Клиновий патрон

Клиновий патрон, що містить зв'язані між собою по нарізу конічну і циліндричну втулки, остання з яких підтиснута через кульки до корпуса з на різним хвостовиком, зв'язаним із нарізною втулкою, яка має наскрізні похилі циліндричні прорізи під розміщені в них затискні двосторонні клини, у яких задня частина квадратного перетину по всій її довжині постачена фасками убік осі патрона, який відрізняє ться тим, що поперечний перетин задньої частини затискних двосторонніх клинів виконано у вигляді фігури, що має з'єднання квадрата (прямокутника) і розміщеного з боку зовнішньої поверхні сегмента, хорда якого є стороною квадрата (прямокутника), а дуга - частиною окружності наскрізного циліндричного прорізу. В.Ш. (13) 40586 (11) UA нічну і циліндричну втулки, остання з яких піджата через кульки до корпуса з різьбовим хвостовиком, зв'язаним із різьбовою втулкою, яка має наскрізні похилі прорізі під розміщені в ни х по задній поверхні затискні двосторонні клиння. Основним недоліком зазначеного патрона є складність і висока трудомісткість виготовлення відповідальних де талей, тому що ви конання різьбової втулки з похилими Т-образними прорізами потребує при ви готовленні спеціальної оснастки і важко реалізувати при забезпеченні точності сполучен ня з натискними двосторонніми клиннями, задня части на яких має відповідний Т-образний профіль. При найменшій неточності ви готовлення в одній різьбовій втулці Т-образних прорізів можливо заклинювання одного з двосторонніх клинів, що приведе до нерівномірного затиску і підвищеного биття ріжучого інструмента, що закріплюється таким чином, причиною порушення нормальної роботи патрона може бути неточність виготовлення Т-подібних прорізів у різьбовій втулці і, як слідство, зниження точності і сили затиску через перекоси і можливі заклинювання. Найбільше близьким рішенням, прийнятим у якості прототи пу, є клиновий патрон по патенту Росії №2036051 [5], що містить зв'язані між собою по різьбі конічну і циліндричну втулки, остання з яких піджата через кульки до корпуса з різьбовим хвостовиком, зв'язаним з різьбовою втулкою, яка має наскрізні похилі циліндричні прорізі під розміщені в них затискні двосторонні клиння, у яких зад (19) Винахід відноситься до області металообробки і може бути використаний для закріплення ріжучих інструментів із циліндричним хвостовиком (свердел, зенкеров, розгорток, фрез і т.п.) Відомий затискний патрон по патенту Японії № 57-43363 [1], що складається з корпуса, циліндричної і конусної втулок, зв'язаних нерухомо різьбою через кульки з корпусом, затискних клинових елементів - односто ронніх клинів, розміщених у конусній втулці і встановлених у сепараторі, що обмежує розво рот їх у втулці, і в прорізях втулки з внутрішньою різьбою, яка закріплена до корпусу і має можливість осьового переміщення. Недоліком аналога є низький коефіцієнт підсилення і невелика сила затиску че рез суттєві витрати в тертьових стиках при одній підсилювальній ланці конусна втулка - клиння. Відомі також затискні патрони для вертикально-свердлильних верстатів (див. наприклад, патент США №1403149) [2], у яких підвищення сили затиску досягається за рахунок двосторонніх клинів із штифтами, що вхо дять у прорізі корпусасепаратора і охороняють клини від ви падіння. Недоліком таких патронів є відсутність ефекту самозатиску при дії крутящего моменту, від сил різання. Подібний ефект самозатиску виникає в трьохкулачкових свердлильних патронах без ключа фірм Рьом, Альбрехт, Валідус і ін. [3], постачених односторонніми затискними клинами з Г-подібними пазами. Клиновий патрон по а.с. Республіки Болгарії № 39672 [4] містить зв'язані між собою по різьбі ко C2 ____________________ 40586 ня частина квадратного перетину по всій її довжині постачена убік осі патрона. Основним недоліком такого патрона є швидкий знос поверхонь циліндричних прорізів у місці контакту з зовнішніми фасками задньої частини затискних двосторонніх клинів через високі питомі тиски, що ви тискують масти ло. В основу ви находу поставлена задача удосконалення клинового патрона шляхом виконання поперечного перетину задньої частини затискних двосторонніх клинів у вигляді фі гури, що має з'єднання квадрата (прямокутника) і сегмента, що дозволяє досягти технічний результат - підвищення довговічності патрона. Рішення поставленої задачі досягається тим, що у клиновому патроні, що містить зв'язані між собою по різьбі конічну і циліндричну втулки, остання з яких підгорнута через кульки до корпуса з різьбовим хвостовиком, зв'язаним із різьбовою втулкою, яка має наскрізні похилі циліндричні прорізі під розміщені в них затискні двосторонні клиння, у яких поперечний перетин задньої частини виконано у вигляді фігури, що має з'єднання квадрата (прямокутника) і розміщеного з боку зовнішньої поверхні сегмента, хор да якого є стороною квадрата (прямокутника), а дуга - частиною окружності наскрізного циліндричного прорізу. Введення сегмента забезпечує велику площу контакту зовнішньої