Зажимной патрон Советский патент 1993 года по МПК B23B31/02 

Изобретение относится преимущественно к металлообработке и может найти широкое применение при производстве, например, зажимных сверлильных патронов, используемых в народном хозяйстве для зажима инструмента с цилиндрическим хвотовиком.

Цель изобретения - уменьшение осевого и радиального габаритов патрона при соранении равных возможностей по зажиму нструмента заданного диапазона диаметров его хвостовика.

На фиг. 1 изображен предлагаемый зажимной патрон, общий аид, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 - вид А на фиг. 1, два из ряда возможных вариантов соединений типа паз - выступ) винта с зажимными кулачками; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Зажимной патрон содержит корпус 1, зажимные кулачки 2, установленную поворотно на корпусе 1 и зафиксированную на нем от осевого смещения гильзу 3, элемены осевой фиксации гильзы 3 на корпусе 1, а также элементы силовой кинематической связи между корпусом 1, зажимными кулачками 2 и гильзой 3. В корпусе 1 выполнены наружная коническая поверхность 4, равномерно расположенные по окружности, пересекающие наружную коническую поверхность 4 продольные пазы 5; внутренний инструментальный конус б, осевое отверстие 7, буртик 8. Пазы 5 выполнены выходящими в осевое отверстие 7 на длине, обеспечивающей требуемое перемещение зажимных кулачков 2, причем на наружной конической поверхности 4 корпуса 1 параллельно ее образующей выполнены лыски 9 с совмещенными с пазами 5 осями симметрии. На корпусе 1 посредством элементов осевой фиксации зафиксирована с возможностью вращения гильза 3, снабженная внутренней конической поверхностью 10, осевым резьбовым отверстием 11 и накаткой 12. В качестве элементов осевой фиксации гильзы 3 на корпусе 1 патрон содержит осевое резьбовое отверстие 11 у торца гиль- зы 3, размещенное в отверстии 11 кольцо 13 (с выполненными в нем наружной резьбой 14, осевым отверстием 15, отверстиями 16 под шипы ключа, обращенной к буртику 8 на корпусе 1 внутренней конической поверхностью 17, поперечной прорезью 18, расположенным перпендикулярно прорези 18 резьбовым отверстием 19 и, кроме того, оно снабжено винтом 20, натянутым в резьбовом отверстии 19), буртик 8 корпуса 1, расположенные между буртиком 8 и внутренней конической поверхностью 17 шарики 21, наружную коническую поверхность 4 корпуса 1, внутреннюю коническую

поверхность 10 гильзы 3, прижатую к наружной конической поверхности 4 корпуса 1. В отверстии 11 гильзы 3 и в пазах 5.корпуса 1 установлен винт 22, выполненный с участком наружной резьбы 23, осевым отверстием переменного сечения 24, а также торцевыми выступами 25, оканчивающимися сцепами 26. В пазах 5 корпуса 1 размещены также зажимные кулачки 2.

0 Последние выполнены в виде односкосого клина с углом скоса,равным углу наклона наружной конической поверхности 4 корпуса 1,и содержат сцепы 27, скошенные выпук- лые поверхности 28 и на боковых

5 поверхностях направляющие выступы 29, выполненные параллельными упомянутому скосу клина, а также нажимные поверхности соприкосновения с инструментом (позиция на фиг. не указана). Зажимные кулачки 2 в

0 пазах 5 закреплены аксиально относительно винта 22 подвижным (типа паз - выступ) соединением их сцепов 27 и 26, причем зажимные кулачки 2 размещены в пазах 5 с возможностью силового взаимодействия их

5 скошенных выпуклых поверхностей 28 с внутренней конической поаерхностью 10 гильзы 3, & направляющих выступов 29 с лысками 9 корпуса 1. Таким образом, взаимно связанные винт 22 и зажимные кулачки 2

0 размещены в патроне с возможностью совместных относительно корпуса 1 -возвратно-поступательного перемещения винта 22 и аксиально-радиального перемещения зажимных кулачков 2.

5 Зажимной патрон с исходного положения (фиг. 1 и 3) работает следующим образом.

В исходном положении посредством кольца 13, затянутого с помощью его резьбы

0 14 (с использованием гаечного ключа, сопряженного с отверстием 16) в резьбовом отверстии 11 гильзы 3 и затем зафиксированного в нем винтом 20, туго натянутым в резьбовом отверстии 19 у прорези 18, обес5 печено прикосновение конических поверхностей 4 и 10 соответственно корпуса 1 и гильзы 3, а также его внутренней конической поверхности 17 через шарики 21 с буртиком 8 корпуса 1. Такое положение

0 гарантирует надежную осевую фиксацию гильзы 3 на корпусе 1 и обеспечивает при этом возможность свободного ее вращения. Кроме того, в этом исходном положении зажимные кулачки 2 максимально удалены от

5 кольца 13, они сведены и заклинены внутренней конической поверхностью 10 гильзы 3, к которой прижаты своими скошенными выпуклыми поверхностями 28 под воздействием винта 22. При вращении гильзы 3 посредством накатки 12 относительно корпуса

1 происходит навинчиаание резьбы ее отверстия 11 на резьбу 23 винта 22. Поскольку выступы 25 винта 22 размещены в пазах 5 корпуса 1, а между корпусом 1 и поверхностью отверстия 24 винта 22 обеспечен зазор - то винт 22 осуществляет поступательное перемещение по направлению к кольцу 13, увлекая при этом за собой, с помощью соединенных сцепов 26 и 27, размещенные в пазах 5 корпуса 1 зажимные кулачки 2. В начале такого перемещения скошенные выпуклые поверхности 28 зажимных кулачков 2 прерывают активный контакте внутренней конической поверхностью 10 гильзы 3, а их направляющие высту- пы 29 вступают в активный контакт с лысками 9 корпуса 1, что впоследствии при поступательно движущемся винте 22 обеспечивает аксиально-радиальное перемещение зажимных кулачков 2 с разведением их друг от друга в радиальном направлении. Также расположение зажимных кулачков 2 позволяет извлечь из патрона инструмент, если он был в нем ранее зажат, или между ними теперь можно разместить и затем за- жать хвостовик другого необходимого инструмента.

