КУЛАЧКОВЫЙ ПАТРОН ДЛЯ ОСЕВОГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к области станкостроения, машиностроения, металлообработки, а более конкретно к трехкулачковым инструментальным патронам для закрепления режущего, вспомогательного инструмента, а также пруткового материала на станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах, гибких производственных системах (ГПС) и других металлорежущих станках.
Известен кулачковый патрон для осевого инструмента, содержащий цилиндрический корпус с головкой, выполненный за одно целое с коническим хвостовиком, защитный элемент от попадания рабочих отходов на детали патрона в виде снабженной насечкой гильзы, навинченной на муфту, выполненную с внутренней резьбой, втулку, базирующуюся на наружной поверхности корпуса и имеющую наклонные замковые пазы, в которые помещены Т-образные замковые выступы кулачков, размещенных в сквозных, наклонных к оси втулки отверстиях головки корпуса и имеющих зажимные губки (см. книгу Данилов Б.Ф. «Рабочие умельцы», М., Московский рабочий, 1978 г., с.29-30, рис.4.). При установке в патрон осевого инструмента рукой за насечку вращают гильзу, навинченную на муфту, продольное перемещение муфты по резьбе цилиндрической части корпуса через промежуточный элемент передается на втулку, которая, перемещаясь вдоль оси патрона, своими наклонными замковыми пазами взаимодействует с Т-образными замковыми выступами кулачков, вынуждая их сходиться и зажимать осевой инструмент.
Основными недостатками известного патрона являются его низкая надежность и недостаточная долговечность. Эти недостатки обусловлены тем, что при каждой установке осевого инструмента в патрон и при каждом снятии этого инструмента происходит механическое трение гильзы о головку корпуса патрона, резьбы муфты о резьбу корпуса, муфты с промежуточным элементом о втулку. В указанных зонах трущиеся детали подвержены механическому износу, особенно, в условиях накапливающихся производственных загрязнений таких, как смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), мельчайшие частички металла и т.п. Быстрый износ гильзы в зоне ее контакта с головкой корпуса, которая ничем не защищена от загрязнений, открывает путь для попадания последних в ответственную (с точки зрения сохранения надежности и долговечности патрона) зону взаимодействия Т-образных замковых выступов кулачков с ответными наклонными замковыми пазами втулки и, тем самым, ускоряет процессы износа трущихся поверхностей деталей в этой зоне. Одновременно, открывается путь для попадания загрязнений в не менее ответственную зону - зону взаимодействия муфты и втулки. При этом, зона контакта резьбы муфты с резьбой корпуса, наиболее подверженная износу в известном патроне, также ничем не защищена от перечисленных видов загрязнений.
Задачей, решаемой полезной моделью, является устранение указанных недостатков известного патрона, выбранного заявителем в качестве прототипа.
Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной полезной модели, является повышение надежности и долговечности кулачкового патрона.
Указанный технический результат достигается тем, что в кулачковом патроне для осевого инструмента, содержащем цилиндрический корпус с головкой, выполненный за одно целое с коническим хвостовиком, защитный элемент от попадания рабочих отходов на детали патрона, муфту с внутренней резьбой, втулку, базирующуюся на наружной поверхности корпуса и имеющую наклонные замковые пазы, в которые помещены Т-образные замковые выступы кулачков, размещенных в сквозных, наклонных к оси втулки отверстиях головки корпуса и имеющих зажимные губки, муфта выполнена с бортиком и зафиксирована на головке корпуса разрезным кольцом, размещенным в ее кольцевой проточке, втулка с наружной резьбой выполнена с возможностью перемещения по резьбе муфты, причем, головка корпуса снабжена выступом, обладающим возможностью взаимодействия с бортиком муфты, защитный элемент от попадания рабочих отходов на детали патрона выполнен в виде установленного на корпусе эластичного кольца, сопряженного своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью муфты.
Повышение надежности и долговечности кулачкового патрона достигается за счет того, что втулка выполнена с наружной резьбой и с возможностью перемещения по внутренней резьбе муфты, что при наличии защитного элемента в виде установленного на корпусе эластичного кольца, сопряженного своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью муфты, обеспечивает надежную защиту резьбового соединения муфты и втулки (зоны их контакта) от попадания в нее производственных загрязнений. В предложенном патроне благодаря выполнению муфты с бортиком, головки корпуса с выступом и кольцевой проточкой, а также за счет фиксации муфты на головке корпуса разрезным кольцом, размещенным в кольцевой проточке головки, достигнуто то, что муфта не перемещается вдоль корпуса, что дает возможность с помощью упомянутого эластичного кольца надежно защитить ее внутреннюю полость с находящимися там конструктивными элементами патрона от попадания загрязнений. Кроме того, в предложенном патроне исключен такой элемент, как гильза, а вместе с ней исключен описанный выше путь попадания загрязнений в зону взаимодействия втулки и кулачков.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид патрона в продольном осевом разрезе, а на фиг.2 - вид патрона спереди (сечение А-А).
Кулачковый патрон для осевого инструмента состоит из цилиндрического корпуса 1 (см. фиг.1), втулки 2, муфты 3 и цилиндрических кулачков 4. Корпус патрона представляет собой одно целое с коническим хвостовиком 5 и головкой 6. Головка 6 корпуса 1 выполнена с кольцевой проточкой 7 и кольцевым выступом 8 и имеет три наклонных к продольной оси корпуса цилиндрических отверстия 9 (фиг.2), в которых размещены кулачки 4. Кулачки имеют с одной стороны зажимные губки 10 с торцевыми выточками 11, выполненными с целью упрощения расшлифовки губок кулачков через кольцо без разборки патрона, и с другой стороны - Т-образные замковые выступы 12. На наружной поверхности корпуса 1 с возможностью осевого перемещения базируется втулка 2 с наружной резьбой 13 и наклонными замковыми пазами 14, соответствующими по форме и размерам размещаемым в них Т-образным замковым выступам 12 кулачков 4. Своей наружной резьбой 13 втулка 2 взаимодействует с внутренней резьбой 16 муфты 3, которая своим бортиком 15 упирается в кольцевой выступ 8 головки 6 корпуса 1. Бортик 15 застопорен от осевого смещения муфты 3 разрезным кольцом 17, размещенным в кольцевой проточке 7 головки 6 корпуса 1. С целью защиты патрона от попадания внутрь рабочих отходов, на корпусе 1 установлено эластичное кольцо 18, сопряженное своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью муфты. Кроме того, патрон имеет осевое отверстие 19, в котором базируется регулировочный упор 20, позволяющий производить точную фиксацию осевого инструмента на различной глубине.
Закрепление осевого инструмента в корпусе 1 патрона производится вращением муфты 3, например, по часовой стрелке. При этом происходит осевое перемещение втулки 2 по резьбе муфты 3. Втулка 2 своими замковыми пазами 14 взаимодействует с Т-образными замковыми выступами 12 кулачков 4, заставляя их перемещаться в наклонных отверстиях 9 головки 6 корпуса 1 до соприкосновения зажимных губок 10 с хвостовой частью закрепляемого в патроне осевого инструмента (не показан).
Точное базирование инструмента в корпусе 1 патрона производится с помощью регулировочного упора 19, положение которого задает требуемую глубину установки инструмента в патроне. Окончательное и надежное закрепление производится с помощью рожкового ключа, входящего в зацепление с глухими отверстиями 21 на наружной поверхности муфты 3. Освобождение инструмента производится вращением муфты 3 в противоположном направлении.