Затискний патрон

Реферат: UA 93291 U UA 93291 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до метало- і деревообробки і може бути використана в металорізальних та деревообробних верстатах для закріплення інструментів з циліндричним або багатогранним хвостовиком і штучних заготовок. Відома конструкція затискного механізму для гідромеханічного патрона [1], що містить затискну тонкостінну втулку з осьовим циліндричним отвором під інструмент або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій вона спряжена з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки. Торцеві поверхні затискної і рухомої втулки утворюють затискну і розтискну герметичні камери, які периферійними каналами, що виконані в рухомій втулці сполучені з соплами, розміщеними в опорах скоби і які з'єднані з каналами живлення насосної установки високого тиску. Недоліком такого пристрою є те, що камери затиску і розтиску утворені елементами рухомої і затискною втулками, що обумовлює складність патрона і технологічну складність виготовлення як рухомої, так і затискної втулки. Недоліком також є те, що зусилля затиску-розтиску інструмента (заготовки) визначається тільки величинами ефективних площ рухомої втулки і тиском живлення, який діє на ефективні площі торців рухомої втулки. Оскільки ефективні площі, на які діє тиск живлення, мають незначну величину, то для досягнення заданого зусилля затиску-розтиску необхідно в робочі камери подавати тиск до 80 МПа, що обумовлює використання арматури, апаратури і насосної установки високого тиску. Як найближчий аналог прийнята конструкція гідромеханічного затискного патрона [2], що містить затискну тонкостінну пружну втулку з осьовим циліндричним отвором під інструмент або заготовку із зовнішньою конічною поверхнею, по якій вона спряжена рухомо з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки, торцеві поверхні втулок утворюють герметичні затискну і розтискну камери, які через діаметрально розміщені канали у рухомій втулці сполучені з соплами, розміщених в отворах скоби, до яких підводиться тиск живлення від насосної установки, при цьому вихідний канал одного із сопел сполучений з камерою затиску і додатковою кільцевою камерою, а канал другого сопла сполучений з камерою низького тиску. Недоліком такого пристрою є те, що камери затиску та розтиску утворені перегородками затискної і рухомої втулок, що обумовлює технологічну складність їх виготовлення і забезпечення герметичності. Крім цього у такого патрона ефективні площі на які діє тиск живлення при затиску чи розтиску дуже малі, що обумовлює використання високого тиску живлення до 80 МПа і більше для надійного затиску-розтиску. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення конструкції, розширення діаметрального діапазону затиску та підвищення надійності затиску інструмента (заготовки) під час роботи. Поставлена задача вирішується тим, що в затискному патроні, що містить хвостовик з тонкостінною затискною самогальмуючою втулкою (або цангою) з осьовим циліндричним отвором під інструмент (або заготовку) із зовнішньою конічною поверхнею, яка спряжена з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки, в якій виконана на внутрішній конічній поверхні кільцева проточка, яка з зовнішньою конічною поверхнею затискної втулки утворює герметичну радіальну камеру та гідравлічний (або пневматичний) циліндр двобічної дії, шток якого з'єднаний з хвостовиком, а передня кришка з рухомою втулкою, згідно з корисною моделлю, в торець фланця передньої кришки вгвинчені кінці діаметрально розміщених шпильок, на інших кінцях яких установлені з можливістю повороту навколо осі ексцентрично кулачки, бокові поверхні яких спряжені рухомо з боковими поверхнями кільцевої проточки, що виконана на зовнішній циліндричній поверхні рухомої втулки, в якій виконані діаметрально розміщені паралельно осі різьбові отвори, в які вгвинчені гвинти, розташовані в отворах фланця хвостовика патрона. Завдяки сполученню рухомої втулки з передньою кришкою циліндра через ексцентричні кулачки, які установлені на шпильках і додатковому закріпленню після затиску рухомої втулки з фланцем хвостовика патрона досягається технічний результат - спрощення конструкції, розширення діаметрального діапазону рухомих втулок та підвищення надійного затиску інструмента (заготовки) під час роботи. