Затискний пристрій токарного верстата

Реферат: Затискний пристрій токарного верстата містить прикріплений до торця шпинделя корпус затискного патрона для зовнішнього затиску з кулачками, зв'язаними через передатнопідсилюючу ланку і трубу затиску з поршнем всередині гідроциліндра приводу затиску, що розташований всередині затискного патрона цангової оправки з розтискним клином на передньому кінці штока всередині труби подачі, зв'язаної з поршнем другого гідравлічного приводу затиску-розтиску цангової оправки і її поздовжнього переміщення. На задньому кінці труби подачі з боку гідравлічного приводу розташований пустотілий корпус, всередині якого, з одного боку, розміщені рухома втулка і підпружинений стакан, а з другого боку - кульки з можливістю їх притискання до внутрішньої поверхні пустотілого корпусу і розходження вздовж нього під дією відцентрових сил при обертанні шпинделя. UA 115093 U (54) ЗАТИСКНИЙ ПРИСТРІЙ ТОКАРНОГО ВЕРСТАТА UA 115093 U UA 115093 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області металообробки і може бути використана в металорізальних верстатах для закріплення інструментів з циліндричним хвостовиком і штучних заготовок. Відомий гідромеханічний затискний патрон [1], що містить нерухомий затискний елемент у вигляді тонкостінної втулки з циліндричним отвором під інструмент, з торцями по обидві сторони і зовнішньою конічною поверхнею, по якій затискний елемент взаємодіє з рухомою в повздовжньому напрямку втулкою з каналами для підводу рідини в розташовані по обидві сторони дві барокамери, з входом/виходом, розміщеними на протилежних сторонах периферії рухомої втулки. В інструменті з боку циліндричного хвостовика виконаний отвір, що утворює на свою довжину циліндричну оболонку, в якій розміщені губки циліндричної цанги, що розташована всередині нерухомого елемента. Недоліком цього патрона є: по-перше, складність конструкції - використання інструментів з внутрішніми отворами у циліндричному хвостовику; по-друге, неможливість обробки внутрішньої поверхні деталі. Відома конструкція затискного пристрою [2], що містить корпус і плунжер, що створюють замкнену область, яка наповнюється рідким або сипучим середовищем, яке в процесі обертання патрона, під дією відцентрових сил, переміщаються від центра до зовнішньої поверхні корпусу, створюючи таким чином додатковий тиск на плунжер, і як наслідок, додаткову осьову силу. Недоліком такого патрона є при використанні сипучого середовища, наприклад, металеві кульки, які в процесі експлуатації будуть знаходить в постійному контакті з внутрішньою частиною корпусу патрона і поршня, в результаті чого відбуватиметься зношування цих деталей, а це зменшує довговічність і надійність його роботи. Найбільш близьким за технічною суттю та ефекту, що досягається є затискний патрон [3], що містить прикріплений до торця шпинделя корпус затискного патрона для зовнішнього затиску з кулачками, зв'язаними через передатно-підсилюючу ланку і трубу затиску з поршнем всередині гідроциліндру приводу затиску, розташований всередині затискного патрона цангову оправку з розтискним клином на передньому кінці штоку всередині труби подачі, зв'язаної з поршнем другого гідравлічного приводу затиску-розтиску цангової оправки і її поздовжнього переміщення. Недоліком цього патрона є те, що при внутрішньому затиску деталі, в процесі обробки на високих обертах виникають доцентрові сили, що зменшують силу затиску цанги, що, в свою чергу, зменшує можливість його використання при високошвидкісній обробці. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення затискного пристрою токарного верстата шляхом того, що на задньому кінці труби подачі з боку гідравлічного приводу розташований пустотілий корпус, всередині якого, з одного боку, розміщені рухома втулка і підпружинений стакан, а з другого боку - кульки з можливістю їх притискання до внутрішньої поверхні пустотілого корпусу і розходження вздовж нього під дією відцентрових сил при обертанні шпинделя, що дозволяє забезпечити технічний результат - додатковий затиск внутрішньої поверхні деталі, який прямо пропорційний швидкості обертання шпинделя, що дозволяє використовувати при високошвидкісній обробці. Поставлена задача вирішується тим, що в затискному пристрої для токарного верстата, що містить прикріплений до торця шпинделя корпус затискного патрона для зовнішнього затиску з кулачками, зв'язаними через передатно-підсилюючу ланку і трубу затиску з поршнем всередині гідроциліндра приводу затиску, що розташований всередині затискного патрона цангової оправки з розтискним клином на передньому кінці штока всередині труби подачі, зв'язаної з поршнем другого гідравлічного приводу затиску-розтиску цангової оправки і її поздовжнього переміщення, згідно з корисною моделлю, на задньому кінці труби подачі з боку гідравлічного приводу розташований пустотілий корпус, всередині якого, з одного боку, розміщені рухома втулка і підпружинений стакан, а з другого боку - кульки з можливістю їх притискання до внутрішньої поверхні пустотілого корпусу і розходження вздовж нього під дією відцентрових сил при обертанні шпинделя. Завдяки пристрою для створення додаткової осьової сили, створюється додатковий затиск внутрішньої поверхні деталі, що дозволяє розширити функціональні можливості і підвищити сили затиску на високих частотах обертання. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено: фіг. 1 - поперечний переріз затискного пристрою токарного верстата; фіг. 2 - вид А затискного пристрою токарного верстата; фіг. 3 - графік зміни радіальної сили затиску від частоти обертання затискного пристрою токарного верстата; 1 UA 115093 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 фіг. 4 - розрахункова схема затиску у затискному пристрої токарного верстата; фіг. 5 - поперечний переріз затискного пристрою токарного верстата при автоматичній зміні заготовки/деталі. Затискний пристрій токарного верстата містить шпиндель 1 (фіг. 1), на якому закріплено корпус патрона 2, в якому розташований важіль 3, що переміщає повзун 4, на якому встановлені кулачки 5 для зовнішнього затиску заготовки 6. Важіль приводиться в рух трубою затиску 7, що виконує зворотно-поступальний рух завдяки переміщенню поршня 8 в гідроциліндрі затиску 9. На задньому кінці труби подачі 10, яка встановлена на опорах кочення 11 і з'єднана із штоком подачі 12, який переміщається завдяки руху поршня подачі 13 у гідроциліндрі подачі 14, розташований пустотілий корпус 15, в всередині якого, з одного боку, розміщені рухома втулка 13 і стакан 17, які розділені пружиною 18, а з другого боку - кульки 19. Для регулювання жорсткості пружини 18 на кінці конусного наконечника 20, що розтискає пелюстки цангової оправки 21, встановлена гайка 22. Затискний пристрій токарного верстата працює наступним чином. Заготовка 6 (фіг. 1) встановлюється у патрон 2, після чого у гідроциліндр затиску 8 подається тиск і поршень 9, який приводить в рух важільно-кулачковий механізм - труба затиску 7 і важіль 3, і під радіальною силою FT (фіг. 4) переміщається повзун 5 (фіг. 1), на якому жорстко закріплені кулачки 5, що затискують заготовку 6 з радіальною силою затиску Fr (фіг. 4). Під час обертання шпинделя 1 (фіг. 1) одночасно обертається труба подачі 10 і пустотілий циліндр 15, у якому кульки 19 під дією відцентрових сил притискаються до внутрішньої поверхні циліндра 15, тим самим переміщують рухому втулку 16, яка через пружину 18 і стакан 17 передає зусилля на гайку 22, яка розташована на клиновому штоку 20, в результаті він переміщається ліворуч із осьовою силою Fa і розтискає пелюстки цангової оправки, яка затискає деталь з силою Fωr. Для автоматичної зміни обробленої деталі, після обробки, на заготовку, подається тиск у гідроциліндр подачі 14, і поршень 13 переміщає шток подачі 12 праворуч (фіг. 5), який з'єднаний з трубою подачі 10, на якій закріплена цангова оправка 21, що утримує оброблену деталь 6. Одночасно з подачею тиску в гідроциліндр подачі 14 розтискаються кулачки 5. Після цього деталь за допомогою автоматичного робота (не показано) знімається з цангової оправки 21, а заготовка встановлюється на цангову оправку 6. При розгоні шпинделя 1 (фіг. 1) з затискним патроном 2 до необхідної частоти обертання, де при дії відцентрової сили Fω виникає падіння радіальної сили затиску від створеної Fr (фіг. 3) до сталої Fr1 (крива А) при конкретних робочих частотах обертання nр(ωр).  2 Fω=mК·ω ·RK, де mК - маса кулачків 5 (фіг. 4); RK - відстань від центра ваги кулачка 5 до осі обертання;   n кутова частота обертання затискного патрона 2 (фіг. 1); n - частота обертання, об/хв.  30 При додатковому внутрішньому затиску цанговою оправкою 21 (фіг. 4) виникає відцентрова сила FwK, що збільшує радіальну сила затиску Fr (фіг. 3) до Fr2 (крива В).  При максимальних обертах шпинделя 1 (фіг. 1) кульки 19 притискаються і розходяться вздовж внутрішньої поверхні пустотілого циліндра 15, в результаті відбувається переміщення клинового штока із осьовою силою Fa (фіг. 4) із утворенням додаткової відцентрової сили FωC і збільшенням радіальної сили затиску Fr (фіг. 3) до Fr3 (крива С).  Джерела інформації: 1. Патент України № 90481. Гідромеханічний затискний патрон. МПК В23В 31/30, В23В 31/10, 35 опубл. 26.05.2014, Бюл. № 10, 2014. 2. Патент Німеччини на винахід № DE 10213021. Затискний патрон фірми Schunk. МПК В23В31/14, опубл. 11.09.2003 p. 3. Патент ФРН № 1192027. Спеціальний патрон для послідовного подвійного затиску заготовки без переустановлення. МПК В23В, опубл. 29.04.1965. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Затискний пристрій токарного верстата, що містить прикріплений до торця шпинделя корпус затискного патрона для зовнішнього затиску з кулачками, зв'язаними через передатнопідсилюючу ланку і трубу затиску з поршнем всередині гідроциліндра приводу затиску, що розташований всередині затискного патрона цангової оправки з розтискним клином на передньому кінці штока всередині труби подачі, зв'язаної з поршнем другого гідравлічного 2 UA 115093 U 5 приводу затиску-розтиску цангової оправки і її поздовжнього переміщення, який відрізняється тим, що на задньому кінці труби подачі з боку гідравлічного приводу розташований пустотілий корпус, всередині якого, з одного боку, розміщені рухома втулка і підпружинений стакан, а з другого боку - кульки з можливістю їх притискання до внутрішньої поверхні пустотілого корпусу і розходження вздовж нього під дією відцентрових сил при обертанні шпинделя. 3 UA 115093 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4