Зажим инструмента в патроне осуществляют следующим образом.

Хвостовик инструмента выводят в про- странство между разведенными зажимными кулачками 2 по оси отверстия 7 корпуса 1 и вращением гильзы 3 относительно корпуса 1, но уже в обратном направлении, обеспечивают перемещение винта 22 и сое- диненных с ним зажимных кулачков 2 по направлению от кольца 13. Вначале этого перемещения скошенные выпуклые повер- хнрсти 28 зажимных кулачков 2 вступают в активный контакт с конической поверхно- стью 10 гильзы 3, а их направляющие выступы 29 взаимодействуют с лысками 9 корпуса 1, как с промежуточными опорами. Вследствие этого, при последующем поступательном перемещении винта 22, зажимные кулачки 2 осуществляют аксиально-радиальное перемещение с их сведением (сближением), что позволяет им сжать туго хвостовик инструмента, охватив его со всех сторон, т.е. зажать инструмент в патроне. В зажимном патроне с зажатым инструментом скошенные выпуклые поверхности 28 зажимных кулачков 2 - заклинены конической поверхностью 10 гильзы 3, причем при этом прерван контакт их направляющих вы- ступов 29 с лысками 9 корпуса 1. Соединяют патрон с внешним приводом вращения посредством инструментального конуса 6 корпуса 1. Осевое отверстие 15 кольца 13 - технологического назначения, например,

его используют при установке в патроне шариков 21 и т.п.

Предлагаемый патрон в сравнении с патроном-прототипом имеет небольшие размеры, меньшую материалоемкость, он более технологичный. Так, например, в сравниваемых патронах, обеспечивающих зажим хвостовиков инструментов с диаметром до 16 мм, осевой габарит предложенного патрона более чем в 1,4 раза, в радиальный габарит в 1,5 раза меньше чвм у прототипа, причем и масса предлагаемого патрона более чем в 2 раза меньше чем в прототипа. Кроме того, важным преимуществом предлагаемого патрона перед прото- типом является повышение его технологической точности в процессе эксплуатации, достигаемое за счет автоматической пригонки взаимодействующих его составных частей.

Формула изобретения Зажимной патрон, содержащий корпус с осевым отверстием, конической наружной поверхностью в передней части и равномерно расположенными по окружности, пересекающими коническую поверхность продольными пазами, размещенные в пазах зажимные кулачки, установленную на корпусе с возможностью вращения гильзу с осевым резьбовым отверстием, установленный на корпусе и в резьбовом отверстии гильзы винт, связанный посредством соединений типа паз-выступ с зажимными кулачками, и элементы осевой фиксации гильзы на корпусе, включающие буртик на корпусе и предназначенное для взаимодействия с ним кольцо, расположенное в резьбовом отверстии гильзы, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью уменьшения габаритов патрона, гильза сопряжена с наружной конической поверхностью корпуса посредством выполненной в ней ответной конической поверхности, пазы выполнены выходящими в осевое отверстие корпуса на длине, обеспечивающей требуемое перемещение зажимных кулачков, на наружной ко- нической поверхности корпуса, параллельно ее образующей, выполнены лыски с совмещенными с пазами осями симметрии, зажимные кулачки выполнены в виде односкосого клина с углом скоса, равным углу наклона наружной конической поверхности, и с направляющими выступами на боковых поверхностях, параллельными скосу, предназначенными для взаимодействия с упомянутыми лысками, винт выполнен с осевым отверстием переменного сечения и торцевыми выступами, размещенными в пазах корпуса, при этом элементы соединениятипа паз-выступ выполнены на упомянутых торцевых выступах винта, в кольце, предназначенном для осевой фиксации гильзы, выполнены поперечная прорезь, резьбовое отверстие, расположенное перпендикулярно прорези, и обращенная к буртику на корпусе внутренняя коническая поверхность, а патрон снабжен установленным а резьбовом отверстии кольца винтом и расположенными между буртиком и конической поверхностью кольца шариками.

Использование: для зажима осевого инструмента при обработке на сверлильных станках-с применением ручных дрелей и т.п. Сущность изобретения: зажимной патрон содержит корпус 1 с наружным конусом 4, уступом 8 и пазами, в которых установлены зажимные кулачки 2. На корпусе установлена управляющая муфта 3, связанная посредством передачи винт - гайка с зажимными кулачками. Винт 22 имеет размещенные в пазах корпуса торцевые выступы 25, связанные с кулачками посредством захватов, Управляющая муфта зафиксирована на корпусе от осевого перемещения посредством кольца 13, шариков 21, уступа 8 и конической поверхности 4 на корпусе. Зажимным конусом 10 муфта взаимодействует с кулачками, которые с помощью запле- чиков взаимодействуют с наклонными площадками на наружном конусе 4 корпуса. При вращении муфты винт22 перемещается в пазах корпуса в ту или другую сторону. При этом кулачки сводятся или разводятся, зажимая или освобождая инструмент. 4 ил.

Вид А

Фиг.1

ВидА

Б-б

Фиг.З