Оправка с разрезной цангой

Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована как универсальное приспособление для закрепления слесарного и режущего инструмента или заготовок на станках в различных отраслях промышленности.
Из множества приспособлений с цанговым креплением инструмента или заготовки известны оправки с разрезной цангой [1. Пат. RU 2 412 787 С1, МПК В23В 31/40. Оправка с разрезной цангой / Блинов В.Д., Блинов Д.С., Жигунова Н.Ф., Колобов А.Ю., Комарова М.Е. - Опубл. 27.02.2011. Бюл. №6]; [2. Пат. на ПМ RU 177 809 U1, МПК В23В 31/40, B23Q 3/14. Оправка с разрезной цангой для закрепления заготовки на станке / Бабич Н.Н., Блинов Д.С., Жигунова В.А., Колобов А.Ю., Краснова О.Н. - Опубл. 13.03.2018. Бюл. №8], содержащие вал с соосным коническим и цилиндрическим участками и разрезными цангами для закрепления заготовки на станке.
Данные устройства предназначены для обработки на станке определенной детали и не могут использоваться как универсальные оправки, что является их недостатком.
Известен стыковой цанговый зажим [3. Пат. на ПМ RU 92 388U1, МПК В60 1/24. Стыковой цанговый зажим для многопроволочных и контактных проводов / Порцелан А.А., Порцелан А.А. - Опубл. 20.03.2010. Бюл. №8], содержащий корпус зажима, две гайки и две цанги, где каждая цанга разделена пазами на сегменты, взаимодействующие по коническим поверхностям с гайками, чем обеспечивается обжатие цанги.
Недостатком данного устройства, как и устройств по патентам [1; 2], является то, что оно не обладает универсальностью применения, а также то, что чаще всего оно предназначено для одноразового использования.
За прототип заявленной полезной модели взят цанговый механизм, центрирующий деталь по наружной поверхности [4. Болотин Х.Л. Станочные приспособления / Х.Л. Болотин, Ф.П. Костромин. - М.: Машиностроение, 1973. - С. 720-73, рис. 37], содержащий гайку-привод, перемещающую втулку с конической поверхностью, посредством которой втулка сжимает лепестки разрезанного конуса цанги. Это сжатие передается разрезной втулке и обрабатываемой детали, помещенной в нее. Также устройство содержит элементы конструкции, препятствующие вращению конической втулки и возврату ее в исходное положение. Для обеспечения прилегания втулки по конусу цанги 30° в рабочем положении угол конуса цанги в свободном состоянии занижается или завышается на 1 в зависимости от типа конструкции.
Устройство по прототипу обладает следующими недостатками:
- сложная конструкция, предназначена для стационарных условий как станочное оборудование и для мобильного приспособления не приемлема;
- для обеспечения минимального отклонения центрирования обрабатываемой детали при многозвенной конструкции требуется высокая точность изготовления сопрягаемых элементов устройства.
Задачей полезной модели является создание простой оправки с разрезной цангой, обладающей универсальными свойствами приспособления для крепления слесарного и режущего инструмента или заготовок при механообработке деталей на станках, обеспечивающей одновременно надежность цангового крепления.
Заявляемая оправка содержит разрезную цангу, имеющую лепестки, разделенные пазами, гайку-привод и разрезную втулку для крепления детали. Разрезная цанга выполнена в виде трубчатого стержня с наружной резьбой, на которую навинчена гайка-привод, с кольцевой проточкой по внутреннему диаметру и пазами до кольцевой проточки. Разрезная втулка крепления детали выполнена конической с диаметрами, соответствующими углу раскрытия 3-5° лепестков цанги, причем малый диаметр конуса соответствует размеру принятой посадки по внутреннему диаметру стержня, и внутренней цилиндрической поверхностью и вставлена в разрезную цангу до фиксации по кольцевой проточке стержня в пределах упругой деформации лепестков разрезной цанги.