поверхні задньої частини затискних двосторонніх клинів із відповідною поверхнею наскрізних циліндричних прорізів різьбової втулки, а, отже, зменшення питомих тисків і зносу поверхонь циліндричних прорізів, що в остаточному підсум ку призводить до підвищення довговічності патрона. Сутність запропонованого винаходу пояснюють графічні матеріали, на яких зображено: фіг. 1 - подовжній переріз клинового патрона; фіг. 2 запропонована різьбова втулка із двостороннім клином; фіг. 3 - вид А на фіг. 4 (взаємодія задньої частини клина з прорізом різьбової втулки); фіг. 4 вид Б на фіг. 2 (клин із додатковими й основними заплечиками); фіг. 5 - вид Б на фіг. 2 (варіант клина з основними заплечиками). ретину і ширина фасок двосторонніх клинів відповідно обрані по формулах (фіг. 3): Н = 0,5 (d + а'); b = с· 2 , де d - діаметр отворів похилих ци ліндричних прорізів різьбової втулки; а' - сторона квадрата (прямокутника), рівнобіжна бічній стороні клина 6; е - гаранто ваний зазор між поверхнями задньої части ни затискного клина і похилого прорізу різьбової втулки. Для технологічності товщи на клинів а дорівнює стороні квадрата (прямокутника) а. Рухливе сполучен ня задньої частини 7 клина 6 із різьбовою втулкою забезпечуєть ся зазорами с, розмір яких у межах сотих до лей міліметра. Для обертання корпуса 1 при нерухомій втулці 3 (або навпаки) із метою затиску-розтиску патрона призначена втулка 9, жорстко зв'язана з корпусом 1 за допомогою стопорного гвинта 10. Для утримання сепаратора 5 від проворота що до втулки 2 служить штифт 11. Клиновий патрон працює у такий спосіб. При обертанні втулки 9 і жорстко зв'язаного з нею корпуса 1, що має усередині різьбовий хвостовик, одержує поступальне переміщен ня різьба втулка 8, яка зв'язана з клиннями 6. Клиння 6 роблять складне осьове і радіальне переміщення під дією різьбової втулки 8 при взаємодії з конічною поверхнею конусного чопа 3. Сепаратор 5 перешкоджає обертальному руху клинів 6 завдяки наявності направляючих. Відбувається затиск-розтиск інструмента клиннями 6 у залежності від напрямку обертання гайки 9. Завдяки потрійному посиленню в патроні (наявність гвинтового і двухклинового передатно-підсилювальних ланк) відбувається надійне закріплення інструмента без ключа. Застосуван ня у різьбовій втулці 8 і корпусі 1 лівої різьби забезпечує при правому обертанні патрона з інструментом додатковий затиск від сил різання, тобто самозатиск, що працює за принципом - чим більше крутний момент різання, тим вище сила затиску, що практично виключає прослизання ріжучого інструмента. Додатковий ефект затиску може бути досягнутий несиметричним виконанням робочої затискної частини клина 6, загострена вершина якого усун ута на невеличкий эксцентриситет у межах 0,2...0,5 мм убік, протилежний обертанню патрона (ефект ексцентрикового затиску). На точність і жорсткість затиску вп ливає база затиску заплечиков клина 6 (фіг. 4 і 5), що переміщають ся по направляючим у прорізах сепаратора 5. При наявності основних g і додаткових h заплечиков база l1 (фіг. 4) більше, ніж при їхній відсутності (фіг. 5), тобто l1 > l2. При підвищених вимогах по точності затиску інструментів малого діаметра з заданого діапазону необхідно виконувати додаткові заплечики h, що проте уск ладнює виготовлення клинів 6. Джерела інформації 1. Патент Японии № 57-43363. Зажимной патрон. МПК В23В 31/04. Клиновий патрон містить корпус 1 (фіг. 1) із приєднуючою частиною (яка може бути у ви ді внутрішнього або зовнішнього конуса Морзе, різьби або зовнішнього конуса 7:24, що не самогальмується), циліндричну втулку 2 і зв'язану з нею різьбою конічну втулку 3 із половиною кута конуса a. Втулка 2 центрується відносно корпуса 1 і зв'язана із ним через кульки 4. Сепаратор 5 розташований у втулці 2 і містить контактуючі з конусною втулкою 3 затискні двосторонні клиння 6, задня частина 7 яких постачена похилими поверхнями, розміщеними в похилих під кутом b прорізах різьбової втулки 8 (фіг. 1 і 2), зв'язаної по різьбі з корпусом 1 (фіг. 1). Задня частина 7 затискних клинів 6 у поперечному перетині має складну фі гур у, що має з'єднання (комбінацію) квадрата (прямокутника) f із двома фасками, зверненими убік осі патрона, по всій довжині зазначених частин і сегмента е, хорда якого дорівнює сто роні квадрата (прямокутника) а, а зовнішній радіус дорівнює половині діаметра циліндричних похили х прорізів різьбової втулки, причому висота поперечного пе 2 40586 2. Патент США № 1403149. Патрон для стационарных вертикально-сверлильных станков. МПК В23В 31/04. 3. Самонастраивающиеся зажимные механизмы. Справочник /Под ред. Ю.Н.Куз нецова. К.: Те хника, 1988, стр. 117-123, 130-134, 173-175. 4. А.с. Болгарии № 39672. Клиновой патрон /Вачев А.А., Кузнецов Ю.Н. и др./ МПК В23В 31/00, опубл. бюл. № 8, 1986. 5. Патент России № 2036051. Клиновой патрон / Кузнецов Ю.Н., Кузнецов С.Ю., Павленко О.В./ МПК В23В 31/02, опубл. бюл. № 15, 1995. Фіг. 1 Фіг. 2 3 40586 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4