Цанговый патрон Советский патент 1993 года по МПК B23B31/20 

Фиг. 7

Изобретение относится к области металлорежущих станков и может быть использовано на токарных автоматах и на токарно-револьверных станках для надежного зажима заготовок.

Известны цанговые патроны для зажима прутков с увеличенным допуском диаметра. Они имеют зажимную цангу с конической головной частью и расположенные в ней пЬдгГружйненные зажимные эле- менты. Применение отдельных зажимных элементов снижает точность зажима прутка.

В качестве прототипа принят цанговый патрон, в корпусе которого расположена за- жимная цанга, в губках которой в наклонных пазах установлены подпружиненные зажимные элементы с кольцевыми пазами на внутренней поверхности, в которых расположен упругий элемент. На зажимных эле- ментах имеются наклонные боковые грани, вершинами направленные к оси патрона, при этом зажимные элементы установлены в пазах губок цанги, а пружины, соединяющие цангу с зажимными элементами, уста- новлены с предварительным натягом.

Прототип имеет недостаток: не обеспечивается высокая надежность закрепления заготовок.

Цель изобретения - повышение надеж- ности закрепления путем увеличения сил зажима при возрастании момента сил трения.

На фиг. 1 представлен цанговый патрон, продольный разрез; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - увеличенное изображение пальца в выемках до начала резания; на фиг. 4 - то же, после приложения момента сил резания.

Цанговый патрон имеет корпус, в кото- ром расположены аксиально подвижная основная цанга 2 с внутренней конической поверхностью на зажимных губках и допол- .. нительная цанга 3 с ответной наружной конической поверхностью на зажимных губках, пальцы 4 с роликами 5 и пружинами сжатия 6; Цанга 2 взаимодействует своей наружной поверхностью с отверстием корпуса 1, а трубой 7 соединена с приводом ее осевого перемещения (не показан). Шпонка 8 предохраняет цангу 2 от проворота относительно корпуса 1. Коническая поверхность, по которой взаимодействуют цанги 2 и 3, имеет угол /, равный углу самоторможения (примерно 4-6°). На конических по- вёрхностях цанг 2 и 3 равномерно по окружности расположены навстречу друг другу радиусные выемки (фиг. 2), предназначенные для размещения пальцев 4 с роликами 5. Радиус выем.ки на

дополнительной цанге 3 выбирают из условия Ri (1,5-2,5)r, где г - радиус пальца 4. Радиус-выемки на основной цанге 2 выбирают из условия Ra (1,,0)Ri. Цанга 3 имеет чередующиеся по окружности противоположно направленные закрытые пазы с перемычками а; один из этих пазов выполнен сквозным, без перемычки. Это придает цанге радиальную упругость при обеспечении достаточной точности зажима. Пружины сжатия 6 помещены между торцами пальцев 4 и роликов 5 так, что обеспечивается постоянный контакт противоположных торцов пальца и ролика с торцем выемки радиуса RI, Радиусы пальцев и роликов равны. Цанга

9 предназначена для подачи прутка 10. При сборке детали 4, 5 и 6 в сборе вставляют в выемки цанги 3, заполняют их вязкой смазкой и в вертикальном положении вводят внутрь разжатой специальным приспособлением цанги 2.Работа цангового патрона происходит следующим образом.

Перед началом зажима при отсутствии прутка 10 цанга 3 под действием пружин 6 занимает такое начальное осевое положение, при котором торцы радиусных выемок на цангах 2 и 3 в осевом направлении совпадают (как показано на фиг. 1). Подача прутка 10 в направлении слева направо выполняется подающей цангой 9 на требуемую величину, При этом .цанга 3 под действием сил трения смещается вправо от своего начального положения на величину, определяемую фактическим диаметром прутка 10, а именно: чем больше этот диаметр по сравнению с номинальным, тем больше это смещение. При зажиме прутка

10 цанга 2 смещается влево на постоянную величину, обеспечиваемую приводом. Осевое смещение цанги 3-в процессе зажима определяется фактическим диаметром прутка: чем эта величина больше, тем меньше это смещение (влево по фиг. 1). 8 результате при закреплении прутков с различными отклонениями диаметра величина радиального усилия зажима стабилизируется.

К концу зажима между пальцами 4 (и роликами 5) и выемкой в цанге 2 образуется радиальный зазор А (фиг. 3), причем величина этого зазора меньше при меньшем фактическом диаметре прутка 10. При минимальном (в пределах допуска) диаметре прутка этот зазор равен нулю. При обработке детали образуются силы и момент резания, воспринимаемые силами трения на конических поверхностях патрона. При значительном повышении момента сил резания цанга 3 проворачивается относительно цанги 2 на некоторый малый угол у . При этом пальцы 4 и ролики 5 устремляются в сужающуюся часть выемки на цанге 2 и упираются в нее. Возникающие при этом радиальные усилия дополнительно сжимают цангу 3, на- ружный ее диаметр уменьшается и цанга 2 под действием упруго растянутого привода и трубы зажима 7 дополнительно втягивается в коническое отверстие корпуса 1. Таким образом, повышение момента сил резания вызывает ответное увеличение сил зажима. При уменьшении момента сил резания восстанавливается свободное положение пальцев и роликов в выемках.

При разжиме цанга 2 под действием сил упругости ее лепестков смещается вправо (по фиг. 1), диаметры, отверстий цанг 2 и 3 увеличиваются и пруток 10 освобождается. Далее процесс повторяется.

Технико-экономическая эффективность применения данного патрона на станке обусловлена повышением на 15 процентов производительности в результате более надежного закрепления, допускающего увели- чение режимов обработки. . По

предварительным расчетам, годовой экономический эффект при использовании комплекта патронов на токарном автомате мод. 1Б265-6К при двухсменной работе и коэффициенте загрузки 0.75 составляет 10065 руб на один станок.. Фор мула изобретения Цанговый патрон, в корпусе которого расположены подвижная основная цанга с внутренней конической поверхностью на зажимных губках и дополнительная цанга с наружной конической поверхностью на зажимных губках, отличающийся тем, что, с целью повышения увеличения силы зажима при возрастании момента сил резания, патрон снабжен пальцами, а на конических поверхностях обеих цанг равномерно по окружности выполнены радиусные выемки, предназначенные для размещения упо- мянутых пальцев, причем радиус выемки на дополнительной цанге выбираем из условия Ri (1,5-2,5)r, где г- радиус пальца, а радиус выемки основной цанги выбираем из условия R2 (1,2-2.0)Ri.

Использование: станкостроение для зажима прутков на токарных автоматах. Сущность изобретения: в корпусе 1 внутри основной подвижной цанги 2 расположена дополнительная цанга 3, взаимодействующие по конической поверхности. Патрон снабжен пальцами 4. На конических поверхностях обеих цанг выполнены радиусные выемки, предназначенные для размещения упомянутых пальцев 4. Радиус выемки на дополнительной цанге 3 равен RI (1,5- 2,5)г, где г - радиус пальцев. Радиус выемки на основной цанге 2 равен R2 (1,2-2,0)Ri. При возрастании момента сил резания цанга 3 начинает проворачиваться в цанге 2 на малый угол, пальцы устремляются в сужающуюся часть выемки цанги 2 и упираются в нее. Так возникают дополнительные- радиальные усилия зажима. 4 ил.

Фиг. 2

Фиг А