Патрон для фрез с коническим хвостовиком Советский патент 1984 года по МПК B23C5/26 B23B31/04 

0 0

ел

со. 1 Изобретение относится к области металлообработки, в частности к инст рументальной оснастке для крепления фрез в шпинделе фрезерного станка. Известен патрон для фрез с коническим хвостовиком, содержа ций корпу с цидиндрическим гнездом,.в котором выполн.ены отверстие и кольцевая выточка, переходную упругую втулку с коническим гнездом под хвостовик фрезы, установленную в цилиндрическом гнезде корпуса с возможностью осевого перемещения, упругую гайку, связанную посредством резьбы с переходной упругой втулкой и посредством подшипника качения - с корпусом и болт с головкой и шейкой, предназначенный для закрепления на хвостовике фрезы с возможностью размещения головки и шейки соответственно в кол цевой выточке и отверстии в цилиндрическом гнезде корпуса lj . Недостатком известного патрона является повышенная сложность конструкции из-за необходимости изгртовления его деталей и соединений с высокой точностью. Цель изобретения - упрощение конструкции патрона. Указанная цель достигается тем, что в патроне для фрез с коническим хвостовиком, содержащим корпус с ци линдрическ.им гнездом, в котором выполнены отверстие и кольцевая выточка, переходную упругую втулку с коническим гнездом под хвостовик фрезы, установленную в цилиндрическ гнезде корпуса с возмсжностью осе вого перемеа1ения, упругую гайку, св занную посредством резьбы с переход ной упругой втулкой и посредством подшипника качения - с корпусом, и болт с головкой и , предназна ченный для закрепления на хвостовик фрезы с возможностью размещения головки и шейки соответственно в кольцевой выточке и отверстии в цилиндрическом гнезде корпуса, отверстие в цилиндрическом гнезде корпуса и головка болта выполнены прямоугольной формы в поперечном сечении и одинаковых номинальных размеров, а шейка болта выполнена в поперечном сечении в форме квадрата с двумя закруг ленными по радиусу, равному половин стороны квадрата, противоположными углами, при этом номинальный размер стороны квадрата равен номинальному 53 размеру меньшей стороны отверстия в корпусе,а центры указанных сечений расположены на оси патрона. На фиг. 1 показан предлагаемый патрон, профильное сечение; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на.фиг. 3 соединение болта с корпусом через промежуточную деталь (шайбу); на фиг. 4 - схема взаимного расположения головки G болта и отверстия Q при вводе головки в кольцевую выточку W; на фиг. 5 - положение головки G относительно отверстия Q после поворота фрезы на 90°. Патрон содержит корпус 1, в цилиндрическом гнезде которого расположена переходная цилиндрическая (упругая) втулка 2, имеющая разрезы. На корпусе патрона установлена гайка 3, средняя часть которой выполнена в виде упругого элемента. С корпусом 1 гайка 3 связана двумя рядами шариков 4, расположенных в кольцевых канйвках корпуса и гайки. Гайка 3 связана посредством резьбы R с втулкой 2, в которую устанавливается хвостовик фрезы 5 или промежуточная переходная втулка 6 с фрезой. В цилиндрическом гнезде корпуса 1 выполнены отверстие Q и кольцевая вьпочка W, в которые установлен болт 7, имекяций головку G, шейку S и резьбовой конец К. Головка G болта 7 взаимодействует с поверхностью Wo кольцевой выточки W. Шейка S входит в отверстие Q, а резьбоч вой конец К болта 7 предназначен для резьбового отверстия в конусном хвостовике фрезы 5. Оси отверстия Q, кольцевой выточки W, головки G и шейки S болта 7 соосны друг другу и оси 00 патрона. Отверстие Q. в цилиндрическом гнезде корпуса и головка G болта выполнены црямоугольной формы в поперечном сечении и одинаковых номинальных размеров, а шейка S болта выполнена в поперечном сечении в форме квадрата с двумя закругленными по радиусу равному половине стороны квадрата, противоположньми углами, при этом номинальньй размер стороны квадрата равен номинальному размеру меньшей стороны отверстия Q в корпусе. Отверстие Q и кольцевая выточка W могут быть выполнены в шайбе 8, которая на резьбе установлена в корпу- г се 1. Патрон работает спедующим образоь После того, как болт 7 завернут в резьбовое отверстие в хвостовике фрезы 5 .до упора торца шейки S в то рец хвостовика, фрезу 5 вместе с бол том 7, а при малых размерах конического хвостовика фрезу 5 с переходной втулкой 6, вставляют в упругую втулку 2, расположенную в корпусе 1.Вращая фрезу рукой, совмещают головку G болта 7 с отверстием Q в корпусе и перемещают фрезу внутрь корпуса 1 до упора торца головки G болта 7 в корпусе. Затем фрезу поворачивают вокруг своей оси в направлении, противоположном направлению главного движения фрезерования на угол около .90° до тех пор, пока поверхность (н-апример, прямолинейная) шейки S болта 7 не упрется в поверхность отверстия Q. При этом головка G болта 7 опорйой поверхностью садится на плоскую поверхность W кольцевой вы точки и. Происходит стопорение фре зы от поворота вокруг своей оси и от смещения фрезы вдоль оси 00 из корпуса патрона. При этом обеспечи-, вается оптимальная площадь Fg конта та шейки S болта 7 с поверхностью отвер тия.Q,через которую передается крутящ момент от шпинделя фрезы, и оптимальная площадь РЛ контакта опорной поверхности головки G болта 7 с поверхностью Wo кольцевой выточки W, Для этого необходимо, чтобы наибольший диаметр dg головки G болта 7, которая удерживает фрезу 5 от смеще ния в осевом направлении из патрона был бы равен наибольшему диаметру 5с шейки S. При этом ее наименьший «j - -, -«г . . .. , диаметр dg для обеспечения максимальной прочности при условии обеспечения ограниченного поворота шейки S болта 7 в отверстии Q должен быть равен (5 /if2D5Для обеспечения гарантированного контакта шейки S болта 7 с поверхностью отверстия Q наибольший диаметр d(j головки G должен быть вьшолнен меньшим диаметра d кольцевой выточки W, т.е. dq . d, ось которой совпадает с осью 00 корпуса 1. В это случае головка G болта 7 вьшолняет только функцию стопорения фрезы в осевом направлении из патрона. После установки фрезы в корпус патрона и ее стопорения от вращения и осевого смещения осуществляют окончательное закрепление фрезы. Для этого вращают упругую гайку 3, которая при закреплении опирается на нижний ряд шариков 4, при этом упругая переходная втулка 2 перемещается из корпуса до посадки на находящийся в ней конический хвостовик фрезы 5или коническую переходную втулку 6с фрезой 5. При резании крутящий момент передается от шпинделя через шпонку корпуса патрона, от него через поверхность отверстия Q шейки S болта 7 и далее через его резьбовой конец К фрезе 5. Выполнение отверстия Q и кольцевой выточки W в шайбе 8, установленной на резьбе в корпусе 1, кроме упрощения конструкции патрона повыщает его виброустойчивость. Известно, что коэффициент поглощения в резьбовых соединениях существенно больше аналогичного коэффициента в сплошном материале. Следовательно, патрон с шайбой 8 обладает по сравнению с Цельным патроном более высокими демпфирующими свойствами. Раскрепление фрезы производится вращением гайки в противоположную сторону, чем обеспечивается поступательное движение упругой переходной цилиндрической втулки 2 в корпус патрона, при этом гайка 3 опираетЪя на верхний ряд шариков 4. После того, как переходная втулка 2 подана внутрь корпуса, рукой осуществляют поворот врезы в направлении главного движения и, совместив головку G болта 7 с отверстием Q в корпусе 1, вынимают фрезу из патрона. Положительный эффект, получаемый при- использовании патрона, заключается в снижении затрат на его изготовление, так как конструкция патрона является технологически более простой, при этом обеспечивается его высокая виброустойчивость, надежность крепления фрезы и универсальность, позволяющая закреплять в патроне через переходные втулки фрезы с меньшими по размерам коническими хвостовиками.

W

Wtf

Z /y //////.

0 Фаг.1

di

/1-.А

1

Wo

ПАТРОН ДШ ФРЕЗ С КОНИЧЕСКИМ ХВОСТОВИКОМ, содержащий корпус с цилиндрическим гнездом, в котором выполнены отверстия и кольцевая выточка, переходную упругую втулку с коническим гнездом под хвостовик фрезы, установленную.в цилиндрическом гнезде корпуса с возможностью осевого перемещения, упругую гайку, связанную посредством резьбы с переходной упругой втулкой и посредством подшипника качения - с корпусом, и болт с головкой и шейкой, предназначенный для закрепления на хвостовике фрезы с возможностью размещения головки . и шейки соответственно в кольцевой выточке и отверстии в цилиндрическом гнезде корпуса, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, отверстие в цилиндрическом гнезде корпуса и головка болта выполнены прямоугольной формы в поперечном сечении и одинаковых номинальных размеров, а шейка болта выполнена в поперечном сечении в форме квадрата с двумя закругленными по радиусу, равному половине стороны квадрата, противоположными углами, при этом номинальный размер (О стороны квадрата равен номинальному размеру меньшей стороны отверстия в корпусе, а1центры указанных сечений cs расположены на оси патрона.