RU2094179C1

RU2094179C1 - Chuck for clamping axial cutting tool

Info

Publication number: RU2094179C1
Application number: RU96103091A
Authority: RU
Inventors: С.В. Николаев; И.Г. Стафеева; И.А. Колка
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ПУМОРИ-инструмент"
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: chuck has housing with radially deformed end part 2 with conical outer surface, clamping bushing 3 with conical inner surface cylindrical rollers 5 interposed between the surfaces in separator 4 and inclined to the axis of the chuck, locking members, and nut 6 that couples the clamping bushing with the housing of the chuck. The locking members arranged at the end face of the chuck are made up as pressing ring with spherical surface and spring ring that underlies it. The spherical surface of the pressing ring is in a contact with the inner surface of clamping bushing 3. The opposite surface of the ring is in a contact with the outer surface of the radially deformable end portion 2 of the housing. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к металлообработке, а именно к вспомогательному инструменту, предназначенному для крепления фрез, различных оправок и других инструментов с цилиндрическими хвостовиками. The invention relates to metalworking, in particular to an auxiliary tool designed for fastening cutters, various mandrels and other tools with cylindrical shanks.

Известен патрон для крепления концевого инструмента, содержащий корпус с радиально деформируемой концевой частью, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними ролики, установленные под углом к оси патрона, и гайку, связывающую зажимную втулку с корпусом патрона. Конические поверхности выполнены с различными углами конусности, а ролики коническими (авт. св. СССР N 1708536 B 23 B 31/02, 1992). A known cartridge for fastening an end tool, comprising a housing with a radially deformable end part having a conical outer surface, a clamping sleeve with a conical inner surface, rollers located between them, mounted at an angle to the axis of the cartridge, and a nut connecting the clamping sleeve with the cartridge case. The conical surfaces are made with different taper angles, and the rollers are conical (ed. St. USSR N 1708536 B 23 B 31/02, 1992).

При повороте по резьбе зажимная втулка увлекает за собой ролики, которые, обкатываясь по коническим поверхностям при перемещении по винтовой линии, заклиниваются между коническими поверхностями радиально деформируемой концевой части и зажимной втулки. When turning the thread, the clamping sleeve carries along the rollers, which, rolling around on the conical surfaces when moving along a helical line, are wedged between the conical surfaces of the radially deformable end part and the clamping sleeve.

Однако изготовление такого патрона с различными углами конусности поверхностей является нетехнологичным и трудоемким. However, the manufacture of such a cartridge with different taper angles of surfaces is low-tech and time-consuming.

Известен также патрон для крепления осевого режущего инструмента, который содержит корпус с радиально деформируемой концевой частью, имеющей коническую наружную поверхность, зажимную втулку с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе цилиндрические ролики, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения сепаратора и зажимной втулки при повороте и гайку, связывающую зажимную втулку с корпусом патрона. Элементы стопорения расположены по обоим концам сепаратора и выполнены в виде колец. Элементы стопорения у торца патрона состоят из контактирующих боковыми сторонами упорного и пружинного колец прямоугольного поперечного сечения, расположенных на радиально деформируемой концевой части корпуса. Между упорным кольцом и зажимной втулкой имеется зазор для свободного перемещения зажимной втулки (патент США N 4630980 B 23 B 31/04, 409/234, 1986). Also known is a cartridge for attaching an axial cutting tool, which comprises a housing with a radially deformable end part having a tapered outer surface, a clamping sleeve with a tapered inner surface, cylindrical rollers arranged between them in the separator, mounted at an angle to the axis of the cartridge, locking elements of the separator and clamping sleeves when turning and the nut connecting the clamping sleeve to the cartridge case. The locking elements are located at both ends of the separator and are made in the form of rings. The locking elements at the end face of the cartridge consist of laterally contacting thrust and spring rings of rectangular cross section located on the radially deformable end part of the housing. Between the thrust ring and the clamping sleeve there is a gap for the free movement of the clamping sleeve (US patent N 4630980 B 23 B 31/04, 409/234, 1986).

Для крепления инструмента поворачивают зажимную втулку, в результате чего ролики, совершая винтовое движение, заклиниваются между коническими поверхностями радиально деформируемой концевой части корпуса и зажимной втулки. To fasten the tool, the clamping sleeve is rotated, as a result of which the rollers, making a helical movement, are wedged between the conical surfaces of the radially deformable end part of the housing and the clamping sleeve.