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями де на фіг. 1 показаний патрон в процесі затиску-розтиску, на фіг. 2 показаний патрон після затиску. Затискний патрон містить хвостовик 1 з фланцем 2 і затискну тонкостінну втулку 3 (або цангу) з кутом конусності α меншим за кут самогальмування (фіг. 1). Затискна втулка 3 спряжена по конічній поверхні з рухомою втулкою 4, в кільцевій проточці 5 якої розміщені ексцентричні кулачки 6 і 7, які з можливістю повороту розміщені на шпильках 8 та 9. Шпильки 8 та 9 вгвинчені в фланець 10 кришки 11 циліндра 12, шток 13 якого вгвинчений у хвостовик 1. Поршень 14 і кришки 11 та 15 утворюють робочі камери а і б з каналами живлення. В циліндричному отворі втулки 3 розміщений хвостовик інструмента 1 UA 93291 U 5 10 15 20 25 30 35 16. Кулачки 6 і 7 закріплені на шпильках 8 і 9 гайками 17 та 18. Рухома втулка 4 (фіг. 2) і фланець 2 хвостовика 1 скріплені між собою після затиску гвинтами 19 і 20. В рухомій втулці 4 виконана кільцева розточка, яка зовнішньою конічною поверхнею втулки 3 утворюють кільцеву камеру с з каналами живлення. Затискний патрон працює наступним чином. У вихідному положенні камери а, б і с з'єднані зі зливом (атмосферою). Шток 13 циліндра 12 з'єднаний з хвостовиком 1, а рухома втулка 4 через кулачки 6, 7 та шпильки 8, 9 з'єднані з фланцем 10, який закріплений на кришці 11. Хвостовик 16 інструмента розміщений в отворі затискної втулки (цанги) 3. Гвинти 19 та 20 вгвинчені у втулку 4. При одночасній подачі тиску живлення в камери б і с і з'єднані камери а зі зливом (атмосферою) за рахунок тиску у камері с втулка 4 відтискується від втулки 3, за рахунок тиску у камері б втулка 4 рухається вправо (за кресленням) відносно втулки 3, при цьому здійснюється затиск хвостовика 16 інструмента. Після з'єднання камери с і б зі зливом хвостовик 16 інструмента додатково стискується в радіальному напрямку за рахунок пружного зусилля рухомої втулки 4. Після здійснення затиску відгвинчують гайки 17, 18, кулачки 6 і 7 поворотом вилучаються з проточки 5 втулки 4, згвинчують хвостовик 1 з штоком 13 циліндра і вгвинчують гвинти 19 і 20 у втулку 4 до упора головок гвинтів у фланець 2. Розтиск хвостовика 16 інструмента відбувається аналогічно, при цьому тиск живлення одночасно подається в камери с і а, а камера б з'єднується зі зливом. Перед здійсненням розтиску необхідно гвинти 19 і 20 (фіг. 2) вигвинтити із втулки 4. Таким чином, завдяки сполученню гідроциліндра з патроном через шпильки і поворотні ексцентричні кулачки спрощується конструкція і спрощується доступ до патрона при затискурозтиску. За рахунок повороту ексцентричних кулачків розширюється діаметральний діапазон спряження їх з кільцевими камерами рухомих втулок. Згвинчення гвинтами 19 і 20 між собою втулки 4 і фланця 2 унеможливлює сповзання втулки 4 відносно втулки 3 під час роботи, що значно підвищує надійність патрону. Відсутність в структурі патрона затискної і розтискної камер обумовлює суттєве зменшення його радіальних розмірів, а здійснення затиску-розтиску циліндром, який не входить в структуру патрона, обумовлює суттєве зменшення тиску живлення до 2-3 МПа і менше при забезпеченні заданого зусилля затиску-розтиску хвостовика інструмента (заготовки). Джерела інформації: 1. Пат. US006473954B1, МПК В23В 31/30 В23Р 19/027; F16N34/12. Mounting tool for hydromechanikal chuck / Niclas Rosberg, Mats Allard, заявник; ETP Transmission AB, власник. заявл, 13.11.2000; опубл. 05.11.2002. 2. Пат. 62943 Україна, МПК В23В 31/10, В23В 31/30 Гідромеханічний затискний патрон / Новік М.А., Музиченко В.В., заявник; НТУУ "КПІ", власник. - № U201101180; заявл, 02.02.2011; опубл. 26.09.2011, Бюл. № 18. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 Затискний патрон, що містить хвостовик з тонкостінною затискною самогальмуючою втулкою (або цангою) з осьовим циліндричним отвором під інструмент (або заготовку) із зовнішньою конічною поверхнею, яка спряжена з внутрішньою конічною поверхнею рухомої втулки, в якій виконана на внутрішній конічній поверхні кільцева проточка, яка з зовнішньою конічною поверхнею затискної втулки утворює герметичну радіальну камеру та гідравлічний (або пневматичний) циліндр двобічної дії, шток якого з'єднаний з хвостовиком, а передня кришка з рухомою втулкою, який відрізняється тим, що в торець фланця передньої кришки вгвинчені кінці діаметрально розміщених шпильок, на інших кінцях яких установлені з можливістю повороту навколо осі ексцентрично кулачки, бокові поверхні яких спряжені рухомо з боковими поверхнями кільцевої проточки, що виконана на зовнішній циліндричній поверхні рухомої втулки, в якій виконані діаметрально розміщені паралельно осі різьбові отвори, в які вгвинчені гвинти, установлені в отворах фланця хвостовика патрона. 2 UA 93291 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 3