Заявляемая полезная модель совпадает с устройством, выбранным в качестве прототипа, по следующей совокупности существенных признаков:
- гайка-привод;
- лепестки разрезной цанги;
- разрезная втулка крепления детали.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2 представлена оправка с разрезной цангой, выполненной в виде трубчатого стержня 1 с наружной резьбой, на которую навинчена гайка-привод 2. Стержень 1 содержит кольцевую проточку 3 по внутреннему диаметру и пазы 4 до кольцевой проточки, образующие упругие лепестки разрезной цанги 5, куда с базой по проточке 3 вставлена разрезная втулка 6 крепления детали 7. Разрезная втулка 6 выполнена конической с диаметрами, соответствующими углу раскрытия 3-5° лепестков цанги. Количество втулок 6 определяется комплектом и составляет ряд по размерам инструментов или деталей для определенных работ.
На фиг. 3 показан действующий вариант оправки с разрезной цангой.
Порядок работы с оправкой с разрезной цангой следующий. Исходное положение: гайка-привод 2 навинчена на стержень 1 за зону упругой деформации лепестков цанги 5, втулка 6 вставлена в цангу 5 до фиксации по проточке 3, что соответствует углу 3-5° раскрытия лепестков цанги 5 в пределах их упругой деформации и возможного перемещения гайки-привода 2 на 30-40% от длины положения втулки 6 в стержне 1. Работа с инструментом определяется следующими операциями: соответствующий инструмент 7 вставляется во втулку 6, гайка-привод перемещается по резьбе, сжимая лепестки цанги 5, это сжатие передается втулке 6 и помещенному в ней инструменту 7, чем определяется готовность оправки к работе. Несовпадение поверхностей внутреннего диаметра стержня 1 и конической поверхности втулки 6 в указанных пределах положительно влияет на предотвращение от поворота сжатой втулки 6 и инструмента 7.
Оправка с разрезной цангой удобно сочетается с различными инструментами для мобильного использования, обеспечивая при этом главное требование - надежность крепления и соблюдение техники безопасности при выполнении работ.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является простота устройства и универсальность применения.
Предлагаемая полезная модель может быть выполнена с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию «промышленная применимость».
Источники, принятые во внимание
1. Пат. RU 2 412 787 С1, МПК В23В 31/40. Оправка с разрезной цангой / Блинов В.Д., Блинов Д.С., Жигунова Н.Ф., Колобов А.Ю., Комарова М.Е. - Опубл. 27.02.2011. Бюл. №6.
2. Пат. на ПМ RU 177809 U1, МПК В23В 31/40, B23Q 3/14. Оправка с разрезной цангой для закрепления заготовки на станке / Бабич Н.Н., Блинов Д.С., Жигунова В.А., Колобов А.Ю., Краснова О.Н. - Опубл. 13.03.2018. Бюл. №8.
3. Пат. на ПМ RU 92388 U1, МПК В60 1/24. Стыковой цанговый зажим для многопроволочных и контактных проводов / Порцелан А.А., Порцелан А.А. - Опубл. 20.03.2010. Бюл. №8.
4. Болотин Х.Л. Станочные приспособления / Х.Л. Болотин, Ф.П. Костромин. - М.: Машиностроение, 1973. - 344 с.
5. Пат. RU 2106937 С1 МПК В23С 5/26; В23В 29/04. Переходник концевой фрезы с поверхностью раздела стопорной гайки и цанги, понижающей крутящий момент / Дэвид Л. Льюис, Виктор Д. Моджилинки, Томас Дж. Пресби. - Опубл. 20.03.1998.
6. ГОСТ 31.1066.02-85. Приспособления к металлорежущим станкам. Оправки с разрезными цангами для точных работ. Введ. 01.01.86. Переизд. с изм. авг. 1990. - М.: Изд-во стандартов. 1990. - 17 с.
7. Пат.CN 205967483, МПК В23В 31/40. Thin-wall sleeve clamping structure / ЛуМанхуа, Ван И. - Опубл. 22.02.2017.