РЕЗЬБОНАРЕЗНОЙ ПАТРОН ДЛЯ УСТАНОВКИ СМЕННЫХ ВСТАВОК С ИНСТРУМЕНТОМ (ВАРИАНТЫ) И БЫСТРОСМЕННАЯ ВТУЛКА ДЛЯ ПАТРОНА ДЛЯ УСТАНОВКИ СМЕННЫХ ВСТАВОК С ИНСТРУМЕНТОМ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к металлообработке, а именно к средствам для установки сменных вставок с инструментом, например, для крепления метчиков и раскатников в шпинделях металлорежущих станков при нарезании резьбы.
Известен патрон (ЕР 1693134 А2, опубл. 23.08.2005), содержащий корпус, втулку, состоящую из направляющей втулки, пружины, фиксирующих шариков. Втулка находится в подпружиненном состоянии за счет пружины. Втулка имеет возможность осевого перемещения по резьбовому кольцу, что является недостатком в связи со сложностью изготовления и ремонта, сложностью обеспечения соосности шпинделя станка и инструмента, а значит снижения точности изготовления резьбы. Недостатком также является отсутствие возможности радиального перемещения инструмента, отсутствует быстросменная втулка, что увеличивает время на обслуживание при смене инструмента.
Известен патрон (ЕР 1593454 А1, опубл. 03.11.2005), содержащий корпус, являющийся держателем быстросменной втулки, состоящей из направляющей втулки, пружины, фиксирующих шариков. Для ликвидации осевого перемещения быстросменной втулки в сборе используется гайка. В держателе предусмотрен центральный смазочный канал, для того чтобы ввести смазку как аэрозоль из смазочного канала.
Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности осевого и радиального перемещения инструмента в процессе резания, что приведет к снижению точности и качества полученной резьбы.
Данное изобретение является наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом.
Задачей предполагаемой полезной модели является повышение качества и точности при нарезании резьбы путем возможности осевого и радиального перемещения инструмента в процессе резания.
Данная задача по варианту 1 решается созданием патрона для установки сменных вставок с инструментом, содержащего хвостовик, подпружиненную державку патрона, пружину державки, упор, на который опирается пружина державки, корпус, выполненный с возможностью центрирования и закрепленный к державке, быстросменную втулку, включающую корпус быстросменной втулки, направляющую втулку, пружину для фиксации быстросменной втулки, установленную между торцом направляющей втулки и внутренним уступом корпуса быстросменной втулки, и фиксирующие инструмент шарики для фиксации инструмента по канавке, стопорное кольцо для фиксации быстросменной втулки в корпусе, упор, воздействующий на торец быстросменной втулки, зафиксированный с помощью пружины стопорным кольцом. В него введена дополнительно втулка для фиксации быстросменной втулки, а соединение между корпусом быстросменной втулки, направляющей втулкой и фиксирующими инструмент шариками выполнено посадкой с натягом.
Кроме того, он выполнен с гайкой для регулирования положения в шпинделе с возможностью фиксации, которая выполнена со стопорным винтом.
Кроме того, державка выполнена с отверстиями, в которых расположены шарик с пружиной для центрирования корпуса, угол канавки под шарик, расположенный по центру в отверстие державки, выполнен 90...120°.
Кроме того, в державке запрессованы два штифта для передачи крутящего момента, упор, на который опирается пружина державки, выполнен с винтом.
Кроме того, между хвостовиком и державкой выполнена шпонка, в хвостовике выполнен шпонпаз.
Кроме того, в него введены дополнительно два штифта, передающая шайба, гайка, ведена дополнительная гайка для крепления гайки на корпусе.
Кроме того, корпус крепится к державке с помощью гаек, штифтов и передающей шайбы.
Кроме того, в дополнительной гайке выполнены два выступа для передачи крутящего момента, введен штифт, который стопорит дополнительную гайку, в передающей шайбе выполнены четыре паза под углом 90° между собой.
Кроме того, втулка для фиксации быстросменной втулки фиксирует быстросменную втулку с помощью трех шариков и пружины, корпус
быстросменной втулки выполнен с тремя пазами и с двумя выступами для фиксации в корпусе патрона, внутри корпуса быстросменной втулки выполнено конусное отверстие под углом 5...15° для передвижения фиксирующих шариков при смене инструмента.
Данная задача по варианту 2 решается созданием патрона для установки сменных вставок с инструментом, содержащего хвостовик, гайку для регулирования положения патрона в шпинделе станка с возможностью фиксации, подпружиненную державку патрона, пружину державки, упор, на который опирается пружина державки, шпонку между хвостовиком и державкой для передачи крутящего момента, корпус, выполненный с возможностью центрирования и закрепленный к державке, быстросменную втулку, включающую корпус быстросменной втулки, направляющую втулку, пружину для фиксации быстросменной втулки, установленную между торцом направляющей втулки и внутренним уступом быстросменной втулки, и фиксирующие инструмент шарики для фиксации инструмента по канавке, стопорное кольцо для фиксации быстросменной втулки в корпусе, упор, воздействующий на торец быстросменной втулки, зафиксированный с помощью пружины стопорным кольцом, в него введена втулка для фиксации быстросменной втулки, при этом державка патрона выполнена с отверстиями, по центру в отверстиях державки расположены шарик с пружиной для центрирования корпуса, при этом соединение между корпусом быстросменной втулки, направляющей втулкой и фиксирующими инструмент шариками выполнено посадкой с натягом.
