Зажимной патрон Советский патент 1993 года по МПК B23B31/00 

Изобретение относится к области оснастки для металлообработки, в частности к зажимным патронам для металлорежущих станков.

Цель изобретения - увеличение долговечности и повышение надежности зажимного патрона.

На фиг.1 изображен зажимной патрон, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Он содержит корпус 1, балансировочное отверстие 2, полость 3, стакан 4, паз 5, задняя часть стакана 6, балансировочные грузы 7, цапфа 8, гайка 9, шайба 10, эксцентрик 11, паз 12, рабочее вещество 13, электромагнитная катушка 14, управляющее устройство 15, усилитель 16, датчик 17 крутильных колебаний, силовые линии магнитного поля 18, обрабатываемую деталь 19, инструмент 20, эксцентриситет ei, эксцентриситет езг

В корпусе 1 выполнена эксцентрично расположенная с эксцентриситетом 62 полость 3, балансировочное отверстие 2. Корпус 1 входит в стакан 4, на задней части 6 которого находится паз 5 с размещенными в нем балансировочными грузами 7. Внутри стакана 4 закреплена неподвижно цапфа 8 с зафиксированным на ней при помощи гайки 9 и шайбы 10 эксцентриком 11 с эксцентриситетом ei. Эксцентрик 11 может радиально перемещаться относительно цапфы 8, благодаря наличию паза 12, Полость 3, образованная между корпусом 1 и стаканом 4, заполнена рабочим веществом

13. в виде магнитной жидкости. У задней части 6 стакана 4 установлена электромагнитная катушка 14, электрически связанная с управляющим устройством 15, которое через усилитель 16 соединено с датчиком крутильных колебаний 17. Силовые линии магнитного, поля 18 пронизывают рабочее вещество 13. В корпусе 1 закреплена обрабатываемая деталь 19. Ее обработку осуществляет инструмент 20.

В процессе обработки возникают крутильные колебания корпуса 1, они фиксируются датчиком 17, сигнал от которого .через усилитель 16 передается на управляющее устройство 15. При превышении усиленным сигналом допустимой величины управляющее устройство 15 увеличивает или уменьшает постоянный электрический ток, подаваемый на электромагнитную катушку

14. изменяя напряженность магнитного поля последней. Изменение напряженности ведет к изменению вязкости рабочего вещества 13 в виде магнитной жидкости, что влечет за собой изменение частоты крутильных

колебаний корпуса 1. При этом вибрации исчезают, что регистрируется датчиком крутильных колебаний 17. При уменьшении колебаний ниже допустимых управляющее

устройство 15 прекращает изменение электрического тока и напряженность магнитного поля стабилизируется.

Под действием крутящего момента, возникающего при резании, корпус 1 стремит0 ся повернуться относительно стакана 4. При этом эксцентрик 11 предотвращает поворот корпуса 1 относительно стакана 4 за счет заклинивания вязкого рабочего вещества 13 между эксцентриком 11 и корпусом 1, Экс- 5 центрик 11 можно перемещать и фиксировать с различным эксцентриситетом et, от которого зависит величина крутящего момента, передаваемого от стакана 4 Корпусу 1 и таким образом решать задачу предохра0 нения инструмента на токарных операциях от перегрузок. Так, если принять ei 0, то крутящий момент минимален и обусловлен силами трения между рабочим веществом 13 в виде магнитной жидкости и эксцёнтри5 ком 11. Наибольший момент имеет место при смещении эксцентрика 11 до касания корпуса 1$ полости 3. По той же причине - для передачи момента от получившего повышенную вязкость рабочего вещества 13 к

0 корпусу 1 - необходим эксцентриситет; . Если еа - 0, то возможна пробуксовка между корпусом 1 и рабочим веществом 13. Переменная толщина слоя рабочего вещества 13 увеличивает взаимное торможение эксцен5 трика 11 и корпуса 1, а соответственно при увеличении вязкости рабочего вещества 13 растет и жесткость зажимного патрона.

Положение эксцентрика 11 регулируют следующим образом. Корпус 1 вынимают из

0 стакана 4, после чего обеспечивается доступ

к гайке 10, Ее свинчивают и настраивают положение эксцентрика 11, которое фиксируют с помощью гайки 10, Далее в полость 3 наливают рабочее вещество 13 в виде маг5 нитной жидкости, на корпус 1 надевают и фиксируют стакан 4 в осевом направлении, например, с помощью винтов и т.п. элементов крепления. Дисбаланс зажимного патрона устраняют перемещением ба0 лансировочных грузов 7 в пазу 5.

При ориентации обрабатываемой детали 19 относительно инструмента 20, работ ю- щего с радиальной подачей электромагнитную катушку 14 отключают т управляющего

5 устройства 15. При этом рабочее вещество 13 - в виде магнитной жидкости теряет вязкость и становится текучим. Затем поворачивают, корпус 1 относительно стакана 4, подключают электромагнитную катушку 14 к управ- яющему устройству 15 и ведут обработку

при жесткой фиксации обрабатываемой детали 19.

Использование в качестве рабочего вещества 13 магнитной жидкости, изменяющей свою вязкость и жесткость при изменении напряженности магнитного поля, вместо вязко-упругого клея предотвращает возникновение вибраций и связанных с ними разрешающих инструмент, изнашивающих станок и зажимной патрон факторов трения и нагрузок на различных режимах работы зажимного патрона. При снятии магнитного поля магнитная жидкость облегчает, выполняя роль смазки, поворот корпуса 1 без отключения шпинделя станка от привода и снижая трение и износ между элементами зажимного патрона.

0

5

Таким образом, предлагаемый зажимной патрон позволяет увеличить его долговечность и повысить надежность работы. Формула изобретения Зажимной патрон, содержащий корпус с зажимными кулачками, размещенный, в стакане, полость между последним и корпусом заполнена рабочим веществом, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения долговечности и повышения надежности, патрон снабжен расположенным в указанной полости и установленным с возможностью фиксированных перемещений на цапфе эксцентриком и электромагнитной катушкой с управляющим устройством, при этом в виде рабочего вещества выбрана магнитная жидкость.

Использование: в области оснастки для металлорежущих станков, конкретно в зажимных устройствах. Сущность изобретения: в корпусе 1 выполнена эксцентричная полость 3, в которой с возможностью радиальных фиксированных перемещений на цапфе 8 установлен эксцентрик 11, а сама полость заполнена магнитной жид костью. У задней части стакана 4 установлена электромагнитная катушка 14, связанная с управляющим устройством 15. При ориентации детали 19 относительно инструмента 20, работающего с радиальной подачей, катушку отключают, при этом вещество теряет вязкость и становится текучим. Затем поворачивают корпус 1 относительно стакана 4, под ключа ют катушку 14 к управляющему устройству 15 и ведут обработку при жесткой фиксации детали 19. 2 ил.