Основной недостаток указанного патрона заключается в том, что на участке радиально деформируемой концевой части корпуса между ее торцем и первым рядом роликов зажимное усилие меньше, чем в остальной части патрона. Это приводит к изменению геометрии внутренней поверхности концевой части патрона при эксплуатации, снижению точности и уменьшению его долговечности. The main disadvantage of this cartridge is that in the area of the radially deformable end part of the housing between its end and the first row of rollers, the clamping force is less than in the rest of the cartridge. This leads to a change in the geometry of the inner surface of the end part of the cartridge during operation, reducing accuracy and reducing its durability.

Изобретение направлено на создание высокоточного патрона с длительным сроком службы и удобного в эксплуатации. The invention is aimed at creating a high-precision cartridge with a long service life and convenient to use.

Технический результат состоит в повышении долговечности патрона за счет увеличения усилия зажатия инструмента в его передней части. The technical result consists in increasing the durability of the cartridge by increasing the clamping force of the tool in its front part.

Для этого в патроне элементы стопорения, расположенные у торца патрона, выполнены в виде нажимного кольца со сферической наружной поверхностью и расположенного под ним пружинного кольца, при этом нажимное кольцо сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки, а противоположной с наружной поверхностью радиально деформируемой концевой части корпуса. To do this, in the cartridge, the locking elements located at the end of the cartridge are made in the form of a pressure ring with a spherical outer surface and a spring ring located under it, while the pressure ring has a spherical surface in contact with the inner surface of the clamping sleeve and the radially deformable end part opposite to the outer surface corps.

Такое выполнение способствует повышению усилия зажатия инструмента у торца патрона, поскольку зажимная втулка опирается на нажимное кольцо элементов стопорения, которое, деформируясь, обжимает концевую часть корпуса патрона. Сферическая поверхность нажимного кольца обеспечивает точечный контакт его с зажимной втулкой для уменьшения трения и его самоустановки. Таким образом, в отличие от известных конструкций патронов элементы стопорения служат как для стопорения сепаратора с роликами и зажимной втулки, так и участвуют в зажатии режущего инструмента. This embodiment helps to increase the clamping force of the tool at the end of the cartridge, since the clamping sleeve rests on the pressure ring of the locking elements, which, deforming, compresses the end part of the cartridge case. The spherical surface of the pressure ring provides point contact with the clamping sleeve to reduce friction and self-alignment. Thus, unlike the known cartridge designs, the locking elements serve both to lock the separator with the rollers and the clamping sleeve, and also participate in clamping the cutting tool.

На фиг. 1 показан патрон перед закреплением режущего инструмента; на фиг. 2 то же, вид с торца патрона; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1. In FIG. 1 shows a chuck before securing a cutting tool; in FIG. 2 same, end view of the cartridge; in FIG. 3 node 1 in FIG. one.

Патрон для крепления осевого режущего инструмента содержит корпус с хвостовиком 1 и радиально деформируемой концевой частью 2 с конической наружной поверхностью, зажимную втулку 3 с конической внутренней поверхностью, расположенные между ними в сепараторе 4 цилиндрические ролики 5, установленные под углом к оси патрона, элементы стопорения и гайку 6, связывающую зажимную втулку 3 с корпусом патрона. Конические поверхности концевой части 2 и зажимной втулки 3 имеют одинаковый угол конусности 4 5^o. Угол наклона резьбы в гайке 6 и угол наклона роликов 5 к оси патрона выполнены одинаковыми.The cartridge for attaching an axial cutting tool comprises a housing with a shank 1 and a radially deformable end part 2 with a conical outer surface, a clamping sleeve 3 with a conical inner surface, cylindrical rollers 5 located between them in the separator 4, mounted at an angle to the axis of the chuck, locking elements and a nut 6 connecting the clamping sleeve 3 with the cartridge case. The conical surface of the end part 2 and the clamping sleeve 3 have the same taper angle 4 5 ^o . The angle of inclination of the thread in the nut 6 and the angle of inclination of the rollers 5 to the axis of the cartridge are made the same.

Для облегчения деформации концевая часть 2 имеет несквозные продольные пазы 7. To facilitate deformation, the end part 2 has non-through longitudinal grooves 7.

После сборки патрона гайка 6 жестко связана с зажимной втулкой 3. Для обеспечения надежности их соединения служит винт 8. На корпусе патрона имеется резьбовой участок 9 для взаимодействия с гайкой 7. Для создания постоянного зажимного усилия регулируют зазор между выступающей частью корпуса и гайкой 6 путем обработки гайки. After assembling the cartridge, nut 6 is rigidly connected to the clamping sleeve 3. To ensure the reliability of their connection, a screw 8 is used. On the cartridge case there is a threaded section 9 for interaction with nut 7. To create a constant clamping force, the gap between the protruding part of the housing and nut 6 is adjusted by processing nuts.