Кроме того, гайка для регулирования положения в шпинделе с возможностью фиксации выполнена со стопорным винтом.
Кроме того, угол канавки под шарик, расположенный по центру в отверстие державки, выполнен 90...120°.
Кроме того, в державке запрессованы два штифта для передачи крутящего момента, упор, на который опирается пружина державки, выполнен с винтом.
Кроме того, между хвостовиком и державкой выполнена шпонка, в хвостовике выполнен шпонпаз.
Кроме того, в него введены дополнительно два штифта, передающая шайба, гайка, ведена дополнительная гайка для крепления гайки на корпусе.
Кроме того, корпус крепится к державке с помощью гаек, штифтов и передающей шайбы.
Кроме того, в дополнительной гайке выполнены два выступа для передачи крутящего момента, введен штифт, который стопорит дополнительную гайку, в передающей шайбе выполнены четыре паза под углом 90° между собой.
Кроме того, втулка для фиксации быстросменной втулки фиксирует быстросменную втулку с помощью трех шариков и пружины, корпус быстросменной втулки выполнен с тремя пазами и с двумя выступами для фиксации в корпусе патрона, внутри корпуса быстросменной втулки выполнено конусное отверстие под углом 5...15° для передвижения фиксирующих шариков при смене инструмента.
Данная задача решается созданием быстросменной втулки для патрона для установки сменных вставок с инструментом, включающей корпус быстросменной втулки, направляющую втулку, пружину для фиксации быстросменной втулки, установленную между торцом направляющей втулки и внутренним уступом корпусом быстросменной втулки, и фиксирующие инструмент шарики для фиксации инструмента по канавке. Соединение между корпусом быстросменной втулки, направляющей втулкой и фиксирующими инструмент шариками выполнены посадкой с натягом.
Кроме того, корпус быстросменной втулки выполнен с тремя пазами и двумя выступами для фиксации в корпусе патрона.
Кроме того, внутри корпуса быстросменной втулки выполнено конусное отверстие под углом 5...15° для передвижения фиксирующих шариков при смене инструмента.
Данная задача по варианту 2 решается созданием быстросменной втулки для патрона для установки сменных вставок с инструментом, включающей корпус быстросменной втулки, направляющую втулку, пружину для фиксации быстросменной втулки, установленную между торцом направляющей втулки и внутренним уступом корпуса быстросменной втулки, и фиксирующие инструмент шарики для фиксации инструмента по канавке, отличающаяся тем, что корпус быстросменной втулки выполнен с тремя пазами и с двумя выступами для фиксации в корпусе патрона, внутри корпуса быстросменной втулки выполнено
конусное отверстие под углом 5...15° для передвижения фиксирующих шариков при смене инструмента, а соединение между корпусом быстросменной втулки, направляющей втулкой и фиксирующими инструмент шариками выполнены посадкой с натягом.
Работа резьбонарезного патрона для установки сменных вставок с инструментом иллюстрируется чертежом.
На фиг.1 дан чертеж резьбонарезного патрона для установки сменных вставок с инструментом.
Резьбонарезной патрон для установки сменных вставок с инструментом (фиг.1) содержит: хвостовик 1, гайку 2 с винтом 3, державку патрона 4, пружину 5, упор 6 с винтом 7, шпонку 8 между хвостовиком 1 и державкой патрона 4, шарик 9 с пружиной 10, расположенных по центру в отверстиях державки 4, два штифта 11, передающую шайбу 12, корпус 13, гайку 14, с помощью которой корпус 13 крепится к державке патрона 4, дополнительную гайку 15 для крепления гайки 14 на корпусе 13, штифт 16, который стопорит гайку 15, быстросменную втулку, в состав которой входит корпус быстросменной втулки 17, направляющая втулка 18, пружина 19, три шарика 20 для фиксации инструмента, втулку 21, которая с помощью трех шариков 22 и пружины 23 фиксирует быстросменную втулку, стопорное кольцо 24 для фиксации быстросменной втулки, упор 25, воздействующий на торец быстросменной втулки с помощью пружины 26, стопорное кольцо 27 для фиксации упора 25.
Кроме того,
- в хвостовике 1 выполнен шпонпаз 28 (А-А);
- передающей шайбе 12 выполнены четыре паза 29 под углом 90 между собой;
- в гайке 15 выполнены два выступа 30 для передачи крутящего момента;
- в державку патрона 4 запрессованы два штифта 11 для передачи крутящего момента;
- угол канавки 31 под шарик 90...120;
- корпус быстросменной втулки 17 выполнен с тремя пазами 32;
- корпус быстросменной втулки 17 выполнен с двумя выступами 33;
- соединение между корпусом быстросменной втулки 17, направляющей втулкой 18 и фиксирующими шариками 20 выполнено посадкой с натягом;
- внутри корпуса быстросменной втулки 17 выполнено конусное отверстие 34, по которому при смене инструмента передвигаются фиксирующие шарики 20;
- конусное отверстие 34 выполнено под углом 5...15 в зависимости от канавки инструмента.
