ПАТРОН РАСТОЧНОЙ

Полезная модель относится к области станкостроения, а именно, к оснастке для металлорежущих станков и может быть использована для проведения операций расточки на токарных, расточных и агрегатных станках.
Известен патрон расточной, содержащий корпус, резцедержатель, расположенный в посадочном отверстии корпуса, механизм перемещения резцедержателя, выполненный в виде микрометрического винта, и фиксирующий винт для фиксации установленного в корпус резцедержателя. В посадочном отверстии корпуса патрона и на ответной части резцедержателя выполнены плоские контактные участки, которые расположены симметрично и диаметрально противоположно относительно продольной оси патрона.
Фиксирующий винт установлен в корпусе патрона со стороны плоских контактных участков и смещен от центра посадочного отверстия в сторону режущей кромки резцедержателя.
Микрометрический винт от осевого перемещения относительно корпуса патрона застопорен шайбой, установленной в кольцевой канавке микрометрического винта и прикрепленной к корпусу патрона. Микрометрический винт находится в резьбовом соединении с втулкой, которая жестко соединена с резцедержателем.
Настройка вылета резцедержателя на необходимый размер расточки выполняется вращением микрометрического винта при разжатом фиксирующем винте, в результате чего резцедержатель поступательно перемещается относительно корпуса патрона в пределах его хода. После проведения настройки резцедержатель зажимается в корпусе фиксирующим винтом.
(см. патент РФ №2125505, кл. B23B 29/03. 1999 г.).
В результате анализа конструкции известного патрона расточного необходимо отметить, что примененный механизм перемещения резцедержателя не обеспечивает его точной установки в заданное положение, так как шайба всегда имеет зазор относительно торцов канавки винта, причем в процессе эксплуатации патрона происходит износ канавки и шайбы, что приводит к увеличению зазора, а, следовательно, снижению точности настройки резца на размер обработки. Необходимо также ответить, что механизм перемещения резцедержателя имеет весьма низкую жесткость, а это отрицательно сказывается на точности обработки и качестве обработанных поверхностей, особенно при большом вылете резцедержателя относительно корпуса.
Известен патрон расточной, состоящий из корпуса, в котором установлены с возможностью согласованного радиального перемещения ползун и противовес. Ползун и противовес кинематически связаны с микрометрическим винтом посредством резьбы в хвостовике и на штанге. На поверхности корпуса в области микрометрического винта нанесена нониусная шкала. Хвостовик жестко связан с ползуном, а штанга - с противовесом. Резьбы в хвостовике и штанге выполнены с разными направлениями. Ползун подпружинен относительно корпуса, а резцедержатель смонтирован в ползуне. Штанга пропущена через отверстия, выполненные в резцедержателе и ползуне. В резцедержатель ввернут шарнирный винт, который взаимодействует со шпоночным пазом в штанге и фиксирует противовес от поворота и выпадания. Резцедержатель имеет наружную резьбовую поверхность и буртик. С резьбовой поверхностью и буртиком взаимодействует гайка, которая деформирует упругую шпонку. В исходном положении, когда гайка касается буртика, деформация шпонки определяется размерами расположения шпонки относительно отверстия резцедержателя при установке штанги, т.е. деформация заведомо заложена для предварительного выбора зазоров в сопряжениях: ползун - корпус - резцедержатель. При зажиме гайки силой P, т.е. осевом перемещении ее, упругая шпонка, взаимодействуя с направляющими корпуса, дополнительно и окончательно создает натяг в сопряжениях: ползун - корпус - резцедержатель, ограничивая перемещения ползуна и резцедержателя относительно оправки. Перед настройкой патрона необходимо, чтобы гайка была отжата и находилась во взаимодействии с уступом. Вращением лимба с помощью нониуса производится настройка необходимого диаметра обработки в диапазоне. Противовес автоматически перемещается в обратную сторону относительно перемещения ползуна и резцедержателя, балансируя патрон, после чего гайка зажимается, и патрон готов к работе.
