Патрон для нарезания резьбы метчиками

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1872079Опубликовано 15.10.81. Бюллетень38Дата опубликования описания 25.10.81 по делам нзобретений и открытий(54) 1 АТРОН ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ РЕЗэЬЫ МЕТЧИКАМИИзобретение относится к машиностроению и может бьть использовано при нарезании сквозных и глухих резьб метчиками на автоматическом оборудовании.Известны патроны. для нарезания резьб метчиками, которые, с пельо предохранения метчиков от поломок, снабжены предохранительными устройствами. Но применяться эти патроны могут только при ручном реверсировании и подаче, так как у них отсутствует механизм, компенсирующий взаимное перемещение метчика и шпинделя при срабатывании предохранительного устройства, и, кроме того, из-за отсутствия датчика в предохранительном устройстве патрона резьбонарезание не может быть автоматизировано. Поэтому известные предохранительные патроны с комплексом всех устройств находят очень ограниченное применение на автоматическом оборудовании, так как при остановке метчика шпиндель не прекращает подачу до момента реверса, а при частом реверсировании известные односторонние устройства для компенсапни взаимного перемещения метчика и шпинделя не удовлетворяют требованию необкоди. мой двухсторонней компенсации перемеще.ний в широких пределах.Кроме того невозможна нарезка резьбс опережающими подачами и с подачами, равными шагу резьбы, что уменьшает область его применения. Точность глубины нарезаемых глухих резьб уменьшается за счет колебаний параметров фасок на отверстии, положения поверхности детали в приспособлении относительно конечного хода шпинделя и замедления подачи, Сравнительно низкая точность глубины нарезаемых резьб вызывает увеличение недореза и глубины отверстия под нарезаемую резьбу, так как управление циклом нарезания резьбы происходит по положению шпинделя. Отсутствует устройство для предохранения метчика от т 1 поломки при дефектах и затуплении метчика,дефектах материала детали и заниженном диаметре или глубине отверстии пол резьбу.Эти недостатки сужают технологические возможности патрона, область его применения, снижают универсальность и не.решают проб 2 в лемы поломок метчиков, особенно при рабо.те на автоматическом оборудовании.Цель изобретения - повышение надежности путем предотвращения поломки мет 872079чика и шпинделя, автоматизации резьбонарезания, расширение технологических возможностей патрона и обеспечение необходимого осевого перемещения шпинделя относительно метчика при срабатывании предохранительного устройства, обеспечение работыметчика с различными подачами, повышениеточности и стабильности глубины нарезаемых глухих резьб.Цель достигается тем, что патрон длянарезания резьбы метчиками, содержащийустройство для компенсации несовпаденияосей метчика и отверстия под резьбу, включающее установленные в корпусе устройст.ва втулку, несущую тела качения, на которых установлен промежуточный элемент сшариками, устройство для взаимного перемещения метчика и шпинделя, вкл 1 очающеевтулку для закрепления патрона.в шпинделе. станка и установленный в нем вал патрона,подпружиненный относительно втулки, снабжен предохранительным устройством, состоящим из шариковой муфты, одна из полумуфт которой установлена на шариках промежуточного элемента, а другая с возможностью перемещения на валу под действиемшариков, выходящих из лунок полумуфтыпри повышенном крутящем моменте, приэтом вал снабжен токосъемником и датчикомперемещений, предназначенным для взаимодействия с полумуфтой, закрепленной навалу.При срабатывании предохранительногоустройства возможны значительные взаимные перемещения метчика и шпинделя, а также перемещения, вызванные несовпадениемподачи шпинделя с шагом метчика и люфтами в кинематических целях станка, поэтому для компенсации этих перемещений валпатрона установлен во втулке по шлицевому соединению с зазором, что дает возможность осевого перемещения и углового поворота на некоторый угол вала относительно втулки. При этом возврат в исходноеположение осуществляется с помощью пружины,Для создания необходимого усилия врезания метчикд в начале нарезания резьбыи обеспечения работь 1 метчика с различными подачами шпинделя, на валу выполненыпродольные канавки с карманами, а во втулке установлено кольцо с фиксирующимиэлементами, входящими в указанные карманы.С целью повышения точности и стабильности глубины нарезаемых глухих резьб,токосъемник снабжен тягой, с помощью которой происходит управление циклом нарезания резьбы по осевому линейному перемещению метчика,На фиг. 1 показан предлагаемый патрондля нарезания точных резьб метчиками, разрез; на фиг, 2 - разрез А - А на фиг. 1.Метчик .закрепляют во втулке 1. Фла.нец втулки 1, промежуточный элемент 2 и полумуфта 3 предохранительного устройства образуют. крестовую муфту с шариками 4, которая удерживается в рабочем положении усилием пружины 5 и служит для компенсации несовпадения осей обрабатываемого отверстия и метчика, Предохранительное устройство состоит из полумуфты 3 с гнездами под шарики 6, шайбы 7 и фланца 8 вала 9 с отверстиями, в которые вставлены шарики 6. Крестовая и предохранительная муф Оты поджаты с определенным, регулируемым с помощью составного корпуса 10, усилием, создаваемым пружиной 5.