Инструментальный патрон (его варианты)

Инструментальный патрон (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 Инстументальный патрон, содержащий хвостовик, устанавливаемой в шпинделе станка, инструментодержа-г. тель и соединяющую их гибкую оправку, отличающий с-я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, на ofipaBKe выполнены выборки. 2. Инструментальный патрон по п.1 отличающийся тем, что выборки выполнены в виде кольцевых канавок. 3.Инструментальный патрон по п. 1, отличающийся тем, что выборки выполнены в виде винтовых канавок. 4.Инструментальный патрон по п. 1, отличающийся тем, что выборки выполнены в виде лысок. 5.Инструментальный патрон по п. 1, отличающийся тем, что лыски расположены по винтовой линии. 6.Инструментёшьный патрон, содержсццнй хвостовик, устанавливаемый в шпинделе станка, инструментодержатель и соеш няющую их гибкую оп-. равку, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности обработки, оправка выполнена в виде трубы с выборками. 7.Инструментальный патрон по п. 6, отличающийся тем, что выборки выполнены в виде прорес зей. S 8.Инструментальный патрон по п. 7, оТпи чаю и с я тем, что прорези расположены.по винтовой линии. ел С71 сд со

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) 591 А е ка

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3477737/25-08 (22) 03.08 ° 82 (46) 23.11.83. Бюл. М 43 (72) В.Г. Кислов, И.Е. Фрагин, М.A. Шиманович, В.Д. Брискин, Минчо Минев, Николо Николов, Васил

Кынчев и Андрей Житарский (71) Научно-исследовательский институт технологии тракторного и сельскохозяйственного машиностроения (53) 621.952-229.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 804224,кл. В 23 В 31/04, 1978. (54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ ПАТРОН (ЕГО

ВАРИАНТЫ ) . (57) 1i Инстументальный патрон, содержащий хвостовик, устанавливаемый в шпинделе станка, инструментодержа-<. тель и соединяющую их гибкую оправку, о т л и ч а ю щ и и с-я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, на о)1равке выполнены выборки.

2. Инструментальный патрон по п.1) .отличающийся тем, что выборки выполнены в виде кольцевых канавок.

3. Инструментальный патрон по п. 1, отличающийся тем, что выборки выполнены в виде винтовых канавок.

4. Инструментальный патрон по п. 1, о т л и ч .а ю шийся тем, что выборки выполнены в виде лысок.

5. Инструментальный патрон по п. 1, отличающийся тем, что лыски расположены по винтовой линии

6. Инструментальный патрон, содержащий хвостовик, устанавливаеьнй в шпинделе станка, инструментодержатель и соединяющую их гибкую оп-. равку, отличающийся тем, что, с целью повьзаения точности и производительности обработки, оправ выполнена в виде трубы с выборками.

7. Инструментальный патрон по п. 6, отличающийся тем, что выборки выполнены в виде прорезей. 1

8. Инструментальный патрон по п- 7, отличающийся- тем, что прорези расположены по винтовой. линии.

1055591

Изобретение относится к металлооб работке и может быть использовано для крепления осевого самоустанавливающегося инструмента, например раэверток при обработке отверстий..

Известно зажимное устройство, 5 содержащее хвостовик, устанавливаемый в шпинделе станка, инструменто-. держатель и соединяющую их гибкую оправку Г1).

Использование известного зажим« ® него устройства в качестве инструментального патрона на операциях, например,.алмазного развертывания, где возникают значительные осевые и изгибные нагрузки, не обеспечивает 15 вщсокой точности обработки. цель изобретения - повышение точности и производительности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в первом варианте исполнения в инструментальном патроне, содержащем,хвостових, устанавливаемый в шпинделе станка, инструментодержатель и соединяющую их гибкую оправку, на оправке выполнены выборки в 25 виде 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 винтовой линии, На фиг. 1 изображен инструментальный патрон с выборками, выполненными в виде кольцевых канавок; на фиг. 2 - то же, с выборками, в виде винтовых канавок; на фиг. 3оправка иЛи труба с выборками, выполненными в виде лысок или проре- 40 зей, расположенными no винтовой линии; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схема сил, воз.,действующих на оправку при обработке отверстия. 45

Инструментальный патрон содержит хвостовик 1, инструментодержатель 2, соединяющий их гибкую оправку 3, имеющую или кольцевые канавки 4, или винтовые канавки 5, или лыски. б. 50

Последние (фиг. 3 и 4) развернуты друг относительно друга таким образом, чтобы линия, проведенная через центры ль сок, образовала в простран-.сгибе винтовую линию.

Инструментальный патрон работает следующим образом.

Хвостовик 1 патрона вставляют в шпиндель ставка, а в инструментодержатель 2 « инструмент, например развертку. Шпинделю станка придают вращательное и поступательное движение.

Обычно соосность шпинделя и обрабаты" ваемого отверстия выдерживается сравнительно точно. Примем, что основной погрешностью взаимного положения осей шпинделя и обрабатываемого отверстия является непараллельность

I обозначенная углом g (фиг. 5). Под действием осевой силы P и вследствие непараллельности осей шпинделя и от-.верстия инструментальный патрон вместе с инструментом занимает положение, показанное на фиг. 5, На торце отверстия возникает реакция R, отрицательно влияющая на точность обработки.

При конструировании инструментального патрона, выполненного в виде гибкой оправКи, основная задача состоит в том, чтобы величина реакции

R. была минимальной, и в то же время был бы обеспечен запас прочности по продольной устойчивости оправки и по крутящему моменту.

Проведен сравнительный расчет аеличины R для гладкого стержня (прототипа) и для оправки с кольце- выми канавками.

Величина н для гладкого стержня определяется следующей формулой ьеэ ч

a = о . (1) г

С учетом осевой силы P зта формула примет вид

1 о „Р (г) кр где Е модуль упругости материала стержняу момент инерции поперечного сечения стержня: длина стержняу угол непараллельности осей шпийделя и отверстияз критическая сила, при превышении которой <. стержень теряет устойчивость, Хо

Ti E3 р 0 ю- г

Т7а4

d — диаметр стержня;

Примем следующие числовые данные

Е = 2.10 кг/мм ; .Ф = 400 мм;

1/100раду 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; .тогда

И,5 мм

Подставляя а в (2) с учетом (1)получим

Ь 2 10 -135 314 1 1 -134 кг

2..ь4 100 1- 0,1

Полученная величина реакции достаточно велика и может привести к не1055591

25 зо

1-— <Ð

1 4 2

ГдЕ М ""-(П+1)а(,+ Пр/к

Фиг. 2

ВНИИПИ Заказ 9205 13 Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП "Патейт", г. Ужгород, ул. Проектная,. 4 допустимому искажению формы обрабаты-. ваемого отверстия.

Выполним на оправке равномерно распределенные кольцевые канавки ео следующими параметрами †.оличество канавок n = 10; 5 относительная ширина канавок ь/Х = ф.= 0,025; относительная ширина участков в/Я = jg 0,068 номинального диаметра а 13,5 мм 10 диаметр канавок d„ = 8 мм; (диаметр канавок выбран, исходя из запаса прочности по крутящему моменту);

Найдем критическую силу P„ для 15 ступенчатой оправки, кр

- Р(р(1-т) (з) где (1 и

3 =(1ki(na- Jj sin 3iPEms Ti(Zi(d+p+2 >

7 8 1<

11 О 1 64.

1 .В Ркр - 08Р кр1" кР °

Формула, по которой определяется величина реакции для ступенчатого стержня, имеет вид д Э

94 3 2

М2-1+ (» 1) f2 (gian -èð )

С учетом выражения (2) можно записать A

1 1

О 4 О З Д

N — — N

4 2 г е

А3 1 t AЙ1

Ркр кр

Подставка выбранных нами числовых данных дает следующую величину и

61 f73 0

Таким образом, наличие кольцевых канавок уменьшает критическую силу всего на 20%, а реакция R уменьшается почти в три раза. Проведенные расчеты показали эффективность выполнения оправки инструментального патрона с кольцевыми .:анавками; Оправка с 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 кольце= выми канавками., для более тяжелых

-работ. (менее точных) оправки с вин- товыми канавками и трубу с прорезями.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить точность и производительность обработки.