(см. патент РФ №2298457, кл. B23B 29/034, 2007 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа известного патрона необходимо отметить, что его конструкция весьма сложна, балансировка всегда является отдельной операцией, которая выполняется на специальном оборудовании и не может быть качественно проведена одновременно с перемещением резцедержателя. Кроме того, наличие большого количества соединений снижает жесткость конструкции, способствуя возникновению вибраций в процессе обработки, а это снижает точность и производительность обработки.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка патрона расточного, обладающего высокой точностью настройки резцедержателя на заданный размер обработки, обеспечивающего обработку с высокой производительностью за счет жесткой фиксации резцедержателя в корпусе, технологичного и изготовлении, простого и удобного в эксплуатации, ремонтопригодного.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в патроне расточном, содержащем корпус, резцедержатель с резьбовым отверстием, механизм перемещения резцедержателя при настройке его на заданный размер обработки, выполненный в виде установленного в корпусе с возможностью вращения микрометрического винта, ввинченного в резьбовое отверстие резцедержателя, а также стопорный элемент для фиксации резцедержателя в заданном положении, новым является то, что микрометрический винт смонтирован в двух радиальных соосных отверстиях корпуса, в одном из которых установлена головка микрометрического винта, а в другом - втулка, в отверстии которой размещен хвостовик микрометрического винта, винт и втулка зафиксированы от относительного осевого перемещения, а между их торцами установлена проставка, при этом патрон оснащен крышкой, скрепленной с корпусом, в крышке выполнен направляющий паз, в котором установлен с возможностью перемещения резцедержатель.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - патрон расточной, осевой разрез;
- на фиг. 2 - вид А по фиг. 1.
- на фиг. 3 - разрез по Б-Б по фиг. 1;
- на фиг. 4 - разрез В-В по фиг. 3.
Патрон расточной состоит из корпуса 1, скрепленного с переходником 2. Корпус 1 является полым и на нем выполнены соосные радиальные отверстия 3 и радиальное отверстие 4.
Патрон содержит крышку 5, имеющую возможность соединения с корпусом 1 посредством крепежных элементов 6. В крышке 5 выполнен радиальный направляющий паз 7, в котором с возможностью перемещения установлен резцедержатель 8. Механизм перемещения резцедержателя выполнен в виде микрометрического винта 9, ввинченного в резьбовое отверстие (позицией не обозначено) резцедержателя 8. На головке винта нанесена нониусная шкала. Сам винт пропущен через одно из радиальных отверстий 3 корпуса. В другом радиальном отверстии 3 установлена с возможностью вращения втулка 10. Для исключения возможности осевого перемещения втулка 10 выполняется с отбортовкой. В осевое отверстие данной втулки введен хвостовик микрометрического винта 9. Винт 9 и втулка 10 соединены таким образом, чтобы исключить возможность относительного вращения. Для этого хвостовик винта 9 и отверстие втулки 10 могут быть выполнены гранеными, например, в форме четырехгранников, или соединены друг с другом через шпонку или иным известным образом. Винт 9 и втулка 10 скреплены посредством винта 11, попущенного через отверстие втулки и ввинченного в резьбовое отверстие, выполненное в торце микрометрического винта 9. Для регулирования люфта резцедержателя 8 между торцами микрометрического винта 9 и втулки 10 предусмотрена сменная проставка (шайба) 12, за счет толщины которой и осуществляется регулирование величины люфта резцедержателя 8. Нетрудно заметить, что микрометрический винт 9 имеет возможность вращения, но не имеет возможности осевого перемещения. Однако, в отличи от аналогов, микрометрический винт 9 механизма радиального перемещения резцедержателя 8 установлен в корпусе двумя концами (по принципу двухопорной балки), что значительно увеличивает его жесткость, а, следовательно, позволяет вести обработку на повышенных режимах с более высокой точностью. Более высокая точность обработки обеспечивается как за счет более жесткого механизма радиального перемещения резцедержателя, так и за счет более точной настройки резцедержателя на заданный размер обработки.
На образующей крышки 5 выполнено резьбовое отверстие, в которое ввинчен стопорный элемент (винт, шпилька, болт) 13, предназначенный для фиксации резцедержателя после его выставки на заданный размер обработки. В собранном положении патрона стопорный элемент 13 находится на одной оси с радиальным отверстием 4 корпуса 1, что обеспечивает удобный доступ к стопорному элементу.
Для обработки отверстий патрон устанавливают на станок, для чего переходник 2 скрепляют с корпусом 1 и крепят к шпинделю или пиноли 14 станка (в зависимости от его исполнения). Для настройки патрона на заданный размер обработки, вращают микрометрический винт 9, отмеряя угол вращения по нониусу и рискам на корпусе 1 (не показаны), в результате чего винт 9 перемещает резцедержатель 8 на заданную величину, определяющую припуск на обработку резцом, установленным в резцедержателе. Фиксацию резцедержателя в заданном положении после настройки осуществляют стопорным элементом 13.
После проведения наладки осуществляют расточку отверстия заданного размера.
Патрон удобен и надежен в работе, позволяет обеспечить обработку отверстий с высокой точностью и производительностью. Использование крышки, в которой размещают резцедержатель, позволяет упростить конструкцию корпуса, обеспечить удобство сборки патрона.