рабочего профиля которого выполнена на цилиндрической базирующей поверхности опорного элемента, согласно изобретению, цилиндрическая базирующая поверхность опорного элемента выполнена ступенчатой формы из двух цилиндров с суммарной длиной, равной толщине дискового кулачка, при этом цилиндрическая базирующая поверхность опорного элемента выполнена на ступени меньшего диаметра, удаленной от торцевой базирующей поверхности, а часть рабочего профиля дискового кулачка, расположенная на опорном элементе, выполнена на ступени большего диаметра. Выполнение цилиндрической базирующей поверхности опорного элемента ступенчатой формы из двух цилиндров с суммарной длиной, равной толщине дискового кулачка, позволяет расширить ступицу, увеличить устойчивость базирования кулачка на ступице, что положительно влияет на жесткость крепления кулачка и, следовательно, на точность работы механизма в целом. Выполнение цилиндрической базирующей поверхности опорного элемента на ступени меньшего диаметра, удаленной от торцевой базирующей поверхности, позволяет повысить жесткость базирования кулачка на ступице, что также положительно влияет на точность. Кроме того это обстоятельство позволяет повысить технологичность термической обработки консольно расположенных частей кулачка и их способность противостоять разрушению при воздействии сил давления ролика. Выполнение части рабочего профиля дискового кулачка, расположенной на опорном элементе, на ступени большего диаметра позволяет выполнить кулачок съемным, и одновременно более технологичным, т.к. при этом отсутствует механическая обработка глухого высокоточного отверстия. Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить технологичность изготовления механизма путем перенесения базирования кулачка с глухого посадочного отверстия на сквозное, повысить надежность механизма путем устранения участков рабочего профиля сменного кулачка, испытывающих изгиб, повысить точность работы механизма за счет уменьшения диаметра, увеличения угла обхвата базирующей поверхности сменного кулачка, а также за счет увеличения длины поверхности базирования опорного элемента на валу и жесткости базирования кулачка на ступице опорного элемента. Изобретение поясняется чертежами, где показано: на фиг. 1 - общий вид кулачкового механизма, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сменный дисковый кулачок в изометрии. Кулачковый механизм привода рабочих органов токарного станка содержит коромысло 1 с роликом 2, сменный дисковый кулачок 3 и опорный элемент 4. Цилиндрическая поверхность последнего выполнена ступенчатой - из цилиндрической поверхности 5 большего диаметра и цилиндрической поверхности 6 меньшего диаметра. Цилиндрическая поверхность 5 содержит рабочий участок "Б". В сменном дисковом кулачке 3 выполнена открытая расточка, которая своей поверхностью "В" охватывает, не касаясь, часть цилиндрической поверхности 5, поверхностью "Г" охва тывает торец этой поверхности, а поверхностью "Д" о хва тывает цилиндрическую поверхность 6, базируясь на ней, при этом рабочий профиль сменного дискового кулачка 3 образован поверхностями "Е", "Ж", "З", причем профиль "Е" выполнен переходящим в профили "Ж" и "З", соосные цилиндрической поверхности 5 и с радиусом кривизны, равным радиусу цилиндрической поверхности 5. Опорный элемент 4 жестко закреплен на валу 7, а сменный дисковый кулачок 3 закреплен на опорном элементе 4 при помощи винтов 8 и опирается на удаленную от плоскости прилегания "М" базовую цилиндрическую поверхность 6. Кулачковый механизм привода рабочих органов токарного станка работает следующим образом. При вращении вала 7 с опорным элементом 4 и сменным дисковым кулачком 3 вращательное движение кулачка преобразуется в качательное движение коромысла 1, ролик 2 которого взаимодействует с рабочей поверхностью кулачка 3. При переходе ролика 2 с профиля "Е" на рабочий участок "Б" цилиндрической поверхности 5 и при переходе с рабочего участка "Б" на профиль "Е" ролик 2 одновременно взаимодействует с цилиндрической поверхностью рабочего участка "Б" и с поверхностями "Ж" и "З", соответственно. Это устраняет удары при переходе ролика 2 с рабочей поверхности кулачка 3 на рабочий участок "Б" цилиндрической поверхности 5. При этом на участке "Б" ролик 2 взаимодействуе т с цилиндрической поверхностью 5 не всей своей шириной, расширения их площади контакта не требуется, т.к. участки "Ж" и "3" профиля сменного кулачка 3 и участок "Б" на цилиндрической поверхности 5 соответствуют режиму выстоя рабочего органа станка (на чертеже не показан), т.е. нагр узки на ролик 2 на этих участках минимальны.