Токарний патрон

Токарний патрон, що містить корпус з радіально розташованими в ньому кулачками, зв'язаними з тягою, двоплечі важелі, одне з пліч яких зв'язано з кулачками, друге - із зрівноважувальним вантажем, а середня частина - з корпусом, при цьому опорні поверхні важеля виконані сферичними, який відрізняється тим, що друге плече важеля має додаткову сферичну поверхню, яка взаємодіє з клиновою поверхнею штока, розташованого на тязі. Винахід відноситься до області машинобудування й може бути використаний в верстатобудуванні для затиску заготовок при обробці на токарних верстатах з ЧПК (числовим програмним керуванням) на високих частотах обертання шпиндельних вузлів. Відомий ряд конструкцій токарних затискних патронів аналогічного призначення, які виготовляються, в основному, двох типів: з отвором в штоці для розміщення пруткової заготовки та без нього. Механізований затискний патрон фірми "Paul Forkardt GmbH & Co. KG" (Німеччина) моделей 3NHF200...3NHF630 використовує компенсатор відцентрових сил в вигляді зрівноважуючих маспротиваг, які зміщуються в кришці патрону, і складається з корпусу, противаг, з'єднаних важелями з основними кулачками, втулки з Т-подібними пазами [1,2]. При високих частотах обертання відцентрові сили діють одночасно на противаги і комплект кулачків, зберігаючи при цьому силу затиску. Недоліком цього патрону є значна маса важеля та мала маса противаги, що не дозволяє компенсувати відцентрову силу на високих частотах обертання. Затискний патрон мод. ПЗКП виробництва Барановичського заводу верстатних вузлів (Респуб ліка Білорусь) теж має противаги для компенсації втрати сили затиску при високих частотах обертання [3]. Змінні кулачки встановлені на основному кулачці і закріплюються з допомогою ексцентрика. Наявність противаг, з'єднаних важелями з основними кулачками, зменшує вплив відцентрових сил на силу затиску. Однак недоліком цього патрону є відносно невелика гранична частота обертання. Відомо токарний затискний патрон по авторському свідоцтву СРСР №1673298, що містить корпус з порожниною, в радіальних пазах якого розміщені повзуни з кулачками, які зв'язані з контрвантажами через двоплечі важіль з трьома опорними сферичними поверхнями, шток з поршнем, важіль, зрівноважуючи вантажі, основні та змінні кулачки [4]. Середні опорні поверхні важеля розміщені в отворах корпусу, а кінцеві опорні поверхні розміщені в отворах повзуна та контвантажу. Однак недоліком цього патрону є складність конструкції. Найбільш близьким за технічною суттю, і тому вибраний за прототип, є токарний патрон для верстатів з ЧПК [5]. Токарний патрон містить корпус з радіально розташованими в ньому кулачками, зв'язаними з тягою, двохплечі важелі, одне з плеч яких зв'язано з кулачками, друге - із зрівноважую (19) UA (11) 74683 (13) C2 (21) 2004021396 (22) 26.02.2004 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Кузнєцов Юрій Миколайович, Ель-Дахабі Фарук Вахід, LB (73) Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" (56) SU 1673298, B23B31/14, 30.08.1991 US 4696209, B23B31/14, 29.09.1987 US 4243237, B23B31/14, 06.01.1981 Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - С. 8-9, рис. 4 Крохотин А.И., Дорохин В.В., Малевич А.М. Патроны для токарных станков с ЧПУ // Станки и инструмент, 1983, № 4. - С. 26-27, рис. 3 3 74683 4 ючим вантажем, а середня частина -з корпусом, приводом затиску верстата (не показаний). Затиспри цьому опорні поверхні важелю виконані сфекний патрон центрується на шпинделі за допоморичними. Однак недоліком цього патрону є складгою фланця 1 та кріпиться до шпинделя (не показність виготовлення важеля, в якому свердляться ний) верстата гвинтами 13, доступ до яких отвори та фрезеруються лиски. виконується через заглушки 14. З торцевої частиВ основу винаходу поставлено задачу вдоскони патрон закритий кришкою 15, яка захищає меналення затискного токарного патрона шляхом ханізм затиску патрона від попадання забруднентакого виконання важеля, який має три сферичні ня, частинок стружки та змащуючо-охолоджуючої поверхні, при якому друге плече його має додатрідини. Кришка кріпиться до корпусу 3 патрона кову сферичну поверхню, яка взаємодіє з клиногвинтами 16. вою поверхнею штока, розташованого на тязі за Важіль 10 має три робочі сферичні поверхні; рахунок чого підвищується коефіцієнт/ підсилення додаткову "d", "е", зв'язану з корпусом 3, "f" зв'язапатрону і надійності затиску при підвищенні частот ну з основним кулачком 5. Додаткову поверхня "d" обертання шпиндельного вузла. важеля взаємодіє з конічною поверхнею штока 4, Поставлена задача вирішується тим, що в заповерхня "є" важеля взаємодіє з корпусом 3, поветискному токарному патроні, що містить корпус з рхня "f " важеля розміщена в пазу основного куларадіально розташованими в ньому кулачками, чка 5. зв'язаними з тягою, двохплечі важелі, одне з плеч Токарний патрон працює наступним чином. яких зв'язано з кулачками, друге- із зрівноважуююПри переміщенні тяги 11 вліво від приводу вечим вантажем, а середня частина -з корпусом, при рстата шток 4 теж переміщується вліво, в резульцьому опорні поверхні виконані сферичними, нотаті чого основні кулачки 5 разом з змінними зативим є те, що він споряджений важелем, в якому скними кулачками 7 сходяться радіально і друге плече важеля має додаткову сферичну позатискують деталь. При підвищенні частоти оберверхню, яка взаємодіє з клиновою поверхнею штотання патрону на затискні кулачки 7 починає вплика, розташованого на тязі. вати відцентрова сила і намагається перемістити Чим вище частота обертання патрону, тим бікулачки від деталі, зменшуючи тим самим силу льше вліво зміщується точка контакту важеля і затиску. Одночасно на зрівноважуючий вантаж 8 штока, змінючи співвідношення плечей важеля і теж починає діяти відцентрова сила і зміщує даючи додаткове зусилля для компенсації втрат останній в напрямку від деталі. В результаті чого сили затиску, що забезпечує підвищення частоти важіль 10 починає повертатись в напрямі за гообертання та зменшення втрат сили затиску і задинниковою стрілкою навколо точки "d" контакту безпечують стабільне зусилля затиску деталі, важеля 10 і штока 4, компенсуючи тим самим Суть винаходу пояснюється кресленнями, де втрату сили затиску на затискних кулачках 7. Чим на Фіг.1 зображено загальний вигляд затискного вище частота обертання патрону, тим більше вліпатрона в поперечному перерізі; на Фіг.2 -переріз во зміщується точка "d" контакту важеля 10 і штока затискного патрону А-А Но, Фіг.1. 4, змінюючи співвідношення плечей важеля і даюТокарний патрон виконано в вигляді самоценчи додаткове зусилля для компенсації втрат сили труючого клинового трьохкулачкового патрона зі затиску. зрівноважуючими/ вантажами. Токарний патрон Застосування токарного патрона дозволить складається з фланця 1 (Фіг.1), який жорстко зв'ядосягти підвищення коефіцієнту підсилення патзаний гвинтом 2 з корпусом 3, що містить порожрону і надійності затиску при підвищенні частот нину "а", в якій розміщений шток 4 з отвором для обертання шпиндельного вузла. пруткової заготовки у вигляді кільцевої втулки з Джерела інформації конічними поверхнями "b" (їх може бути три). В 1. Самонастраивающиеся зажимные механизмы: корпусі 3 виконані радіальні пази "с", в яких з можСправочник./Ю.Н. Кузнецов, ААВачев, С.П.Серов, ливістю переміщення розміщені основні кулачки 5. А.Й.Црвенков под ред Кузнецова Ю.Н. -К.Техника, На основних кулачках 5 через втулку 6 закріплені 1988. -222 с. змінні затискні кулачки 7, які переміщуються раді2. Проспект фірми "Paul Forkardt GmbH &Co. KG" ально і затискають деталь (не показана). 226.01.5D-1. В порожнині "а" корпуса 3 розміщені зрівнова3. Крохотин А.И., Дорохин В.В., Малевич А.М. Патжуючі вантажі 8, число яких відповідає числу затироны для токарных станков с ЧПУ. -Станки и инстскних кулачків 5 і 7 і які зв'язані за допомогою румент, 1983, №4. с. 26-27. штифтів 9 з двоплечими важелями 10, одне з пліч, 4. Авторское свидетельство СССР №1673298. яких взаємодіє з основними кулачками, друге - з Токарный патрон/Ю.Н.Кузнецов, В.П.Юричев, зрівноважуючим вантажем 8,а середня частина В.Л.Лоев, В.КАхрамович, А.М.Малевич, корпусом. При цьому вісь його обертання розміА.В.Шевченко, С.В.Мирошниченко. МКИ щена в точці контакту з конічною поверхнею штоВ23В31/14, опубл. в Б.И.№32, 1991. ка 4. 5. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Банков А.Н. ОснаШток 4 зафіксовано на тязі 11 з отвором для стка для станков с ЧПУ. М.:Машиностроение, прутка за допомогою гайки 12. Тяга 11 з'єднана з 1983, с.9, рис. 4 (прототип). 5 Комп’ютерна верстка О. Воробей 74683 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601