Гідромеханічний затискний патрон

1. Гідромеханічний затискний патрон, що містить нерухомий затискний елемент, який виконаний у вигляді тонкостінної з циліндричним отвором під інструмент або заготовку нерухомої втулки із зовнішньою конічною поверхнею, по якій нерухома затискна втулка взаємодіє з рухомою в поздовжньому напрямку втулкою з внутрішньою конічною поверхнею і каналами для підводу рідини до камер затиску і розтиску, що утворені торцевими поверхнями затискної і рухомої втулок, який відрізняється тим, що зі сторін камер затиску і розтис C2 2 (19) 1 3 85452 відцентрової сили кульок. Недоліком такого пристрою є те, що він складний за конструкцією, і те, що сила затиску або розтиску визначається тиском живлення, що діє на торцеві поверхні рухомої втулки. Крім того, в процесі розтиску необхідна додаткова сила для витиснення кульок з конічного отвору до осі патрона. Найбільш близьким аналогом, прийнятим за прототип, обраний затискний механізм для гідромеханічного патрона (див. пат. США №6224067) [3], що містить затискний патрон з нерухомим затискним елементом у вигляді тонкостінної втулки з циліндричним отвором під інструмент або заготовку, з торцями по обидві сторони і зовнішньою конічною поверхнею між ними, по яким нерухома втулка взаємодіє з рухомою в повздовжньому напрямку втулкою з каналами для підводу рідини. Між торцями затискного елемента і рухомої втулки по обидві сторони розташовані робочі камери одна для затиску і друга для розтиску. Недоліком прототипу є те, що сила затиску або розтиску визначається тільки величиною тиску, який діє на торцеві поверхні рухомої втулки. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення гідромеханічного затискного патрона, шляхом підведення тиску живлення до глухих пазів, які виконані між конічними поверхнями затискної і рухомої втулок, що дозволяє забезпечити технічний результат - підвищення сили затиску і розтиску при незначному тиску живлення. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в гідромеханічному затискному патроні, що містить нерухомий затискний елемент, який виконаний у вигляді тонкостінної з циліндричним отвором під інструмент або заготовку втулки із зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискна втулка взаємодіє з рухомою в поздовжньому напрямку втулкою з внутрішньою конічною поверхнею і з каналами для підвода рідини до камер затиску і розтиску, які утворені торцевими поверхнями затискної і рухомої втулок. Новим є те, що зі сторін затискної і розтискної камер з утворенням між ними ущільнюючих поясків на конічних поверхнях сполучених втулок виконані глухі пази. Суть винаходу досягається й тим, що глухі пази виконані по твірних почергово розміщеним рівномірно по колу на внутрішній конічній поверхні рухомої втулки, або на зовнішній конічній поверхні нерухомої втулки, або одночасно як на внутрішній, так і на зовнішній конічних поверхнях рухомої і нерухомої втулок, або глухі пази виконані в рухомій або нерухомій втулці по гвинтовій лінії, або глухі пази виконані у вигляді кільцевих проточок рівномірно розміщених вздовж осі на внутрішній поверхні рухомої втулки, одні з яких з'єднані з затискною камерою, а другі - з розтискною. Завдяки радіальній силі, що виникає від тиску в камерах пазів між втулками вони розходяться в радіальному напрямку при цьому зменшується опір осьовому зміщенню рухомої втулки відносно затискної як в сторону затиску, так і в сторону розтиску. При цьому, величина зміщення рухомої втулки відносно затискної визначає радіальну силу, що діє на інструмент або заготовку після з'єднання робочих камер з атмосферою. 4 Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показаний поздовжній розріз гідромеханічного затискного патрона з глухими пазами, які виконані по твірних на внутрішній конічній поверхні рухомої втулки, на фіг.2 показано поперечний переріз патрона по В-В, на фіг. 3 показана розгортка по діаметру «D» внутрішньої конічної поверхні рухомої втулки з глухими пазами, на фіг. 4 показаний поздовжній розріз гідромеханічного затискного патрона з глухими пазами, які виконані по твірним на зовнішній конічній поверхні нерухомої втулки, на фіг. 5 показано поперечний переріз по В-В, на фіг. 6 показана розгортка по діаметру «D» зовнішньої конічної поверхні нерухомої втулки, на фіг. 7 показаний поздовжній розріз гідромеханічного затискного патрона з глухими пазами, які виконані по твірним як на внутрішній, так і на зовнішній конічних поверхнях рухомої і нерухомої втулок, на фіг. 8 показано поперечний переріз патрона по В-В, на фіг. 9 показаний гідромеханічний