Инструментальный патрон

(56) Авторское свидетельство СССРУ 1030105, кл. В 23 В 31/04, 1981.(54)(57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНЬЙ ПАТРОН,содержащий тягу шарнирно соединенную с инструментодержателем и хвостовиком, а также механизм предварительного центрирования в виде расположенных в тяге стержневых элемен,801180167 тов, на каждом из которых выполненучасток, предназначенный для размещения в осевых углублениях инструментодержателя или хвостовика, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-лью расширения технологических возможностей и повышения точности обработки, стержневые элементы установлены с возможностью фиксированногоосевого перемещения, а указанныйучасток стержневых элементов илисами углубления. выполнены с переменным по длине диаметром.Изобретение относится к станкостроению и может найти применение в устройствах для закрейления осевого инструмента при обработке точных отверстий. 5Цель изобретения - расширение технологических возможностей патрона и повышение его точности путем обеспечения регулирования жесткости механизма предварительного центриро О вания и повышение точности обработки.На фиг. 1 показан патрон, продольный разрез;на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вариант вы полнения механизма центрирования при малом расстоянии между осями шарниров; на фиг. 5 - один из шарниров, продольный разрез;. на фиг. 6 - вариант выполнения концевого участ ка гибкого стержневого элемента и формы углубления, на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 5; на Фиг. 8-10 - различные положения гибкого элемента по мере его осевого перемещения, 25 на Фиг. 11 - совмещенные графики изменения изгибной жесткости патрона и его амплитуды колебаний по мере перемещения гибкого элемента.Инструментальный патрон содержит ЗО тягу 1, инструментодержатель 2 и хвостовик 3. Последний крепится в шпинделе станка (не показан), а в инструментодержателе 2 устанавливают инструмент например Разверт- З 5 ку. На тяге 1 имеются вилки 4 и 5, которые обхватывают сухари 6 и 7. Перпендикулярно вилкам 4 и 5 расположены вилки 8 и 9, принадлежащие соответственно инструментодержателю 40 2 и хвостовику 3. Вилки 4, 5, 8 и 9 соединяются с сухарями 6 и 7 и между собой штифтами 10. Кольцевая пружина 11 предохраняет штифты 10 от выпадения, По оси патрона в тяге 1, 45 инструментодержателе 2 и хвостовике 3 предусмотрены углубления 12-15, в которых расположены концевые участки стержневых гибких элементов 16 и 17, пропущенных через отверстия 5 О в сухарях 6 и 7. Если расстояние между осями а и 1 шарниров мало, возможно выполнение патройа с одним гибким элементом 18 (фиг.4).Гибкие элементы 16, 17 или 18 55 установлены в патроне с возможностью осевого перемещения. Для этой цели в нем предусмотрены приводы перемещения стержневых гибких элементов. Конструкция привода может быть различной. В данном патроне привод перемещения содержит зубчатое колесо 19, взаимодействующее с резьбой 20 одного из концевых участков гибких элементов 16, 17 или 18. Резьбовой конец 20 помещен в углубление с гладкими стенками. Чтобы не происходило самопроизвольного перемещения гибкого элемента 16, 17 или 18, его Фиксируют стопорным винтом 21Кольцевая пружина 22 предохраняет от выпадения детали привода перемещения.Стержневые гибкие элементы 16, 17 или 18 выполнены в виде стержней переменного диаметра, уменьшающегося от резьбового участка 20 к противоположному концу. Участок, которым стержневой элемент размещен в углублениях инструментодержателя или патрона, в свою очередь, может быть выполнен с переменным диаметром (Фиг. 6), например коническим 23. В этом случае углубления 24, взаимодействующие с ним, выполняют цилиндрическими. Возможно обратное выполнение, а именно: концевой участок стержня 16, 17 или 18 делают цилиндрическим, а углубление - переменного диаметра (фиг.5), Это делается для того, чтобы можно было плавно регулировать зазоры и жесткость гибких элементовВ гибком элементе 16, 17 или 18 длина 6 участка постоянного диаметра меньшей величины должна быть равна или меньше расстояния В от торцов углублений, имеющих постоянный диаметр (Фиг.8), Это условие необходимо для того, чтобы при перемещении гибкого элемента становилось возможным менять его изгибную жесткость.Рассмотрим работу механизма предварительного центрирования в случае, когда концевой участок гибкого элемента 16, 17 ипи 18 имеет постоянный диаметр, а углубление - переменный.На фиг. 8 показано положение, когда концевой участок гибкого элемента находится в конической части углубления, но не касается его стенок. Амплитуда колебаний патрона определяется зазором А между гибким элементом и стенками углубления.Изгибная жесткость патрона при этом положении равна нулю. На графике (фиг.11) амплитуда и жесткость пат 3 1180рона в положениях от момента вводагибкого элемента в коническое углубление до момента касания его, стенок,обозначеныи у,. Чем меньше ьтем меньше становится величина амплитуды колебаний.На фиг. 9 показано положение,когда зазор весь выбран. Амплитудаколебаний резко уменьшается и, наоборот, жесткость резко возрастает 0(на графике фиг. 11 это соответствует скачкам р-").На фиг. 10 показано положениегибкого элемента, когда его концевой участок занимает промежуточноеположение в углублении постоянногодиаметра. При движении гибкого элемента вверх его изгибная жесткостьувеличивается, так как длина участка меньшего диаметра при этом 20уменьшается и соответственно увеличивается длина участка с большимдиаметром. Увеличение жесткостиобусловлено принятым ранее условием, что.Амплитуда колебаний при увелиЧении изгибной жесткости уменьшается. На графике (фиг. 11)границы этих состояний соответствуют у-б30Аналогично изменяются амплитудаи изгибная жесткость патрона приконической форме концевого участка 167 4гибкого элемента и цилиндрической - углубления.Инструментальный патрон с предла гаемым механизмом предварительного центрирования работает следующим образом.На станок для обработки отверстий поступает партия деталей, у которых имеет место большое несовпадение оси отверстия с осью шпинделя. Поворачивая отверткой шлиц зубчатого колеса 19, выводят концевой участок гибкого элемента 16, 17 или 18 из углубления так, чтобы образовался зазор ь и этим способствуют возможности максимальной самоустановки инструмента по отверстию,Если на станок поступают детали с небольшим несовпадением осей отверстия и шпинделя, поворотом зубчатого колеса 19 вдвигают гибкий элемент 16, 17 или 18 в углубление, .увеличивая жесткость патрона и уменьшая его амплитуду колебаний. Этим увели-чивают точность обработки, уменьшая разбивку торцовых участков обрабатываемого отверстия. Необходимое положение гибких элементов по отношению к углублениям определяется экспериментально по обработке пробных деталей. После завершения манипуляций по перемещению гибких элементов их фиксируют,стопорными винтами 21.1085 сное Ти 11 ВН аказ нног ений 303 аушская роектная, 4 Амплитуда изгидМи жесткость 47 иг. фФСоставитель В.Семенов Техред О.Неце. Корректор А.Зимокосов ИИПИ Государсто делам изобросква, Ж,ткрытии б., д. 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород,