Гідромеханічний затискний патрон

Реферат: Затискний патрон містить хвостовик з нерухомою пружною затискною втулкою або цангою з циліндричним отвором під інструмент або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискна втулка взаємодіє з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки та камери затиску і розтиску. Для спрощення конструкції, підвищення зусилля затиску патрона при обмеженому тиску живлення, що підводиться до робочих камер циліндра двобічної дії, камери затиску й розтиску утворені поршнем циліндра двобічної дії, двосторонній порожнистий шток якого різьбовим з'єднанням сполучений з рухомою втулкою, а передня кришка циліндра різьбовим з'єднанням сполучена з переднім торцем хвостовика. UA 106544 C2 (12) UA 106544 C2 UA 106544 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до метало- і деревообробки, може бути використаний в металорізальних і деревообробних верстатах для закріплення інструментів з циліндричним хвостовиком і штучних заготовок. Відома конструкція гідромеханічного патрона [1], що містить хвостовик з нерухомим затискним елементом у вигляді тонкостінної, пружної втулки з циліндричним отвором під інструмент або заготовку, з торцями по обидві сторони і зовнішньою конічною поверхнею між ними, по яких нерухома втулка взаємодіє з рухомою в поздовжньому напрямку втулкою з каналами для підводу рідини. Між торцями затискного елемента і рухомої втулки по обидві сторони розташовані робочі камери - одна для затиску, друга для розтиску. Недоліком такого пристрою є те, що приєднання до тонкостінної затискної втулки передньої кришки обумовлює складність конструкції. Утворення робочих камер елементами затискної і рухомої втулок обумовлює збільшення радіальних розмірів патрона. Збільшення радіальних розмірів патрона обумовлює виникнення значних відцентрових сил при підвищенні обертів шпинделя, при цьому зменшується зусилля затиску інструмента. Зменшення зусилля затиску понижує надійність і може призвести до аварійної ситуації. Крім того, використання тільки пружної нерозрізної затискної втулки звужує діаметральний діапазон затиску. Найбільш близьким аналогом вибраний гідромеханічний затискний патрон [2], що містить хвостовик з нерухомою затискною втулкою з циліндричним отвором під інструмент або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискна втулка взаємодіє з рухомою, в поздовжньому напрямку, втулкою з внутрішньою конічною поверхнею, камерою розтиску, яка утворена торцевою поверхнею рухомої втулки і торцевою поверхнею поршня, розміщеною на хвостовику. Затискна втулка виконана у вигляді цанги, на зовнішніх поверхнях якої виконані пази, які з'єднані з камерою розтиску. Недоліком найближчого аналога є те, що затиск такого патрона здійснюється за рахунок зовнішньої сили Р, що не дає можливості регулювання зусилля затиску. Виконання камери розтиску елементами рухомої втулки, затискної втулки (цанги) і хвостовика обумовлює конструктивну складність патрона і збільшення радіальних розмірів патрона. Крім того, у такому патроні складно забезпечити герметичність камери розтиску. При подачі тиску живлення в камери розтиску, відбувається втрата робочої рідини через зазор між рухомою і затискною втулками, що понижує надійність патрона при розтиску. В основу винаходу поставлена задача спрощення конструкції, зменшення радіальних розмірів, підвищення зусилля затиску-розтиску патрона при обмеженому тиску живлення, що підводиться до робочих камер. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в затискному патроні, що містить хвостовик з нерухомою пружною затискною втулкою або цангою з циліндричним отвором під інструмент або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискна втулка взаємодіє з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки та камери затиску і розтиску. Новим є те, що камери затиску й розтиску утворені поршнем циліндра двобічної дії, двосторонній полий шток якого різьбовим з'єднанням сполучений з рухомою втулкою, а передня кришка циліндра різьбовим з'єднанням сполучена з переднім торцем хвостовика. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на кресленні показаний поздовжній розріз затискного патрона в процесі затиску-розтиску. Затискний патрон (креслення) містить хвостовик 1, пружну тонкостінну затискну втулку (або цангу) 2, з кутом α меншим за кут самогальмування. Конічна поверхня втулки 2 спряжена з конічною поверхнею рухомої втулки 3. В циліндрі двобічної дії 4 і розміщений двосторонній порожнистий шток 5 з поршнем 6. До циліндра 4 прикріплена заднякришка 7 і передня кришка 8, яка різьбовим з'єднанням сполучена з хвостовиком 1. Шток 5 різьбовим з'єднанням сполучений з рухомою втулкою 3. Поршень 6 з циліндром 4 утворюють камеру затиску 9 і камеру розтиску 10. В отворі затискної втулки 2 розміщено хвостовик інструмента 11. У хвостовику 1 розміщений упор 12. Затискний патрон працює наступним чином. У вихідному положенні камери 9 і 10 з'єднані з атмосферою. Шток 5 згвинчений з рухомою втулкою 3, а кришка 8 згвинчена з хвостовиком 1. Хвостовик інструмента 11 розміщений в отворі затискної втулки 2. При подачі тиску живлення, наприклад, в камеру 9, під дією цього тиску поршень 6 рухається вправо, а циліндр 4 вліво. При цьому рухома втулка 3 і затискна втулка 2 рухаються на зустріч одна одній, внаслідок чого затискна втулка 2 (цанга) деформується в радіальному напрямку і стискує хвостовик інструмента 11. Зусилля затиску інструмента визначається величиною ефективної площі F поршня 6 і величиною тиску живлення Рж, що подається в камеру затиску 9. Після затиску інструмента камера 9 з'єднується з атмосферою, розгвинчуються пари: шток 5 і рухома втулка 3, кришка 8 і хвостовик 1, тобто циліндр відокремлюється від затискного патрона. При розтиску 1 UA 106544 C2 5 10 інструмента необхідно тиск живлення підвести до камери 10, при цьому рухома втулка 3 і затискна втулка 2 рухаються в зворотних напрямках, що і забезпечує розтиск інструмента. У запропонованому затискному патроні завдяки застосуванню циліндра двобічної дії, вихідний шток якого з'єднаний з рухомою втулкою, а кришка та циліндр з хвостовиком, досягається можливість підвищення зусилля затиску-розтиску при обмеженому тиску живлення за рахунок збільшення величини ефективної площі F поршня 6. При цьому спрощується конструкція патрона і зменшується його радіальний розмір. Джерела інформації: 1. Патент США № 6224067. Гідромеханічний затискний патрон. МПК В23В 31/20, опубл. 01.05.2001 2. Патент України № 31596. Гідромеханічний затискний патрон. МПК (2006) В23В 31/00, Бюл. № 7, 10.04.2008 р. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 Затискний патрон, що містить хвостовик з нерухомою пружною затискною втулкою або цангою з циліндричним отвором під інструмент, або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискна втулка взаємодіє з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки та камери затиску і розтиску, який відрізняється тим, що камери затиску й розтиску утворені поршнем циліндра двобічної дії, двосторонній порожнистий шток якого різьбовим з'єднанням сполучений з рухомою втулкою, а передня кришка циліндра різьбовим з'єднанням сполучена з переднім торцем хвостовика. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2