Патрон для закрепления инструмента Советский патент 1982 года по МПК B23B31/04 

(54) ПАТРОН ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

1

Изобретение относится к металлообработке, преимущественно к патронам для закрепления концевого инструмента.

Известен патрон для закрепления режущего инструмента, в корпусе которого установлены с возможностью противоположного вращения фрикционные полумуфты прямого и обратного хода и держатель инструмента, установленный между полумуфтами с возможностью вращения и осевого перемещения 1 .

Однако известная конструкция патрона обладает недостатком, который заключается в том, что держателю инструмента не обеспечивается нейтральное положение (без вращен1та) при холостом вращении шпинделя. Этот недостаток не позволяет выполнять требование техники безопасности.

Целью изобретения является обеспечение установки держателя инструмента в нейтральном положении.

Для достижения поставленной цели держатель инструмента снабжен фиксатором.

На фиг. 1 показан патрой для закрепления инструмента в разрезе; на фиг. 2 -

кинематическая схема патрона; на фиг. 3 - схема расположения основных деталей патрона при резьбонарезании; на фиг. 4 - схема расположения основных деталей патрона при выводе метчика из отверстия.

5Предлагаемый патрон для закрепления

инструмента имеет корпус 1(фиг. 1) и установленный в нем между ведущей полумуфтой 2 и ведомой полумуфтой 3 держатель инструмента 4, предохранительное устройство

10 крутящего момента 5 в виде щариковой муфты 6, которая расположена внутри корпуса 1 между ведущей полумуфтой 2 и ползуном 7, сепаратор 8 с отверстиями 9, который зафиксирован в плоскости разъема корпуса 1. Корпус 1 состоит из верхней части 10

15 и нижней части 11, соединенных резьбовыми элементами 12.

Ведущая полумуфта 2 имеет хвостовик 13, который при работе сопрягается со щпинделем станка, цилиндрическую часть 14 и фланец 15, который через элементы 16 передает вращение щпинделя станка (фиг. 1, стрелка А) ведомой полумуфте 3 (фиг. 1, стрелка Б). Элементы 16 могут быть выполнены в виде щариков, как это показано на фиг. 1, а также в виде цилиндрических, конических и фасонных роликов. Ведущая полумуфта 2 своей цилиндрической частью посредством подшипников 17 и 18, распорного кольца 19, гайки 20 фиксируется во втулке 21 с наружным выступом 22 и внутренний выступом 23. Втулка 21 посредством крепежа 24 соединена с- корпусом 1. От осевого перемещения, ведущая полумуфта 2 предохраняется буртиком или разрезной щайбой 25, как это показано на фиг. 1.

Ведомая полумуфта 3 крепится в корпусе 1 посредством подплипников 26, распорной втулки 27 и гайки 28. Между наружными обоймами подшипников и центральным отверстием нижней части корпуса 1 расположена эластичная втулка 29. Держатель инструмента 4 расположен с возможностью вращения и осевого пере.мещения в отверстиях 30 и 31 ведущей 2 и ведомой 3 полумуфт. Средняя часть 32 держателя (фрикцион) инструмента в 2-10 раз имеет превышение диаметра над его концами 33., В промежуточном положении держатель удерживается фиксатором 34. Средняя часть 32 выполняется из материаvioB с коэффициентом трения в пределах 0,19-0,83. Этот диапазон материалов обеспечивает надежную работу патрона при нарезании резьбы в алюминиевых сплавах и труднообрабатываемых м-атериалах. По форме средняя часть 32 держателя 4 может быть конической, цилиндрической, сферической и фасонной.

Предохранительное устройство крутящего момента 5 выполнено в виде шариковой муфты 6 и состоит из обоймы 35, шариков 36, пружины 37, ползуна 7 с выступами от проворачивания его в корпусе 1, регулировочной гайки 38. Регулировочная гайка 38 тарируется на определенный крутящий момент динамометрическим ключом. Величина крутящего момента определяется расчетом или экспериментально и зависит в основном от типоразмера режущего инструмента, физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов проведения обработки, фрикционной характеристики пары полумуфта 3 - элементы 16 величины трения в деталях патрона и др. Для фиксации корпуса 1 от проворота в нем параллельно оси вращения патрона выполнено отверстие, через которое проходит держатель 39, связанный с леподвижной частью станка.

