патрон для крепления осевого инструмента

Формула изобретения

Патрон для крепления осевого инструмента, содержащий корпус в виде части шпинделя или насадки на шпиндель приводного устройства, имеющий отверстие для размещения деталей патрона, цангу и обойму, охватывающую корпус с возможностью относительного перемещения вверх-вниз, отличающийся тем, что он снабжен втулкой с коническим отверстием для цанги и винтом, установленным в резьбе, выполненной на нерабочем торце цанги, во втулке и головке винта выполнены пазы, в которые установлены толкатели, в верхней части патрона в пазах головки винта установлены коромысла, имеющие в центре верхние упоры и нижние упоры, расположенные на краях коромысел со схождением к центру головки винта, нижняя поверхность головки винта выполнена конической со схождением вверх, под головкой винта между толкателями на втулке размещены распорки с коническими верхними поверхностями, предназначенными для скольжения по нижней конической поверхности головки винта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к патронам для крепления быстросменного осевого инструмента, например сверл, фрез с цилиндрическим хвостовиком при обработке печатных плат.

Известен патрон для осевого инструмента по а.с. №1811991, содержащий корпус, установленную в нем втулку с выполненными на ее концах зажимными цангами и гайку, причем в средней части втулки вдоль ее оси выполнены расположенные в шахматном порядке поперечные прорези, протяженность прорезей, образующих упругие лепестки цанг, ограничена зоной расположения поперечных прорезей.

Недостатком данного патрона является относительно большая длительность смены инструмента.

Известен патрон для крепления осевого инструмента, патент РФ №2005001, содержащий корпус с предназначенным для установки в шпинделе хвостовиком с цилиндрической расточкой и пружиной, держатель с отверстием под инструмент и размещенными в цилиндрических окнах двумя рядами зажимных шариков, предназначенных для взаимодействия с инструментом и коническими поверхностями, одна из которых выполнена на внутренней поверхности установленной с возможностью осевого перемещения втулки, а на наружной поверхности держателя выполнен центрирующий поясок, посредством которого держатель размещен в цилиндрической расточке хвостовика, и две обращенные большими основаниями одна к другой конические поверхности, при этом цилиндрические окна под зажимные шарики выполнены с выходом на указанные поверхности держателя, а другая взаимодействующая с шариками коническая поверхность выполнена на внутренней поверхности свободного конца хвостовика.

Недостатком данного патрона также является сложность конструкции и большая длительность смены инструмента.

Наиболее близким по технической сущности и конструкции является патрон для осевого инструмента по а.с. №1720806, содержащий корпус с коническим отверстием и хвостовиком, установленные в корпусе зажимные элементы с наружной конической поверхностью, предназначенной для взаимодействия с поверхностью конического отверстия корпуса, расположенный в корпусе механизм перемещения зажимных элементов, патрон снабжен направляющими перемещения зажимных элементов, выполненными в виде цилиндров с продольной фаской, на поверхности конического отверстия корпуса выполнены продольные канавки для размещения направляющих, глубина которых меньше радиуса направляющих, на внешней конической поверхности каждого зажимного элемента выполнены цилиндрические канавки под направляющие, глубина которых более радиуса направляющих, и расположенные симметрично оси канавки продольные площадки.

Недостатком также является большое время на смену инструмента.

Заявляемое техническое решение решает задачу упрощения конструкции и обеспечение максимально быстрой смены инструмента в ручных, механических и автоматических устройствах для обработки материалов осевым инструментом.

Сущность изобретения состоит в том, что патрон для крепления осевого инструмента содержит корпус, являющийся частью вала шпинделя или насадки на шпиндель приводного устройства, отверстие в корпусе для размещения деталей патрона, втулку с коническим отверстием для цанги, цангу с резьбой на нерабочем торце, винт, установленный в отверстие втулки и резьбой фиксирующий положение цанги в патроне, обойму, охватывающую корпус с возможностью перемещения вверх-вниз по корпусу, а во втулке и головке винта выполнены пазы, в которые установлены толкатели, причем в верхней части патрона в пазах головки винта установлены коромысла, имеющие в центре верхние упоры и нижние упоры, расположенные на краях коромысел, сходящихся к центру головки винта, нижняя поверхность головки винта выполнена конической, сходящейся вверх, а под головкой винта между толкателями на втулке размещены распорки с коническими верхними поверхностями.

При осуществлении изобретения достигается технический результат: становится возможным быстрая смена инструмента.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение отличается тем, что во втулке и головке винта выполнены пазы, в которые установлены толкатели, в верхней части патрона в пазах головки винта установлены коромысла, имеющие в центре верхние упоры и нижние упоры, расположенные на краях коромысел, сходящихся к центру головки винта, нижняя поверхность головки винта выполнена конической, сходящейся вверх, под головкой винта между толкателями на втулке размещены распорки с коническими верхними поверхностями.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Прилагаемые чертежи поясняют конструктивное устройство патрона для крепления осевого инструмента.

Фиг.1 - общий вид патрона в разрезе.

Фиг.2 - вид втулки 2 в разрезе и ее вид сверху.

фиг.3 - вид винта 4 с соединением половин вида и разреза, а также вид сверху.

Фиг.4 - вид коромысла 8.

Фиг.5 - вид толкателя 7.

Фиг.6 - главный вид распорки 9 и ее вид сверху.

Патрон для крепления осевого инструмента содержит корпус 1, являющийся частью вала шпинделя или насадки на шпиндель приводного устройства, отверстие в корпусе для размещения деталей патрона, втулку 2 с коническим отверстием для цанги, цангу 3 с резьбой на нерабочем торце, винт 4, установленный в отверстие втулки сверху и резьбой фиксирующий положение цанги в патроне, обойму 5, охватывающую корпус с возможностью некоторого перемещения вверх и вниз по корпусу, причем во втулке и головке винта выполнены пазы, в которые установлены толкатели 7, в верхней части патрона в пазах головки винта над толкателями установлены коромысла 8, имеющие в центре верхние упоры и нижние упоры, расположенные на краях коромысел, сходящихся к центру головки винта, нижняя поверхность головки винта 4 выполнена конической, сходящейся вверх, а под головкой винта 4 между толкателями на втулке свободно размещены распорки 9 с коническими верхними поверхностями.

Устройство работает следующим образом.

Для захвата инструмента 6 осуществляется давление Р₁ на нижний торец цанги 3, цанга с винтом 4 движется вверх, конусные поверхности цанги 3 и втулки 2 соприкасаются и при дальнейшем движении лепестки цанги зажимают хвостовик инструмента 6, при вращении патрона распорки 9 под действием центробежных сил движутся к стенкам корпуса 1, их верхние конические поверхности скользят по нижней конической поверхности винта 4, дополнительно перемещая его вместе с цангой 3 вверх и усиливая зажим хвостовика инструмента 6.

Для освобождения инструмента 6 давление Р₂ осуществляется через дно обоймы 5 на толкатели 7 и они поднимают концы коромысел 8, находящиеся у стенок корпуса 1, при этом коромысла 8 проворачиваются относительно верхних упоров и нижними упорами передают усилие на центральную зону головки винта 4, перемещая винт вместе с цангой 3 вниз, лепестки цанги расходятся и освобождают хвостовик инструмента 6.

Таким образом, заявляемый патрон для крепления осевого инструмента прост в конструкции и удобен в эксплуатации при необходимости частой смены инструмента.

Заявителем изготовлен опытный образец патрона для крепления осевого инструмента, и результаты испытаний показали удобство в эксплуатации данного патрона при частой смене осевого инструмента и сокращение времени на его замену.