Цанговый патрон Советский патент 1985 года по МПК B23B31/20 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для подачи и зажима пруткового материала на токарновинторезных станках, в том числе и с ЧПУ. Цель изобретения - повышение надежности работы путем повышения износостойкости зажимных элементов. На фиг. 1 представлен цанговый патрон; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1. Цанговый патрон содержит установленный на шпинделе станка корпус 1 с закрепленным на нем цилиндром 2, в котором расположена пружина 3, отжимаюш,ая расположенный концентрично оси патрона кольцевой поршень 4 разжима с внутренней конической поверхностью, контактирующей с шариками 5 шарикового усилителя, в который входят также опорное кольцо 6 и гильза 7, торцовая коническая поверхность которой контактирует с шариками 5. Гильза 7 поджата к шарикам 5 пружиной 8. Опорное кольцо 6 запрессовано на ступицу 9 корпуса 1. Гильза 7 установлена одним концом на ступице 9 корпуса 1, а другим входит в отверстие цилиндра 2. Ступица 9 корпуса 1 выполнена с пазами 10. Во внутреннем коническом отверстии гильзы 7 расположена зажимная цанга 1 1. Внутри гильзы 7 установлен под действием пружины 12 ступенчатый поршень 13 подачи с конусным отверстием 14. Вторая ступень поршня 13 подачи выполнена в виде трубчатого штока 15 с воздухопропускными отверстиями 16. Внутри конического отверстия 14 поршня 13 подачи расположены клиновые элементы 17, соединенные шарнирно с поршнем 18 захвата, установленным внутри трубчатого штока 15 поршня подачи 13. На боковых поверхностях клиновых элементов 17 выполнены гнезда, в которых расположены пружины 19 (фиг. 3). На переднем торце шпинделя станка неподвижно закреплена воздухоподаюш.ая обойма 20. В статическом положении пневмоцилиндры приводов патрона отключены от пневмосистемы и их обшая полость соединена с /атмосферой (фиг. 1-3). Зажимная пружина 3 через поршень 4 разжима и шарики 5 шарикового усилителя действует на гильзу 7, отжимая ее вправо, в результате чего цанга 11 зажимает пруток 21. В зависимости от выбранных углов расположения контактирующих с шариками 5 поверхностей поршня 4 ражима, опорного кольца 6 и гильзы 7 шариковый усилитель обеспечивает передачу усилия пружины 3 на гильзу 7 с увеличением в 4-8 раз при соответствующем сокращении величины хода. При подаче сжатого воздуха в воздухоподающую обойму 20 он поступает в обшую полость пневмоцилиндров привода патрона: вначале в пространстве перед поршнем 4 разжима, откуда через промежутки между шариками 5 и через воздухопропускные пазы 10 в ступице 9 корпуса 1 попадает в пространство перед поршнем 13 подачи и далее через воздухопропускные отверстия 16 в трубчатом щтоке 15 поршня 13 подачи поступает в полость между поршнем 18 захвата и внутренней повехностью поршня 13 подачи. По мере поступления сжатого воздуха и роста давления в общей полости пневмоприводов патрона вначале происходит движение влево поршня 18 захвата, так как он в отличие от поршня 13 подачи и поршня разжима 4 не подпружинен и испытывает меньшее сопротивление перемещению. При движении поршня 18 захвата шарнирно соединенные с ним клиновые элементы 17 перемещаются внутри конического отверстия 14 порщня 13 подачи и заклиниваются между конической поверхностью и прутком 21, т. е. происходит захват прутка 21. Положение поршня 18 захвата и клиновых контактных элементов 17 относительно поршня 13 подачи определяется диаметром обрабатываемого прутка 21. С повышением давления в общей полости пневмоприводов патрона происходит движение кольцевого поршня 4 разжима вправо со сжатием пружины 3. При этом щарики 5 шарикового усилителя, касаясь внутренней конической поверхности поршня 4 разжима, расходятся в радиальных направлениях от продольной оси патрона под действием гильзы 7, отжимаемой влево пружиной 8. Одновременно цанга 11 разжимает пруток 21. До момента разжима прутка 21 поршень 13 подачи остается неподвижным, так как между его внутренним конусом 14 и прутком 21 заклинены клиновые элементы 17, поджатые поршнем 18 захвата. Усилие, возникающее на поршне 13 подачи, еще более заклинивает клиновые элементы 17 между прутком 21 и конусом 14 поршня 13 подачи. Как только происходит разжим прутка 21 в цанге II, поршень 13 подачи начинает двигаться вправо и обеспечивает подачу прутка 21. Подача прутка 21 осуществляется до упора, установленного на суппорте или задней бабке станка (не показан). При отключении сжатого воздуха и соединении канала воздухоподводящей обоймы 20 с атмосферой вначале давление падает перед поршнем 4 разжима, так как его полость непосредственно соединяется с атмосферой. Порщень 4 разжима под действием пружины 3 отходит влево. Шарики 5 сдвигаются к продольной оси патрона и подают гильзу 7 вправо, в результате чего происходит зажим цангой 11 прутка 21 в выдвинутом положении. Падение давления перед порщнем 13 подачи и в полости между поршнем 18 захвата и внутренней поверхностью поршня 13 подачи приводит к тому, что усилие, затягивающее клиновые элементы 17 в конус 14

ЦАНГОВЫЙ ПАТРОН, в полом корпусе которого установлены цанга и нажимная гильза с шариковым усилителем, кинематически связанные с механизмом привода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности зажима, патрон снабжен расположенными концентрично в полости корпуса подпружиненным ступенчатым поршнем подачи с конусным отверстием и поршнем захвата с шарнирно установленными подпружиненными между собой клиновыми элементами, предназначенными для взаимодействия с конусным отверстием поршня подачи. (Л 00 Од