БЫСТРОСМЕННЫЙ ПАТРОН ДЛЯ КОНЦЕВОГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к области металлообработки и может быть использована для крепления концевого инструмента, например, метчика, с высокой точностью базирования относительно оси шпинделя.
Известен патрон для метчиков, в котором цилиндрический хвостовик инструмента базируется между двумя цилиндрическими поверхностями различных деталей, расположенных с эксцентриситетом друг к другу. (смотри а.с. SU 1263436, опубликованное 15.10.86, БИ №38, взятое за аналог).
Недостатки:
1. Наличие зазора между цилиндрическими поверхностями
инструмента и базовых деталей снижает точность базирования.
2. Конструкция патрона сложна в изготовлении.
Известно устройство для крепление концевого инструмента (а.с. SU 1710208 А1, опубликованное 22.12.88, БИ №5, взятое за аналог) Инструмент располагается в разрезной втулке, имеющей наружные поверхности, расположенные с эксцентриситетом друг относительно друга. Втулка базируется в отверстии корпуса с аналогичными эксцентрично расположенными внутренними цилиндрическими поверхностями. Крепление инструмента осуществляется поворотом втулки вокруг своей оси. Недостатки:
1. Точность расположения инструмента на оси патрона зависит от точности расположения нескольких поверхностей, расположенных на разных деталях, что увеличивает накопленную погрешность.
2. Износ крепежных деталей увеличивает погрешность базирования.
3. Усилия раскрепления инструмента превосходят усилия сил резания. Требуется специальный ключ.
Известен быстродействующий патрон для концевого инструмента (а.с. №604630 опубликовано 30.04.78, БИ №16) Этот патрон наиболее близок по технической сути к предлагаемому и выбран в качестве прототипа. Он содержит корпус, в котором устанавливаются зажимные элементы (шарики), контактирующие с конусными стаканами для осуществления зажима инструмента.
Недостатки:
1. Поверхности приложения усилий зажима инструмента - две точки, принадлежащие шарикам, и линия внутренней цилиндрической поверхности расположены в одной плоскости, что снижает жесткость крепления инструмента.
2. Наличие зазора между корпусом и втулкой, необходимого для быстрой замены инструмента, снижает точность его базирования. Задачей предлагаемой модели является:
упрощение конструкции, точность базирования инструмента на оси шпинделя, жесткость закрепления инструмента.
При этом достигается следующий технический результат: снижение трудоемкости изготовления, точность обработки изделия, долговечность использования.
Для достижения указанного технического результата быстросменный патрон для концевого инструмента содержащий корпус, в котором расположены ось патрона, хвостовик инструмента и контактирующие с ними зажимные элементы, имеет осевое базовое отверстие для установки оси патрона и хвостовика инструмента. Зажимные элементы установлены
попарно в плоскостях, расположенных под углом друг к другу, и при этом контактирующие поверхности базового отверстия, оси патрона и хвостовика инструмента лежат на одной прямой.
Отличительными от прототипа являются следующие признаки:
в корпусе выполнено осевое базовое отверстие для размещения в нем оси патрона и хвостовика инструмента, а зажимные элементы установлены попарно в плоскостях, расположенных под углом друг к другу, при этом контактирующие поверхности базового отверстия, оси патрона и хвостовика инструмента лежат на одной прямой.
Эти признаки обусловили:
1. Значительное упрощение конструкции, достижение высокой точности базирования, долговечность использования патрона и снижение трудоемкости изготовления патрона, поскольку точность взаимного расположения деталей патрона определяется только одним отверстием корпуса, которое может быть восстановлено по мере его износа.
2. Жесткость закрепления инструмента, поскольку поверхности приложения усилий зажима образуют жесткую пространственную фигуру.
И как следствие:
3. Точность обработки изделия вследствие точного и жесткого базирования инструмента.
Предложенное устройство представлено на чертеже, где на фиг.1 показан общий вид патрона, на Фиг.2 и Фиг.3 показаны разрезы в плоскостях В-В и Б-Б соответственно.
Предлагаемое устройство быстросменного патрона содержит корпус 1, с осевым базовым отверстием 2, в котором устанавливается хвостовик инструмента 3. и ось патрона 4. Крепление инструмента осуществляется зажимными элементами, например, шариками 5, посредством перемещения по внутренней конической поверхности гайки 6. Крепление
оси патрона осуществляется винтами 7. Отверстия под шарики и винты 8 и 9 попарно расположены в плоскостях I-I и II-II, находящихся под углом друг к другу. Указанное расположение крепежных элементов позволяет поверхностям хвостовика инструмента и оси патрона находиться только на общей образующей посадочного отверстия, таким образом контактирующие поверхности базового отверстия, оси патрона и хвостовика инструмента лежат на одной прямой, а при условии равенства диаметров хвостовика инструмента и оси патрона, их оси также лежат на одной прямой.
Устройство работает следующим образом: корпус 1 и ось патрона 4 находится в постоянном зацеплении на протяжении всех циклов обработки, винты 7 полностью затянуты. Быстрая смена инструмента осуществляется вращением гайки 6, при этом шарики 5 закрепляют или освобождают хвостовик инструмента. Крутящий момент от оси патрона инструменту передается, например, посредством квадратного зацепления 10.
Быстросменный патрон изготовлен и неоднократно испытан в условиях массового производства.
Устройство надежно, экономично и не требует больших трудозатрат при эксплуатации.