Рассмотрим три фазы работы патрона: холостой ход (фиг. 2), Нарезание резьбы (фиг. 3), вывод метчика из отверстия (фиг. 4). При холостом ходе, которому соответствует Нулевое положение фиксатора 34 и среднее положение держателя инструмента 4 между полумуфтами 2 и 3 с одинаковым 3a3ojpOM (фиг. 2), пйлумуфта 2 получает вращение от шпинделя станка и через врашающиеся шарики 16, закрепленные в отверстиях 9 неподвижной относительно

корпуса 1 щайбы 8,передает его полумуфте 3 противоположным по направлению, т.е. шарики 16 реверсируют вращение полумуфт. В силу того, что момент инерции держателя инструмента 4 больше сил трения, он при холостом ходе стоит на месте. Корпус I также не вращается. Препятствует ему в этом на всех фазах работы неподвижный держатель 39.

При нарезании резьбы (фиг. 3) патрону сообщается усилие подачи вдоль оси

вращения по стрелке S, под действием которого полумуфта 2 сцепляется с держателем инструмента 4 и ведет его в сторону вращения шпинделя станка: При этом полумуфта 3 вращается в противоположном направлении, но так как силы трения ее о цилиндрический участок 33 держателя инструмента 4 незначительны, они не изменяют заданное направление вращения инструмента.

При выводе метчика из отверстия (фиг. 4)

изменяется направление сил подачи. Держатель 4 сцепляется с полумуфтой 3, вращающейся противоположно относительно шпинделя. Этим обеспечивается выворачивание метчика.

Таким образом, использование патрона при нарезании резьбы обеспечивает автоматическое реверсирование инструмента при выводе его из обработанного отверстия без переключения оборотов на станке или изменения положений деталей самого патрона. Для реверсирования достаточно изменить направление подачи.

Предлагаемый патрон имеет значительно .большие технологические возможности чем известный, который решает задачу реверсирования предохранительного устройства крутящего момента. Кроме этого, патрон реверсирует вращение инструмента при изменении направления подачи и может быть использован на сверлильных, резьбонарезных, токарных, револьверных,

фрезерных, расточных и др. станках независимо от того, вращается инструмент или деталь. Особенно значительный положительный эффект возникает при сверлении и нарезании резьбы в глухих отверстиях. Повышение производительности резьбонарезания достигается благодаря экономии времени на реверсирование станка или переключения направления вращения патрона, а также появившейся возможности чаще вводить-выводить инстр мент для удаления стружки.

Качество резьбы По сравнению с-известнУм повышается благодаря плавающему сопряжению полумуфты 3 с корпусом 1 посредством установки эластичных втулок 29 между наружными обоймами подшипников

26 и корпусом 1. При несовпадении осей отверстия и шпинделя биение может быть устранено путем смещения полумуфты 3 по плоскости контакта с шариками 16 -на величину упругости втулок 29.

Патрон компактен, технологичен, прост по конструкции и в эксплуатации, надежен, обладает малой металлоемкостью, ремонтопригоден, может быть использован практически на всех металлорежущих станках, ручных пневмомашинках и электродрелях для сверления, зенкерования, развертывания, резьбонарезания.

Формула изобретения

Патрон для закрепления инструмента, в корпусе которого установлены с возможностью противоположного вращения фрикционные полумуфты прямого и обратного хода и держатель инструмента установленный между полумуфтамн с возможностью вращения и осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью установки держателя инструмента в. нейтральном положе: НИИ, он снабжен фиксатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Ч. Авторское свидетельство СССР № 716736, кл. В 23 G 5/00, 1977.