Инструментальный патрон (его варианты)

(9) (И) 591 А ОСУДА ПО ДЕЛ ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ атронй с явиде то ых то ин тем,рореи, 6, о т л и ччто выборки выползей.8. Инструмен7, отличо прорези раснии,альный патрон по ющи "И ся тем, ложены по винтовой п.чтли(71) Научно-исследовательский институт технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения(57) 1 Инстументальный патрон, содержащий хвостовик, устанавливаемыйв шпинделе станка, инструментодержа-тель и соединяющую их гибкую оправкуо т л и ч а ю щ и й с-я тем, что, сцелью повышения точвости и производительности обработки, на о)1 равкевыполнены выборки.2. Инструментальный патрон по п.1.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что выборки выполнены в виде кольцевыхканавок. 3. Инструментальный п по п. 1, о т л и ч а ю щ и тем, ч выборки выполнены в винтов канавок.4. Инструментальный патрон по и. 1, о т л и ч .а ю щ и и с я тем, что выборки выполнены в виде лысок.5, Инструментальный патрон по и 1, отличающийся тем, ч лыски расположены по винтовой л ии.6. Инструментальный патрон, содержащий хвостовик, устанавливаеьнй в шпинделе станка, инструментодержатель и соединяющую их гибкую о-. равку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьзаения точности и производительности обработки, оправка выполнена в виде трубы с выборками.7. Инструментальный патрон поа ю щ и й с янены в виде посей шпинделя и обрабатываемого отверстия является непараллельность/ обозначенная углом(фиг. 5). Под действием осевой силы Р и вследствие непараллельности осей шпинделя и от-. верстия инструментальный патрон вместе с инструментом занимает положение, показанное на Фиг. 5, На торце отверстия возникает реакция В, отрицательно влияющая на точность обработки.При конструировании инструментального патрона, выполненного в виде гибкой оправКи, основная задача состоит в том, чтобы величина реакции В. была минимальной, и в то же время был бы обеспечен запас прочности по продольной устойчивости оправки и по крутящему моменту.Проведен сравнительный расчет аеличины В для гладкого стержня (прототипа) и для оправки с кольце- выми канавками.Величина В для гладкого стержня определяется следующей формулой6 ЕЭ ЧО . (11гС учетом осевой силы Р зта Формула примет видР (2 гРкр где Е ЕЭо р г кр. гг Ыф О 643 - диаметр стержня;Примем следующие числовые данные Е = 2.10 кг/мм ; 1 = 400 мм;1/100 рад; Р = 200 кг,Диаметр стержня выберем из соображений обеспечения устойчивости под действием осевой силы Р с некоторым запасом, т.е, Р/Р кр.1/10;(2) с учетом (1)поодставляя а вмЬ 2 10 "13 г 5Э 11 ОО 1-О 1 Полученная вел точно велика и мона реакции доста привести к не Изобретение относится к металлообработке и может быть использованодля крепления осевого самоустанавливающегося инструмента например раэверток при обработке отверстийИзвестно зажимное устройство,5содержащее хвостовик, устанавливаемый в шпинделе станка, инструменто-.держатель и соединяющую их гибкуюоправку1.Использование известного зажим г 0нсго устройства в качестве инструментального патрона на операциях,1 например,.алмазного развертывания,где возникают значительные осевые иизгибные нагрузки, не обеспечивает 15вщсокой точности обработки.Цель изобретения - повышение точности и производительности обработки,Поставленная цель достигаетсятем, что в первом варианте исполнения в инструментальном патроне, содержащем,хвостових, устанавливаемыйв шпинделе станка, инструментодержатель и соединяющую их гибкую оправку, на оправке выполнены выборки в 25виде кольцевых канавок либо винтовых,либо в виде лысок, либо лысок, расположенных по винтовой. линии.В другом варианте исполнения инструментального патрона оправка выполнена в виде трубы с выборками, выполненных в виде прорезей, либо прорезей, расположенных по винтовойлинии.На Фиг. 1 изображен инструментальный патрон с выборками, выполненными ввиде кольцевых канавок;на фиг. 2 - то же, с выборками, ввиде винтовых канавок; на Фиг. 3 оправка иЛи труба с выборками, выполненными в виде лысок или прорезей, расположенными повинтовойлинии; на фиг. 4 - разрез А-А нафиг. 3; на Фиг. 5 - схема сил, воз.,действующих на оправку при обработке отверстия. 45Инструментальный патрон содержитхвостовик 1, инструментодержатель 2,соединяющий их гибкую оправку 3,имеющую или кольцевые канавки 4, иливинтовые канавки 5, или лыски. б. 50Последние (фиг. 3 и 4) развернутыдруг относительно друга таким образом, чтобы линия, проведенная черезцентры льсок, образовала в простран-.стве винтовую линию.Инструментальный патрон работаетследующим образом.Хвостовик 1 патрона вставляют вшпиндель станка, а в инструментодержатель 2инструмент, например развертку.шпинделю станка придают враща лтельное и поступательное движение.Обычно соосность шпинделя и обрабаты"ваемого отверстия выдерживается сравнительно точно. Примем, что основнойпогрешностью взаимного положения 65 модуль упругости материала стержня;момент инерции поперечного сечения стержня:длина стержняугол непараллельности осей шпийделя и отверстиягкритическая сила, припревышении которой :стержень теряет устойчивостьгде щ =(и+) + прка 1 ВНИИПИ Заказ 920513 Тираж 1106Филиал ППП фПатейт", г. Ужгород, ул. Про дписноеная,. 4 допустимому искажению формы обрабаты-. ваемого отверстия.Выполним на оправке равномерно распределенные кольцевые канавки со следующими параметрамив .оличество канавок в = 10; 5относительная ширина канавок ь/3 = е ф.=.О 025 уотносительная ширина участков в/Я = Ю д 0,068 номинального диаметра а13,5 мм 10диаметр канавок й = 8 мм;(диаметр канавок выбран, исходя из запаса прочности по крутящему моменту);Найдем критическую силу Р для 15 ступенчатой оправки,крРкр " Р,р(1-)(з) где 713 1 с11 О 1 Ь 4ч.в Р р =08 Ркрфкрформула, по которой определяетсявеличина реакции для ступенчатогостержня, имеет видз "о"М 2 г С учетом выражения (2) можно записать А1"4ЗАН -- й1 4 2г е Р РЯ =1- крПодставка выбранных нами числовых данных дает следующую величинуй = " раа 2 7 З РТаким образом, наличие кольцевых канавок уменьшает критическую силу всего на 20%, а реакция й уменьшается почти в три раза. Проведенные расчеты показали эффективность выполнения оправки инструментального патрона с кольцевыми .:анавками; Оправкас винтовыми канавками лучше сопротивляется осевому сжатию, но имеет меньшую изгибную податливость. Наибольшую изгибную податливость имеет оправка с лысками. Наибольший крутящий момент .при удовлетворительных других параметрах передает труба с прорезями. Расположение лысок и прорезей по винтовой линии предназначено для того, чтобы иэгибная жесткость оправки во всех направлениях была одинакова.Рекомендуется для точных работ, применять оправки с лысками и кольцевыми канавками для более тяжелых работ гименее точных) оправки с вин товымн канавками и трубу с прорезями.Применение предлагаемого устройства позвонит повысить точность и производительность обработки.