Самоустанавливающийся патрон

ОП ИСАНИЕ < 348165

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к нвт. свил-ву (51)М. Кд.

В 23 В 31/04 (22) Заявлено 07.05.78 (21) 2640420/25 08 с присоелннением заявки ле (23) Приоритет

Гасударственный комитет до дедам нзооретеинй н открытий

Опубликовано 23.07.81 Бюллетень J627

Дата опубликования описания 23.07.81 (53) УДК 621.913. . 3-229. 21 (088.8) (72) Автор изобретения

В.B.Ваш ковец (71) Заявитель (54) САМОУСТАНАВЛИВАЮШИЙСЯ ПАТРОН

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию станков цля обработки отверстий в высококачественных сталях н сплавах в труднодоступны;, местах концевым инструментом, и может быть ис5 пэльзовано в машиностроении, суцостроении и других отраслях промышленчности.

Известны резьбонарезные патроны, соаержашие хвостовик с фрикционной муфтой, пружинным компенсатором и метчикоцер-.

10 жателем, в которых цля улучш ния самоустановки метчика по оси обрабатываемого отверстия метчикоаержатель установлен на шариковом поцпятнике н снабжен радиально расположенными пазами для свободного т5 перемещения в них вращающих его пальцев (1).

Оцнако известные патроны не обеспечивают одинаковых усилий HB аиаметрально

20 контактирующих вращающих пальцах гри наличии несоосности шпинделя станка и оси нарезаемого отверстия, что привоцит к ухудшению качества резьбы.

При обработке отверстий в высокопроч» ных судостроительных корпусных сталях и сплавах и при больших моментах резьбонарезания, силы трения между пальцами и стенками пазов, препятствующие самоустановке метчика, возрастают еше больШе и вызывают поцрезание ниток нарезаемой резьбы.

Наиболее близким к предлагаемому является резьбонарезной патрон, применя» емый прн обработке аеталей на металпоре- жуших станках, в корпусе которого расположена шариковая муфта, состоящая из ведущей и ведомой оснащенных торцовыми кулачками полумуфт, между которыми размешен опорный шарик. При наличии несоосности между хвостовиком и оправкой происходит перекатывание промежуточного диска по шарикам до тех пор, пока в контакте не окажутся оба циаметрально расположенных шарика (2).

Нецостатком известного патрона явля» ется невысокая нааежность самоустанов.ки инструмента при обработке отверстий

3 848

",в высокопрочных матерйалах, TBK как при наличии перекоса между осями хвостовика и оправки происходит осевое раскрытие паза, в котором перемещается шарик, что приводит к увеличению перекоса, препятствующего с уаоустановке оправки с инструментом. В результате происходит подрезка ниток резьбы, снижается чистота поверхности обрабатываемого отверстия, происходит увод оси резьбы с оси прец4 варительно просверленного отверстия.

Е1ель изобретения — повышение надежности самоустановки инструмента при обработке отверстий в высокопрочных мате165 45

10

55 риалах.

Поставленная цель достигается тем, что в самоустанавливающемсяпатроне,содержащем заключенные в корпусе ведущую и ведомую полумуфты, замыкаемые в осевом направлении через опорный шарик пружиной,кулачки которых взаимодействуют через шарики, рабочие поверхности кулачков ведущей и ведомой полумуфты выполнены под углом и образуют межцу собой при контакте с шариком в плоскости, перпендикулярной оси патрона, угол, больший двойного угла трения направленный вершиной от центра, а шарики заключены в сепаратор, размещенный между полумуфтами и связанный с ними упругими элементами одинаковой жесткости.

Выполнение сопряженных с шариком опорных поверхностей кулачков полумуфт под углом, установка опорных поверхностей кулачков при перецаче момента поц углом большим двойного угла трения, размещение шариков в сепараторе обеспечивают плавание сепаратора и перецачу момента непрерывно двумя точками, т. е. повышают надежность самоустановки инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия. Наличие упругих элементов, удерживающих сепаратов в среднем положении относительно полумуфт, устраняет влияние несоосности оси шд и нарезаемого отверстия на "плавание" сепаратора и самоустановку инструмента.

На фиг. 1 представлен патрон, продольное сечение, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Самоустанавливающийся патрон состоит из корпуса 1, ведущей 2 и ведомой 3 полумуфт. Ведущая полумуфта 2 цилиндрической фоомы имеет два кулачка 4 и 5.

В верхней части полумуфты 2 имеется квадратное отверстие a,ïëÿ соединения со шпинделем станка. Ведомая полумуфта 3 имеет два аналогичных кулачка 6 и 7..

При этом кулачки 6 и 7 ведомой полумуфты 3 расположены между кулачками

4и 5 ведущей полумуфты 2. Опорные поверхностиъ кулачков 4, 5 и 6, 7 полумуфт 2 и 3 выполнены поц углом. Угол наклона опорных п оверхн остей О кул ачков

4, 5 и 6, 7 выбирается таким, чтобы при передаче момента между опорными рабочими поверхностями каждой пары кулачков, на:— пример 4 и6 или 5 и 7, образовался в плоскости, перпендикулярной оси патрона, угол с, больший двойного угла трения, направленный вершиной от центра.

Для повышения износостойкости и несушей способности кулачки 4. 5 и 6, 7 снабжены пятами 8 — 11, которые выполнены из закаленной шарикоподшипниковой стали и подвергнуты поверхностному пластическому цеформированию обкаткой алмазным выглаживателем. B пространстве меж цу кулачками 4 — 7 полумуфт 2 и 3 расположен сепаратор 12 в виде крестовины, в тангенциальных отверстиях C которого по периферии помещены шарики 13-16, передающие крутящий момент.

