Патрон для крепления осевого режущего инструмента

 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к вспомогательному инструменту, предназначенному для крепления фрез, различных оправок и других инструментов с цилиндрическим хвостовиком. Патрон содержит корпус с радиально деформируемой концевой частью 2, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку 3 с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе 4 цилиндрические ролики 5, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения и гайку 6, связывающую зажимную втулку с корпусом патрона. Элементы стопорения, расположенные у торца патрона, выполнены в виде нажимного кольца со сферической поверхностью и расположенного под ним пружинного кольца. Нажимное кольцо своей сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки 3, а противоположной - с наружной поверхностью радиально деформируемой концевой части 2 корпуса. 3 ил.

Изобретение относится к металлообработке, а именно к вспомогательному инструменту, предназначенному для крепления фрез, различных оправок и других инструментов с цилиндрическими хвостовиками.

Известен патрон для крепления концевого инструмента, содержащий корпус с радиально деформируемой концевой частью, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними ролики, установленные под углом к оси патрона, и гайку, связывающую зажимную втулку с корпусом патрона. Конические поверхности выполнены с различными углами конусности, а ролики коническими (авт. св. СССР N 1708536 B 23 B 31/02, 1992).

При повороте по резьбе зажимная втулка увлекает за собой ролики, которые, обкатываясь по коническим поверхностям при перемещении по винтовой линии, заклиниваются между коническими поверхностями радиально деформируемой концевой части и зажимной втулки.

Однако изготовление такого патрона с различными углами конусности поверхностей является нетехнологичным и трудоемким.

Известен также патрон для крепления осевого режущего инструмента, который содержит корпус с радиально деформируемой концевой частью, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе цилиндрические ролики, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения сепаратора и зажимной втулки при повороте и гайку, связывающую зажимную втулку с корпусом патрона. Элементы стопорения расположены по обоим концам сепаратора и выполнены в виде колец. Элементы стопорения у торца патрона состоят из контактирующих боковыми сторонами упорного и пружинного колец прямоугольного поперечного сечения, расположенных на радиально деформируемой концевой части корпуса. Между упорным кольцом и зажимной втулкой имеется зазор для свободного перемещения зажимной втулки (патент США N 4630980 B 23 B 31/04, 409/234, 1986).

Для крепления инструмента поворачивают зажимную втулку, в результате чего ролики, совершая винтовое движение, заклиниваются между коническими поверхностями радиально деформируемой концевой части корпуса и зажимной втулки.

Основной недостаток указанного патрона заключается в том, что на участке радиально деформируемой концевой части корпуса между ее торцем и первым рядом роликов зажимное усилие меньше, чем в остальной части патрона. Это приводит к изменению геометрии внутренней поверхности концевой части патрона при эксплуатации, снижению точности и уменьшению его долговечности.

Изобретение направлено на создание высокоточного патрона с длительным сроком службы и удобного в эксплуатации.

Технический результат состоит в повышении долговечности патрона за счет увеличения усилия зажатия инструмента в его передней части.

Для этого в патроне элементы стопорения, расположенные у торца патрона, выполнены в виде нажимного кольца со сферической наружной поверхностью и расположенного под ним пружинного кольца, при этом нажимное кольцо сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки, а противоположной с наружной поверхностью радиально деформируемой концевой части корпуса.

Такое выполнение способствует повышению усилия зажатия инструмента у торца патрона, поскольку зажимная втулка опирается на нажимное кольцо элементов стопорения, которое, деформируясь, обжимает концевую часть корпуса патрона. Сферическая поверхность нажимного кольца обеспечивает точечный контакт его с зажимной втулкой для уменьшения трения и его самоустановки. Таким образом, в отличие от известных конструкций патронов элементы стопорения служат как для стопорения сепаратора с роликами и зажимной втулки, так и участвуют в зажатии режущего инструмента.

На фиг. 1 показан патрон перед закреплением режущего инструмента; на фиг. 2 то же, вид с торца патрона; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1.

Патрон для крепления осевого режущего инструмента содержит корпус с хвостовиком 1 и радиально деформируемой концевой частью 2 с конической наружной поверхностью, зажимную втулку 3 с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе 4 цилиндрические ролики 5, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения и гайку 6, связывающую зажимную втулку 3 с корпусом патрона. Конические поверхности концевой части 2 и зажимной втулки 3 имеют одинаковый угол конусности 4 5^o. Угол наклона резьбы в гайке 6 и угол наклона роликов 5 к оси патрона выполнены одинаковыми.

Для облегчения деформации концевая часть 2 имеет несквозные продольные пазы 7.

После сборки патрона гайка 6 жестко связана с зажимной втулкой 3. Для обеспечения надежности их соединения служит винт 8. На корпусе патрона имеется резьбовой участок 9 для взаимодействия с гайкой 7. Для создания постоянного зажимного усилия регулируют зазор между выступающей частью корпуса и гайкой 6 путем обработки гайки.

Элементы стопорения сепаратора 4 и зажимной втулки 3 у торца патрона состоят из нажимного кольца 10 со сферической наружной поверхностью 11 и расположенного под ним пружинного кольца 12 круглого поперечного сечения. Нажимное кольцо своею сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки 3, а противоположной поверхностью 13 с наружной поверхностью концевой части 2. В нажимном кольце выполнены прорези 14 для облегчения его деформации. Нажимное кольцо 10 установлено заподлицо с торцом концевой части 2.

Элементы стопорения сепаратора и зажимной втулки со стороны, противоположной торцу патрона, состоят из упорного кольца 15 прямоугольного поперечного сечения, боковая сторона которого контактирует с торцом гайки 6.

Для крепления инструмента в патроне поворачивают зажимную втулку 3. Гайка 6 взаимодействует с резьбовым участком 9 корпуса. Зажимная втулка перемещается относительно концевой части 2 корпуса и передает движение роликам 5 с сепаратором 4. Ролики, совершая винтовое движение между коническими поверхностями, воздействуют на концевую часть 2 корпуса патрона, которая, деформируясь, обжимает закрепляемый инструмент. При этом нажимное кольцо 10, расположенное у торца патрона, воспринимает нагрузку своей сферической поверхностью, обжимает концевую часть 2 и передает ей зажимное усилие.

Большой угол конусности и малый осевой ход зажимной втулки 3 позволяют зажимать режущий инструмент.

Для удаления из патрона режущего инструмента поворачивают зажимную втулку в обратном направлении до контакта сепаратора 4 с нажимным кольцом 10 элементов стопорения.

Таким образом, в патентуемом патроне достигается увеличение усилия зажатия режущего инструмента у торца патрона, что обусловливает исключение пластической деформации внутренней поверхности концевой части корпуса патрона, сохранение его высоких точностных характеристик и длительный срок службы.

Формула изобретения

Патрон для крепления осевого режущего инструмента, содержащий корпус с радиально деформируемой концевой частью, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе ролики, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения и гайку, находящуюся в резьбовом соединении с зажимной втулкой, отличающийся тем, что элементы стопорения, расположенные у торца патрона, выполнены в виде нажимного кольца со сферической наружной поверхностью и расположенного под ним пружинного кольца, при этом нажимное кольцо своей сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки, а внутренней поверхностью с наружной поверхностью радиально деформируемой концевой части корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3