Инструментальный патрон Советский патент 1985 года по МПК B23B31/04 

Oi

1

Изобретение относится к станкостроению и может найти применение в устройствах для закрепления осевого инструмента при обработке точных отверстий.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей патрона и повышение его точности путем обеспечения регулирования жесткости механизма предварительного центрирования и повьшение точности обработки

На фиг. 1 показан патрон, пррдольньй разрез;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вариант выполнения механизма центрирования при малом расстоянии между осями шарниров; на фиг. 5 - один из шарниров, продольньй разрезу- на фиг. 6 вариант выполнения концевого участка гибкого стержневого элемента и формы углубленияJ на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 8-10 различные положения гибкого элемента по мере его осевого перемещения, на фиг. 11 - совмещенные графики изменения изгибной жесткости патрона и его амплитуды колебаний по мере перемещения гибкого элемента.

Инструментальный патрон содержит тягу. 1, инсшрументодержатель 2 и хвостовик 3. Последний крепится в шпинделе станка (не показан), а в инструментодержателе 2 устанавливают инструмент, например развертку. На тяге 1 имеются вилки 4 и 5; которые обхватывают сухари 6 и 7. Перпендикулярно вилкам 4 и 5 расположены вилки 8 и 9, принадлежащие соответственно инструментодержателю

2и хвостовику 3. Вилки 4, 5, 8 и 9 соединяются с сухарями 6 и 7 и между собой штифтами 10. Кольцевая пружина 11 предохраняет штифты 10 от выпадения. По оси патрона в тяге 1, инструментодержателе 2 и хвостовике

3предусмотрены углубления 12-15,

в которых расположены концевые участки стержневых гибких элементов 16 и 17, пропущенных через отверстия в сухарях 6 и 7. Если расстояние между осями а и Г шарниров мало, возможно выполнение патрона с одним гибким элементом 18 (фиг.4).

Гибкие элементы 16, 17 или 18 установлены в патроне с возможностью осевого перемещения. Для этой цели в нем предусмотрены приводы переме1672

щения стержневых гибких элементов. Конструкция привода может быть различной. В данном патроне привод перемещения содержит зубчатое колесо 19, взаимодействующее с резьбой 20 одного из концевых участков гибких элементов 16, 17 или 18. Резьбовой конец 20 помещен в углубление с гладкими стенками. Чтобы не проискодило самопроизвольного перемещения гибкого элемента 16, 17 или 18, его фиксируют стопорным винтом 21. Кольцевая пружина 22 предохраняет от выпадения детали привода перемещения.

Стержневые гибкие элементы 16, 17 или 18 выполнены в виде стержней переменного диаметра, уменьшающегося от резьбового участка 20 к противоположному концу. Участок, которым

стержневой элемент размещен в углублениях инструментодержателя или патрона, в свою очередь, может быть выполнен с переменньм диаметром (фиг.6), например коническим 23. В

этом случае углубления 24, взаимодействующие с ним, выполняют цилиндрическими. Возможно обратное выполнение, а именно концевой участок стержня 16, 17 или 18 делают цилиндрическим, а углубление - переменного диаметра (фиг.5). Это делается для того, чтобы можно было плавно регулировать зазоры и жесткость гибких элементов.

В гибком элементе 16, 17 или 18 длина 2 участка постоянного диаметра меньшей величины должна быть равна или меньше расстояния 6j. от тор-цов углублений, имеющих постоянный

диаметр (фиг.8). Это услойие необходимо для того, чтобы при перемещении гибкого элемента становилось возможным менять его изгибную жесткость. Рассмотрим работу механизма предварительного центрирования в случае, когда концевой участок гибкого элемента 16, 17 или 18 имеет постоянньй диаметр, а углубление - переменный. На фиг. 8 показано положение,

когда концевой участок гибкого элемента находится в конической части углубления, но не касается его стенок. Амплитуда колебаний патрона определяется зазором Д между гибким

элементом и стенками углубления.

Изгибная жесткость патрона при этом положении равна нулю. На графике (фиг.11) амплитуда и жесткость пат3

рона в положениях от момента ввода гибкого элемента в коническое углубление до момента касания его. стенок обозначены od. и л. Чем меньше д тем меньше становится величина амплитуды колебаний.

На фиг. 9 показано положение, когда зазор весь выбран. Амплитуда колебаний резко уменьшается и, наоборот, жесткость резко возрастает (на графике фиг.11 это соответствует скачкам -у).

На фиг. 10 показано положение гибкого элемента, когда его концевой участок занимает промежуточное положение в углублении постоянного диаметра. При движении гибкого элемента вверх его изгибная жесткость увеличивается, так как длина участка меньшего диаметра при этом уменьшается и соответственно увеличивается длина участка с большим диаметром. Увеличение жесткости обусловлено принятым ранее условием, что 6. t tj . Амплитуда колебаний при увеличении изгибной жесткости уменьшается. На графике () границы этих состояний соответству ют у б

Аналогично изменяются амплитуда и изгибная жесткость патрона при конической форме концевого участка

801674

гибкого элемента и цилиндрической углубления.

Инструментальньй патрон с предла гаемым механизмом предварительного 5 центрирования работает следующим образом.

На станок для обработки отверстий поступает партия деталей, у которых имеет место большое несовпадение

to оси отверстия с осью шпинделя. Поворачивая отверткой шлиц зубчатого колеса 19, вьшодят концевой участок гибкого элемента 16, 17 или 18 из( углубления так, чтобы образовалей

15 зазор д и этим способствуют возможности максимальной самоустановки инструмента по отверстию,

Если на станок поступают детали с небольш1гм несовпадением осей отверстия и шпинделя, поворотом зубчатого колеса 19 вдвигают гибкий.элемент 16, 17 или 18 в углубление,.увеличивая жесткость патрона и уменьшая его амплитуду колебаний. Этим увеличивают точность обработки, уменьшая разбивку торцовых участков обрабатываемого отверстия. Необходимое положение гибких элементов по отношению к углублениям определяется экспериQ ментально по обработке пробных деталей. После завершения манипуляций по перемещению гибких элементов их фиксируют .стопорными винтами 21.

А-А

6-6

11

Фиг. 2

фиг.З

фигЛ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ ПАТРОН, содержащий шарнирно соединенную с инструментодержателем и хвостовиком, а также механизм предвари.тельного центрирования в виде расположенных в тяге стержневых элементов, на каждом из которых выполнен участок, предназначенный для размещения в осевых углублениях инструментодержателя или хвостовика, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повьппения точности обработки, стержневые элементы установлены с возможностью фиксщ)ованного осевого перемещения, а указанный участок стержневых элементов или сами углубления, выполнены с переменным по длине диаметром.

в-в

Фиг.7

Фиг.8

VyV У/Л

Фиг.9

Фиг.Ш