Расположение рабочих поверхностей пят 8- 11 поц углом, большим цвойногЬ угла трения, необходимо для обеспечения скольжения шариков 13 - 16 в момент замыкания полумуфт 2 и 3. B осевом направлении сепаратор 12 уцерживается между полумуфтами 2 и 3 упругими элементами 17,выполненными, например,в виде тарельчатых пружин равной жесткости.

В центре сепаратора 12 выполнено отверстие Д, в котором размещен опорный шарик 18. В обеих полумуфтах 2 и 3 расположены опорные циски 19, которые с опорным шариком 18 образуют шариковый подпятник, обеспечивающий замыкание осевой силы с ведомой 3 на вепущую 2 полумуфгу.

В свободном нерабочем состоянии вецомая полумуфта 3 поцжата к ведущей полумуфте 2 через шариковый поцпятник тарельчатой пружиной 20, опирающейся вторык. своим торцом на корпус 1 через торец защитной шайбы 21. Между пружиной 20 и защитной шайбой 21 находится уплотнительное кольцо 22, изготовленное из эластичного материала, например, поролона. В центре ведомой полумуфты 3 выполнено квацратное отверстие цля хвостовиков метчиков оканчивающееся конической расточкой, в которой находится разрезное кольцо 23, служащее для закрепления метчиков. На наружной цилиндрической поверхности выступающего

848 165

Самоустанавливающийся патрон цля

25, концевого инструмента, например метчика, в корпусе которого расположена шариковая ,муфта, состояшая из aeayrneA и ведомой оснашенных торцовыми кулачками полу» муфт, между которыми размещен упорный

30 шарик, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с целью повышения надежности самоусtBHoBKH инструмента при обработке отверстий в высокопрочных материалах, патрон снабжен сепаратором, выполненным в вице

З крестовины и установленным между полу муфтами, а рабочие поверхности кулачков выполнены наклонными и снабжены закрепленными цля взаимодействия шариками муфты.

40 нижнего конца вепомой полумуфты 3 нарезана. резьба, по которой перемешается гайка 24, упираюшаяся в торец разрезного кольца 23.

Пре цлагаемый самоустанавливаюшийся патрон работает слецуюшим образом.

Закрепление метчиков осуществляется при закручивании гайки 24, перемешаюшей, в осевом направлении разрезное кольцо 23.

Ьольцо имеет внутренний диаметр, соответ-10 ствуюший диаметру закрепляемого метчика.

Метчики с размером квапрата, меньшим отверстия, устанавливаются через переходные втулки. При наличии несоосности между осью нарезаемого отверстия и осью >5 шпинделя станка ведомая полумуфта 3 с закрепленным метчиком направляется по оси обрабатываемого отверстия. В случае врашения вепушей полумуфты 2, сое.;ененныи со шпинцелем станка, по часовой 20 стрелке происхоцит выбор бокового зазора и замыкание одной пары кулачков, например 4 и 6, через пяты 8 и 11 и шарик 13. Так как рабочие опорные поверхности кулачков 4. и 6 образуют при перецаче момента в плоскости, перпендикулярной оси патрона, угол, который больше цвойного угла трения, то шарик 13 отжимается к центру скользя по пятам 8 и 11 и перемешает сепаратор 12 с шариками 13 — 16. Перемешение происходит по тех пор, пока диаметрально расположенный шарик 14 не упрется в рабочие поверхности установленных Boll таким же углом кулачков 5 и 7 с пятами 9 и 10.

После этого осушествляется перецача крутяшего момента оановременно пвумя шариками 13 и 14 в двух точках контакта с одинаковыми усилиями прц непрерывном "плавании сепаратора из одной зоны контакта в цругую. Для выкручивания метчика из нарезанного отверстия патрон врашают в обратную сторону, при этом замыкание происходит через опорные пс верхности кулачков 5 и 7 и шарик 14, 4s аналогично прецыдушему. При наличии перекоса между осями полумуфт 2 и 3 упругие элементы 17, так как они имеют равную жесткость, удерживают сепаратор 12 в, среднем угловом положении относительно So

/ этих осей таким образом, что угол между торцов ой плоскостью се пар ат ор а 12 и осью шпинделя равен углу межпу торцовой плоскостью сепаратора 12 и осью метчика.

Это обеспечивает радиальное перемещение и плавание" сепаратора 12 в пенных условиях и не препятствует самоустановке вецомой полумуфты 3 по оси обрабатываемого отверстия.

Преплагаемое устройство повышает надежность самоустановки инструмента, позволяет повысить качество нарезаемой резьбы, так как исключается подрезка ниток резьбы, повышается чистота поверхности обрабатываемого отверстия, а также обеспечивается обработка резьбовых отверстий в высокопрочных материалах при больших значениях перекоса и несоосности KQI< между осями полумуфт, так и между осью нарезаемого отверстия и осью инструмента.

Формула изобретения

И с r очни ки информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР № 319397, кл. В 23 В 31/04, 1972.

2. Аксеров М.А. Приспособления цля металлорежуших станков. М., Машгиз

1960. с.471, фиг. YfI. 88.

848165

Составитель ЮвОстрякова

Редант H,KUí÷èöêàÿ Г хРед Н.Ковалева КоРРектоРМ.Пожо .

Заказ 5S64i11 Тираж 1148 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Роушскал ноб., н. 4/5

Фнвгвн ППП Пнтонт, г. Ужгороа, ул. Провктнвн, 4