Цанговое разжимное устройство

Полезная модель относится к машиностроению и используется в станочных приспособлениях для закрепления заготовок для механической обработки.
Известна оправка для чистовой обработки деталей, в которой для увеличения надежности базирования и исключения изменения положения детали при обработке оправка выполнена в виде ступенчатого валика, на котором размещены жестко закрепленный упорный фланец и зажимной механизм, выполненный в свою очередь в виде разжимной цанги, гайки и шайбы. Причем отверстие цанги выполнено с коническим участком, а оправка снабжена установленными на валике дополнительной гайкой, зажимной втулкой и конусной втулкой с коническим участком на наружной поверхности, предназначенным для взаимодействия с коническим участком отверстия цанги. Кроме того, на внутренней поверхности зажимной втулки выполнены выступы, а на наружной поверхности конусной втулки - впадины, которые при взаимодействии обеспечивают свободный выход конусной втулки из отверстия цанги (см. изобретение RU 2119409, опубликовано 27.09.1998).
Недостатки этой оправки заключаются в относительной сложности конструкции.
Также известна разжимная оправка, содержащая корпус с наружной конической поверхностью, упругий элемент в виде втулки, наружная поверхность которой образована цилиндрическими поверхностями разного диаметра, причем цилиндрическая поверхность большего диаметра предназначена для взаимодействия с конической поверхностью корпуса и для базирования детали, при этом на ней равномерно по окружности выполнены прорези, параллельные продольной оси корпуса, а цилиндрическая поверхность меньшего диаметра выполнена со стороны одного из торцов втулки и предназначена для взаимодействия с зажимной гайкой. На втулке со стороны второго торца выполнена еще одна цилиндрическая поверхность меньшего диаметра, при этом на обеих цилиндрических поверхностях меньшего диаметра выполнены симметрично расположенные сквозные прорези, соединенные с прорезями цилиндрической поверхности большего диаметра, причем каждая прорезь цилиндрической поверхности большего диаметра расположена симметрично относительно прорезей, выполненных на цилиндрических поверхностях меньшего диаметра (см. изобретение RU 2030257 опубликовано 10.03.1995 г.).
Недостатки этой разжимной оправки заключаются в относительной сложности конструкции и в том, что цанга не всегда может легко сниматься с конической оправки.
Известна конструкция оправка с разрезной цангой для закрепления заготовок по базовому отверстию, состоящая из корпуса с наружной конической поверхностью, в отверстии которого с возможностью осевого перемещения установлен вал с конической поверхностью, и разрезной цанги. Она имеет наружную базовую поверхность и внутренние конические поверхности, сопрягаемые с поверхностью корпуса и вала. Разрезная цанга по образующим, которые равномерно расположены по окружности, прорезана в шахматном порядке с противоположных ее торцов пазами равной длины, заканчивающимися отверстиями. Длина пазов незначительно меньше длины цанги. Предлагаемая конструкция цанги и примерное равенство наибольшего диаметра ее внутренних конических поверхностей с диаметром ее внутренней цилиндрической поверхности позволяет цанге иметь значительный диаметральный разжим (примерно в 7% от ее номинального наружного диаметра), что расширяет технологические возможности (см. патент RU 177809, опубликован 13.03.2018 г.).
Недостатки этого приспособления заключаются в сложности конструкции, обусловленной наличием механизированного привода зажима-разжима.
Известна конструкция оправки с двусторонней цангой, состоящая из корпуса, цанги, втулки, гайки и шайбы. В корпус вставляется цанга, на цангу вставляется втулка, на которую навинчивается гайка с шайбой. Обрабатываемая деталь устанавливается на наружную часть цанги и зажимается втулкой, усилие на которую передает гайка с шайбой (см. «Приспособления для металлорежущих станков» справочник, А.К. Горошкин, Москва, «Машиностроение», 1970, стр. 24. Рис. 1)
Недостатком известной оправки является то, что заготовка не всегда может легко извлекаться из цанги.
В качестве прототипа, по совокупности существенных признаков, принимаем конструкцию разжимной оправки, на коническом корпусе которой выполнен цилиндрический участок, на котором, с возможностью перемещения под действием специальной гайки, установлена сталкивающая втулка, через продольный паз которой проходит упор, жестко закрепленный на цилиндрическом участке корпуса. Для установки детали на оправке отвинчивают гайку, подают разрезную втулку с шайбой вправо, надевают деталь на втулку до упора. Затем деталь закрепляют на разрезной втулке посредством гайки и шайбы. После обработки отвинчивают гайку на несколько оборотов, затем вращают специальную гайку, сдвигая сталкивающую втулку, которая сдвигает разрезную втулку вправо и освобождает деталь (см. изобретение SU 1537397, опубликовано 23.01.1990 г.).
Недостатком этой конструкции является относительно высокая сложность.
Была поставлена задача разработки более простого цангового разжимного устройства, обеспечивающего легкое и быстрое извлечение детали.
Поставленная задача решается тем, что цанговое разжимное устройство, содержащее конический корпус с установленной на нем разжимной цанговой втулкой, зажимную гайку, с целью повышения производительности путем сокращения времени на переустановку детали, применена коническая прижимная шайба с прорезью, а конический корпус установлен на шпильке, закрепленной на установочной плите, и подпружинен тарельчатыми пружинами, установленными на шпильке между плитой и коническим корпусом.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что «применена коническая прижимная шайба с прорезью, а конический корпус установлен на шпильке, закрепленной на установочной плите, и подпружинен тарельчатыми пружинами, установленными на шпильке между плитой и коническим корпусом», обеспечивает легкое и быстрое извлечение детали.
В результате информационного поиска по патентным и другим источникам научно-технической информации цанговое разжимное устройство с указанной совокупностью существенных признаков, обнаружено не было. Это позволяет предположить соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами
фиг. 1 - цанговое разжимное устройство;
фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.
Цанговое разжимное устройство состоит из плиты 1, цанги 2, конического корпуса 3, шайбы 4 прижимной с прорезью, шпильки 5, тарельчатой пружины 6, зажимной гайки 7.
Цанговое разжимное устройство работает следующим образом: на плиту 1 прикрепляется шпилька 5, на которую устанавливают тарельчатые пружины 6 и конический корпус 3. Перемещение конического корпуса 3 вдоль шпильки 5 ограничено гайкой.  Обрабатываемую деталь устанавливают на плиту 1, пропуская через шпильку 5. Затем на деталь надевается цанга 2, которая по конической поверхности контактирует с коническим корпусом 4. После надевается шайба 4 прижимная с прорезью, которая по конической поверхности контактирует с верхней частью цанги 2. Зажим детали производится закручиванием гайки 7, которая передает зажимное усилие через шайбу прижимную 4 с прорезью на цангу 2, в результате цанга 2 за счет контакта по коническим поверхностям разжимается. При откручивании гайки 7 конический корпус 3 за счет тарельчатых пружин 6 поднимает цангу 2. Ограничение подъема цанги 2 определяется гайкой, которая не дает цанге 2 случайно вылететь из своего места. Шайба 4 прижимная имеет прорезь для быстрого ее съема. Затем снимается цанга 2 с деталью.
Цанговое зажимное устройство может быть изготовлено на серийном оборудовании с применением стандартных технологий, что подтверждает соответствие предложенной конструкции условию патентоспособности «промышленная применимость».