Элементы стопорения сепаратора 4 и зажимной втулки 3 у торца патрона состоят из нажимного кольца 10 со сферической наружной поверхностью 11 и расположенного под ним пружинного кольца 12 круглого поперечного сечения. Нажимное кольцо своею сферической поверхностью контактирует с внутренней поверхностью зажимной втулки 3, а противоположной поверхностью 13 с наружной поверхностью концевой части 2. В нажимном кольце выполнены прорези 14 для облегчения его деформации. Нажимное кольцо 10 установлено заподлицо с торцом концевой части 2. The locking elements of the separator 4 and the clamping sleeve 3 at the end of the cartridge consist of a pressure ring 10 with a spherical outer surface 11 and a spring ring 12 of circular cross section located below it. The pressure ring with its spherical surface is in contact with the inner surface of the clamping sleeve 3, and the opposite surface 13 with the outer surface of the end part 2. In the pressure ring, slots 14 are made to facilitate its deformation. The pressure ring 10 is mounted flush with the end of the end part 2.

Элементы стопорения сепаратора и зажимной втулки со стороны, противоположной торцу патрона, состоят из упорного кольца 15 прямоугольного поперечного сечения, боковая сторона которого контактирует с торцом гайки 6. The locking elements of the separator and the clamping sleeve from the side opposite to the end face of the cartridge consist of a thrust ring 15 of rectangular cross section, the side of which is in contact with the end face of the nut 6.

Для крепления инструмента в патроне поворачивают зажимную втулку 3. Гайка 6 взаимодействует с резьбовым участком 9 корпуса. Зажимная втулка перемещается относительно концевой части 2 корпуса и передает движение роликам 5 с сепаратором 4. Ролики, совершая винтовое движение между коническими поверхностями, воздействуют на концевую часть 2 корпуса патрона, которая, деформируясь, обжимает закрепляемый инструмент. При этом нажимное кольцо 10, расположенное у торца патрона, воспринимает нагрузку своей сферической поверхностью, обжимает концевую часть 2 и передает ей зажимное усилие. To fasten the tool in the chuck, turn the clamping sleeve 3. The nut 6 interacts with the threaded section 9 of the housing. The clamping sleeve moves relative to the end part 2 of the housing and transmits the movement to the rollers 5 with the separator 4. The rollers, making a helical movement between the conical surfaces, act on the end part 2 of the cartridge case, which, deforming, compresses the fixed tool. In this case, the pressure ring 10, located at the end of the cartridge, receives the load with its spherical surface, compresses the end part 2 and transfers the clamping force to it.

Большой угол конусности и малый осевой ход зажимной втулки 3 позволяют зажимать режущий инструмент. A large taper angle and a small axial stroke of the clamping sleeve 3 allow clamping of the cutting tool.

Для удаления из патрона режущего инструмента поворачивают зажимную втулку в обратном направлении до контакта сепаратора 4 с нажимным кольцом 10 элементов стопорения. To remove the cutting tool from the cartridge, turn the clamping sleeve in the opposite direction until the separator 4 contacts the pressure ring 10 of the locking elements.

Таким образом, в патентуемом патроне достигается увеличение усилия зажатия режущего инструмента у торца патрона, что обусловливает исключение пластической деформации внутренней поверхности концевой части корпуса патрона, сохранение его высоких точностных характеристик и длительный срок службы. Thus, in the patented cartridge, an increase in the clamping force of the cutting tool at the end of the cartridge is achieved, which leads to the exclusion of plastic deformation of the inner surface of the end part of the cartridge case, the preservation of its high accuracy characteristics and long service life.

Claims

A chuck for attaching an axial cutting tool, comprising a housing with a radially deformable end part having a conical outer surface, a clamping sleeve with a conical inner surface, rollers located between them in the separator, mounted at an angle to the axis of the chuck, locking elements and a nut located in a threaded connection with a clamping sleeve, characterized in that the locking elements located at the end of the cartridge are made in the form of a pressure ring with a spherical outer surface and located it odes of the spring ring, wherein the pressure ring its spherical surface in contact with the inner surface of the clamping sleeve and the inner surface of the outer surface of a radially deformable end portion of the housing.