Самозажимной патрон для инструмента или деталей цилиндрической формы Советский патент 1984 года по МПК B23B31/04 

Изобретение относится к области металлообработки, в частности к приспособлениям для зажима деталей или инструмента при обработке на сверлильных, токарных и других станках.

Известен самозажимной патрон для инструмента или деталей цилиндрической формы, содержащий базовую поверхность для присоединения к шпинделю, внутреннюю втулку с радиальными сквозными пазами, установленную на ней с возможностью поворота наружную втулку с выполненными на ее внутренней поверхности спиральными дорожками и зажимные элементы, установленные в радиальных пазах внутренней втулки с возможностью взаимодействия со спиральными дорожками на внутренней поверхности наружной втулки 1.

Недостатком известного патрона является его невысокая точность центрирования из-за того, что зажимные элементы, выполненные в виде роликов, могут перекашиваться в процессе зажима и имеют недостаточную длину контакта с зажимаемой деталью. При недостаточной длине контакта зажимных элементов с зажимаемой деталью она также может в процессе зажима перекашиваться, что снижает точность центрирования. Кроме того, в известном патроне процесс зажима в начальный момент происходит при условии притормаживания наружной втулки, ручкой оператора. Это приводит к дополнительноым затратам времени при смене инструмента или детали в патроне.

Целью изобретения является повышение точности центрирования и сокрашение времени на смену устанавливаемого в патроне инструмента или детали.

Указанная цель достигается тем, что в самозажимном патроне для инструмента или деталей цилиндрической формы, содержащем базовую поверхность для присоединения к шпинделю, внутреннюю втулку с радиальными сквозными пазами, установленную на ней с возможностью поворота наружную втулку с выполненными на ее внутренней поверхности спиральными дорожками и зажимные элементы, установленные в радиальных пазах внутренней втулки с возможностью взаимодействия со спираль.ными дорожками на внутренней поверхности наружной втулки, зажимные элементы выполнены в виде подпружиненных в направлении от оси патрона кулачков с выступами и лунками, при этом выступы кулачков расположены в спиральных пазах, выполненных на внутренней поверхности наружной втулки, а в лунках установлены с возможностью взаимодействия со спиральными дорожками введенные в патрон, шарики, причем патрон снабжен дополнительными подпружиненными в направлении его оси кулачками, установленными с возможностью

радиального перемещения в дополнительных радиальных пазах, выполненных во внутренней втулке, а базовая поверхность для присоединения к шпинделю выполнена на наружной втулке.

На фиг. 1 представлен патрон, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (кулачки в зажатом положении); на фиг. 3 - то же, кулачки в разжатом положении; на фиг. 4 - сечение на фиг. 1.

Патрон содержит внутреннюю втулку 1 с радиальными сквозными пазами и наружную втулку-корпус 2 со спиральными пазами 3 и спиральными дорожками 4, выполненными на ее внутренней поверхности. Наружная втулка-корпус 2 устаноа/тена на внутренней втулке с возможностью поворота. В радиальных пазах внутренней втулки установлены зажимные основные 5 и вспомогательные 6 кулачки. На основных кулачках выполнены для их осевой фиксации выступы 7, которыми они входят в спиральные пазы 3, и лунки 8, в которых установлены шарики 9, расположенные одновременно и в спиральных дорожках 4 наружной втулки. Основные кулачки 5 подпружинены пружинами 10 в направлении от оси патрона. Вспомогательные кулачки 6 выполнены радиусными в передней части и подпружинены пружинами 11 в направлении оси патрона. В наружной втулке выполнена базовая поверхность 12 в виде конического отверстия для присоединения к шпинделю станка. Шарики 13 воспринимают осевую нагрузку от инструмента.

Патрон работает следующим образом.

Инструмент или деталь при, установке в патрон упирается в радиусные поверхности кулачков 6, и кулачки 6 удерживаются в патроне в предварительно зажатом положении.

При включении вращения шпинделя, за счет инерции внутренней втулки и предварительного закрепления в ней инструмента, происходит ее поворот относительно наружной втулки. Спиральные дорожки через шарики 9 перемешают кулачки до упора в предварительно зажатый инструмент увеличивая тем самым предварительное усилие зажима. При взаимодействии инстру.мента с обрабатываемой деталью за счет сил трения инструментом и кулачками 5 и б происходит дальнейший поворот внутренней втулки относительно наружной. Спиральные дорожки через шарики передают кулачкам 5 усилие зажима, которое возрастает пропорционально моменту сопротивления на инстру.менте, возникающе.му при его ваимодействии с обрабатываемой деталью. Разжим инструмента в патроне производится при остановке шпинделя станка за

счет сил инерции внутренней втулки и установленного в ней инструмента.

Повышение точности центрирования в патроне достигается за счет расположения зажимных кулачков на значительном расстоянии друг от друга вдоль оси патрона. Сокращение времени на смену инструмента достигается за счет того, что при зажиме

А-Л

и разжиме не требуется таких вспомогательных движений оператора как удержание рукой одной из втулок патрона. При использовании изобретения достижение положительного эффекта возможно за счет повышения точности центрирования и сокрашения вспомогательного времени на смену инструмента.

САМОЗАЖИМНОЙ ПАТРОН ДЛЯ ИНСТРУМЕНТА ИЛИ ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ, еодер.жащий базовую поверхность для присоединения к шпинделю, внутреннюю втулку с радиальными сквозными пазами, установленную на ней с возможностью поворота наружную втулку с выполненными на ее внутренней поверхности спиральными дорожками и зажимные элементы, установленные в радиальных пазах внутренней втулки с возможностью взаимодействия со спиральными дорожками на внутренней поверхности наружной втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности центрирования и сокращения времени на смену установленного в патроне инструмента или детали, зажимные элементы выполнены в виде подпружиненных в направлении от оси патрона кулачков с выступами и лунками, при этом выступы кулачков расположены в спиральных пазах, выполненных на внутренней поверхности наружной втулки, а в лунках установлены с возможностью взаимодействия со спиральными дорожками введенные в патрон шарики, причем патрон снабжен дополнительными подпружиненными в напраачении его оси кулачками, установленными с возможностью радиального iS перемещения в дополнительных радиальных пазах, в шолненных во внутренней втулке, а базовая поверхность для присоединения к шпинделю выполнена на наружной втулке.