Кроме того, патрон имеет конструктивную особенность - осевое перемещение режущего инструмента относительно шпинделя станка в месте соединения 35 хвостовика 1 с державкой патрона 4 и возврат в исходное положение за счет пружины 5.
Кроме того, патрон имеет конструктивную особенность - радиальное перемещение режущего инструмента строго перпендикулярно оси инструмента и возврат в исходное положение за счет шарика 9, пружины 10 и выполненной канавкой 31 в корпусе 13 в месте соединения 36.
Патрон для установки сменных вставок с инструментом и быстросменная втулка для патрона для установки сменных вставок с инструментом по вариантам 1, 2 работают следующим образом.
Патрон хвостовиком 1 вставляется в шпиндель станка. Для передачи крутящего момента между хвостовиком и шпинделем используется шпонка, которая входит в паз 28.
Настройка патрона по высоте осуществляется с помощью гайки 2, которая после регулировки фиксируется винтами 3. При поднятии втулки 21 вверх пружина 23 сжимается, три шарика в месте 37 расфиксируют быстросменную втулку, которая снимается узлом, в который входит корпус быстросменной втулки 17, направляющая втулка 18, пружина 19, три шарика 20.
Узел удерживается в сборе за счет выполнения соединения направляющая втулка 18, фиксирующие инструмент три шарика 20 и корпус быстросменной втулки 17 посадкой с натягом. Нажатием на торец направляющей втулки 18 пружина 19 сжимается, фиксирующие инструмент шарики 20 передвигаются по внутреннему конусу 34 быстросменной втулки 17, освобождают отверстие 38 в направляющей втулке 18 под метчик 39. Устанавливается метчик 39 в отверстие направляющей втулки 38 и хвостовик 40 метчика в квадратное отверстие 41 быстросменной втулки 17. Освобождая направляющую втулку 18 от приложенного
усилия, пружина 19 разжимается и фиксирующие инструмент шарики 20, передвигаясь по внутреннему конусу 34, фиксируют метчик по канавке.
При поднятии втулки 21 вверх пружина 23 сжимается, шарики 22 попадают в канавку, освобождая отверстие 42 под быстросменную втулку 17.
Поле того, как вставлена быстросменная втулка 17 в сборе в отверстие корпуса 42, освобождают от усилия втулку 21, шарики 22 выходят из канавки 37 и фиксируют быстросменную втулку 17 под усилием пружины 23, которая удерживает узел в сборе при работе патрона.
На корпусе 13 выполнена канавка, в которую устанавливается стопорное кольцо 24, являющееся фиксирующим элементом узла. Для ликвидации осевого перемещения без усилия быстросменной втулки 17 в конструкции предусмотрен упор 25, который воздействует на торец быстросменной втулки 17 с помощью пружины 26. Упор 25 фиксируется стопорным кольцом 27.
Передача крутящего момента от державки 4 к корпусу 13 осуществляется с помощью передающей шайбы 12, штифтов 11, запрессованных в державке 4 и выступов на гайке 15, которые зафиксированы от проворота штифтом 16.
Патрон имеет конструктивную особенность - радиальное перемещение режущего инструмента строго перпендикулярно оси инструмента при нарезании резьбы и возврат в исходное положение с помощью шарика 9, пружины 10, выполненной канавки 31 в корпусе 13 в месте соединения 36.
Корпус 13 к державке 4 закреплен с помощью гайки 14, которая закреплена к корпусу 13 с помощью гайки 15 и застопорена штифтом 16.
Между:
- передающей шайбой 12 и державкой 4 (место 43);
- гайкой 15 и державкой 4 (место 44);
- корпусом 13 и гайкой 14 (место 45).
имеется единый зазор между сопрягаемыми поверхностями, равный допустимому конструкцией патрона радиальному перемещению.
Патрон имеет конструктивную особенность - осевое перемещение режущего инструмента относительно шпинделя станка в месте соединения 35 хвостовика 1 с державкой патрона 4 и возврат в исходное положение за счет пружины 5, которая
опирается на уступ 46 в хвостовике 1 и упор 6, закрепленный к державке патрона 4 винтом 7.
Передача крутящего момента от хвостовика 1 к державке патрона 4 осуществляется с помощью шпонки 8, которая при осевом перемещении державки патрона 4 находится в пазе 47, выполненном в хвостовике 1.
Изобретение обеспечивает нарезание высокоточной резьбы строго перпендикулярно относительно базовой поверхности заготовки, обеспечивая высокую точность и качество резьбы.
Патрон с инструментом имеет возможность осевого перемещения относительно шпинделя станка для компенсации погрешности оснастки и оборудования и возможность радиального перемещения относительно шпинделя станка для компенсации погрешности оснастки, оборудования и заготовки.