На валу 9 закреплен датчик 1, которыйсоединен проводом 12, заложенным в паз вала 9, с внутренним кольцом подшипника 15 13, который служит токосъемником. На подшипнике 3, изолированном от вала и от разъемного кольца 14, закреплена тяга 16 для управления циклом нарезания резьбы.Наружное кольцо 15 подшипника 13 соединяется проводом с электронным блоком управления. На валу 9 между датчиком 11 и подшипником 13 надета предохраняющая трубка 7 нз изоляционного материала. Вал 9 входит во втулку 8, посредством которой патрон закрепляется в шпинделе станка. Кру тящий момент от втулки 18 на вал 9 передается путем подвижного в осевом направлении, например, шлицевого соединения. Соединение выполнено с зазором так, что вал 9 может поворачиваться относительно втулки 8 на некоторый угол, а пружина 9, соединяющая вал 9 со втулкой 18, работает на растяжение и кручение.На переднем конце втулки 18 диаметрально расположены отверстия, в которых находятся ц 1 арики 20, поджимаемые к валу плоской кольцевой пружиной 21. Вместе с канавками 22 и карманами 23 на валу 9 они создают устройство для врезания.С помощью пружины 19 патрон в свободном состоянии оттягивается назад и поворачивается влево относительно втулки 18, 40 поджимая шарики 20 в сторону карманов 23.)Кесткий упор 24, закрепленный на корпусе станка, в исходном положении патрона до начала цикла упирается в кольцо 25 тяги 6 и оттягивает патрон вперед так, чтобы карман 23 на валу 9 был несколько впереди 45шариков 20 устроиств 1 з для врезания.Патрон работает следующим образом.В начале цикла шпиндель со втулкой 18подается вперед и шарики 20 заходят в карманы 23 (фиг. 2). Далее шпиндель со втул кой 18 движется вместе с патроном. Послеврезакия метчика согласованность их движения зависит от согласованности подачи с шагом. После нарезки резьбы при реверсе пружина 19 закручивается, шарики 20 устройства для врезания выходят из карманов 23 и не создают сопротивления для компенсации выбора зазоров кинематичес. ких цепей. При наличии каких.то дефектов, .вызвавших повышение крутящего момента72079 формула изобретения 58 шарики 6 предохранительной муфты выходят нз лунок полумуфты 3, отжимают шайбу 7, датчик 11 фиксирует перемещение шайбы, и сигнал поступает на электронный блок, который дает команду на кратковременный реверс. При срабатывании предохранительного устройства метчик с патроном останавливаются, а шпиндель со втулкой 18 продолжает вращение н движение подачи. Шарики 20 отжимают пружину 21 и выходят из карманов 23, не припятствуя движению шпинделя вперед до момента реверса.Наряду с обеспечением нарезания точных резьб изобретение обеспечивает предотвращение поломок метчнков, что уменьиает нх расход, сокращает брак деталей по залому метчиков, повышает производительность, снижает затраты на обслуживание оборудовання; работу патрона с опережающими, отстающими н совпадающими подачами, что расширяет его применение на разном оборудовании; уменьшение глубины отверстий под резьбу, за счет уменьшения колебаний недорезов; повышение точности глубины нарезаемых резьб.. Патрон для нарезания резьбы метчикамн, содержащий устройство для компенсации несовпадения осей метчика и отверстия под резьбу, включающее установленные в корпусе устройства втулку, несущую тела качения, на которых установлен промежуточный элемент с шариками, устройство для взаимного перемещения метчика н шпинделя, включающее втулку и установленный в ней вал, подпружкненный относительно втулкн, отличающийся тем, что, с цельюповышения надежности путем предотвращения поломки метчика и автоматизации процесса нарезания резьбы, патрон снабженпредохранительным устройством, состоящнмнз шариковой муфты, одна нз полумуфт которой установлена на шариках промежуточного элемента, а другая с возможностью перемещения на валу, при этом вал снабжентокосъемником и датчиком перемещений,предназначенным для взаимодействия с полумуфтой, закрепленной на валу.2. Патрон по п. 1, отличающийся тем,что, с целью расширення технологическихвозможностей н обеспечения необходимогоосевого перемещения шпинделя относительно метчика при срабатывании предохранительного устройства, вал установлен во втулке по шлицевому соединению с зазором.3. Патрон по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что, с целью расширения технологичес 20 ких возможностей путем обеснечения работы метчнка с различными нодачами, на валу выполнены продольные канавки с карманами, а во втулке установлено кольцо сфиксирующими элементами, входящими вуказанные карманы,4. Патрон по в. 1, отличающийся тем,что, с целью повышения точности н стабильности глубины нарезаемых глухих резьб,токосъемник снабжен тягой, предназначенной для управления циклом нарезания резьЗе бы по осевому перемещению метчнка.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1, Авторское свидетельство СССР428870, кл. В 23 В 31/00, 1971.