затискний патрон, у якого глухі пази виконані на конічній поверхні нерухомої втулки по гвинтовим лініям, на фіг. 10 показаний поздовжній переріз гідромеханічного патрона, у якого глухі пази виконані у вигляді кільцевих проточок на внутрішній конічній поверхні рухомої втулки, на фіг. 11 показаний поперечний переріз затискного патрона по А-А. Гідромеханічний затискний патрон (фіг. 1 і фіг. 4) містить нерухомий затискний елемент, виконаний у вигляді тонкостінної втулки 2 з циліндричним отвором під інструмент або заготовку 10 і зовнішньою конічною поверхнею «с» з кутом 2a між ними. По зовнішній конічній поверхні «с» затискна втулка 2 взаємодіє з рухомою в поздовжньому напрямку втулкою 1. У втулці 1 виконані канали 6 і 7, через які тиск живлення підводиться, відповідно, до камери затиску 9 і камери розтиску 8. Зі сторони камери затиску 9 виконані на внутрішній конічній поверхні рухомої втулки 1 глухі пази 3, які рівномірно розміщені по колу (фіг. 2 і фіг. 3). Зі сторони камери розтиску 8 виконані глухі пази 4 (фіг. 1), які рівномірно розміщені по колу (фіг. 2 і фіг. 3). До затискної втулки 2 приєднана жорстко кришка 5. В циліндричному отворі втулки 2 розміщено інструмент 10. Гідромеханічний затискний патрон працює наступним чином. У вихідному положенні камери 8 і 9 з'єднані з атмосферою, конічна поверхня втулки 1 тисне на конічну поверхню «с» затискної втулки 2 з незначною силою. При цьому інструмент (або заготовка) 10, що вставляється в отвір втулки 2 розтиснутий. При підведенні тиску живлення до каналу 6 він поступає в камеру 9 і в камери пазів 3 (фіг. 1, фіг. 2 і фіг. 3). Під дією тиску в камерах пазів 3 послаблюється тиск втулки 1 на втулку 2, а втулка 2 під дією цього тиску деформується і затискує інструмент. В цей же час під дією цього ж тиску на торець «а» втулки 1 вона зміщується вправо (по кресленню) і додатково стискає втулку 2, тобто інструмент 10. При з'єднанні камери 9 з атмосферою гідравлічний тиск на втулку 2 компенсується пружною силою втулки 1. При розтиску інструмента (заготовки) тиск живлення підводиться до камери 8 і пазів 4 (фіг. 1, фіг. 2 і фіг. 3). Під дією цього тиску втулка 1 відтискується від втулки 2, а за ра 5 85452 хунок того, що цей тиск діє на торцеву поверхню «b» втулка 2 зміщується вліво (по кресленню) і послаблює затиск інструмента 10, а при з'єднанні камери 8 з атмосферою інструмент (заготовка) повністю розтискається. Аналогічно працюють і гідромеханічні затискні патрони, які показані на фіг. 4, 7, 9 і 10, які відрізняються один від одного розміщенням і виконанням глухи х пазів на рухомій і нерухомій втулках. При виконанні глухи х пазів 4 на зовнішній поверхні нерухомої втулки 2 і пазів 3 на внутрішній поверхні рухомої втулки 1 (див. фіг. 7 і 8) досягається можливість регулювання величини площі, на яку діє тиск в радіальному напрямку за рахунок повороту рухомої втулки 1 відносно нерухомої втулки 2. При цьому збільшення площі обумовлює збільшення радіальної сили розтиску втулок і зменшення осьової сили здвигу рухомої втулки при незмінному тиску живлення, що подається в робочі камери затискного патрона. Виконання глухих пазів по гвинтовим ліням MN і EF (див. фіг. 9), з яких гвинтовий паз 3 з'єднаний з камерою розтиску 8, а гвинтовий паз 4 з камерою затиску 9, обумовлює спрощення конструкції патрона, так як нарізати гвинтову лінію значно прос 6 тіше, ніж профрезерувати поздовжні канавки на конічних поверхнях втулок. Виконання кільцевих проточок 3 і 4 (див. фіг. 10 і 11) на конічних поверхнях втулок, в яких проточки 3 з'єднані із затискною камерою 9, а проточки 4 - із розтискною камерою 8, також обумовлюють спрощення конструкції затискного патрона і дають можливість зменшити осьове зусилля при затиску і розтиску інструмента або заготовки. Таким чином, у запропонованих гідромеханічних затискних патронах завдяки глухим пазам, до яких підводиться тиск живлення, досягається можливість в процесі затиску і розтиску інструмента або заготовки значно понизити осьову силу поздовжнього зміщення рухомої втулки відносно затискної і тим самим підвищити силу затиску при незначному тиску живлення, що підводиться до камер розтиску і затиску. Джерела інформації: 1. Патент США №3677559. Гідростатичний затискний патрон. МПК В23В 31/10, опубл. 18.07.72 р. 2. Патент України №73045. Гідромеханічний затискний патрон. МПК В23В 31/30, опубл. 16.05.2005 p. 3. Патент США №6224067. Гідромеханічний патрон. МПК В23В 31/20, опубл. 01.05.2001р. 7 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 85452 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601