RU2226141C2

RU2226141C2 - Floating chuck

Info

Publication number: RU2226141C2
Application number: RU2001103846/02A
Authority: RU
Inventors: Г.С. Железнов; С.Г. Железнова
Original assignee: Самарский государственный технический университет, филиал в г.Сызрани
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2004-03-27

Abstract

FIELD: manufacturing processes in machine engineering, namely working of precise openings by means of reamers. SUBSTANCE: chuck includes outer hollow part designed for joining with machine tool; inner part arranged inside outer part, designed for mounting cutting tool and having sleeve with cone outer surface moving along axis of inner part. Said sleeve may be joined with inner cone surface of outer part. In order to provide automatic control, chuck includes-shaped double-arm levers mounted on outer hollow part with possibility of rotation by action of centrifugal forces around axes normal relative to chuck rotation axis. One arm of each lever carries weight; second arm is joined with said sleeve. The last is spring-loaded along axis for close joining to outer part along cone surface when chuck is arrested and it may be disconnected from outer hollow part by action of centrifugal forces of weights causing rotation of double-arm levers and by axial shifting of sleeve . EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для обработки точных отверстий развертками.The invention relates to mechanical engineering technology and can be used to process precise holes with reamers.

Известен плавающий патрон [1], применяемый для развертывания отверстий с целью предотвращения отклонений обработанного отверстия, обусловленных биением шпинделя станка.Known floating cartridge [1], used to drill holes to prevent deviations of the machined hole due to beating of the spindle of the machine.

Недостатком этого патрона является то, что он не позволит перед обработкой обеспечить соосность обрабатываемого отверстия, режущего инструмента и шпинделя станка, что приводит к внецентровому приложению к инструменту осевой силы и образованию по этой причине погрешностей обработанного отверстия. Наиболее близким к данному изобретению является плавающий патрон [2], который позволяет обеспечить вышеуказанную соосность за счет того, состоит из наружной детали, служащей для присоединения к станку, и расположенной внутри ее внутренней детали, служащей для установки режущего инструмента, несущую втулку с наружной конической поверхностью, которая при осевом перемещении втулки по внутренней детали может сопрягаться без зазора с внутренней конической поверхностью, имеющейся на наружной детали, благодаря чему обеспечивается их соосность. Перед обработкой втулку соединяют с наружной деталью и совмещают ось инструмента с осью обрабатываемого отверстия - обеспечивается соосность обрабатывемого отверстия, режущего инструмента и шпинделя станка. Затем вручную втулку отсоединяют от наружной детали - между наружной и внутренней деталями образуется радиальный зазор и исключается передача радиального биения шпинделя станка режущему инструменту.The disadvantage of this cartridge is that it will not allow alignment of the machined hole, the cutting tool and the machine spindle before machining, which leads to an off-center application of axial force to the tool and the formation of errors in the machined hole for this reason. Closest to this invention is a floating chuck [2], which allows for the above alignment due to the fact that it consists of an outer part, which serves to connect to the machine, and located inside its inner part, which serves to install the cutting tool, bearing a sleeve with an outer conical a surface that, when axially moving the sleeve along the inner part, can mate without a gap with the inner conical surface on the outer part, which ensures their alignment s. Before processing, the sleeve is connected to the outer part and the axis of the tool is combined with the axis of the hole being machined - the alignment of the hole being machined, cutting tool and machine spindle is ensured. Then the sleeve is manually disconnected from the outer part - a radial clearance is formed between the outer and inner parts and the transmission of the radial runout of the machine spindle to the cutting tool is excluded.

Недостатком данного патрона является необходимость ручного перемещения втулки при обработке каждого отверстия.The disadvantage of this cartridge is the need to manually move the sleeve when processing each hole.

Задача изобретения - устранить необходимость ручного перемещения втулки и обеспечить автоматическое перемещение.The objective of the invention is to eliminate the need for manual movement of the sleeve and to ensure automatic movement.

Задача решается тем, что плавающий патрон содержит наружную пустотелую деталь, предназначенную для присоединения к станку, и расположенную внутри неё внутреннюю деталь, предназначенную для установки режущего инструмента и содержащую подвижную вдоль ее оси втулку с конической наружной поверхностью, имеющей возможность соединения с внутренней конической поверхностью наружной детали, при этом на наружной детали установлены поворачивающиеся вокруг осей, перпендикулярных оси патрона, двухплечие рычаги, одно плечо которых несет грузы, а второе соединено с втулкой, подпружиненной вдоль ее оси. Когда патрон не вращается, пружина обеспечивает плотный контакт втулки с наружной деталью и соосность последней с внутренней деталью, т.е. соосность шпинделя и режущего инструмента. В этом состоянии можно совместить ось режущего инструмента с осью обрабатываемого отверстия. При сообщении вращения шпинделю двухплечие рычаги поворачиваются центробежными силами грузов и, преодолевая силу сжатия пружины, перемещают втулку и отсоединяют ее от наружной детали - между внутренней и наружной деталями образуется радиальный зазор, а между режущим инструментом и шпинделем устраняется жесткая связь в радиальном направлении.The problem is solved in that the floating chuck contains an external hollow part, designed to be connected to the machine, and an internal part located inside it, designed to install a cutting tool and containing a sleeve movable along its axis with a conical outer surface that can be connected to the inner conical outer surface parts, while on the outer part there are installed two-arm levers, rotating around axes perpendicular to the axis of the cartridge, one shoulder of which carries loads, and in which is connected to a sleeve spring-loaded along its axis. When the cartridge does not rotate, the spring ensures tight contact of the sleeve with the outer part and the latter is aligned with the inner part, i.e. alignment of the spindle and cutting tool. In this state, the axis of the cutting tool can be combined with the axis of the hole being machined. When the rotation is communicated to the spindle, the two-arm levers are turned by centrifugal forces of the weights and, overcoming the compression force of the spring, move the sleeve and disconnect it from the outer part - a radial clearance is formed between the inner and outer parts, and a rigid connection in the radial direction is eliminated between the cutting tool and the spindle.

На фиг.1 показан продольный разрез плавающего патрона в состоянии его вращения, а на фиг.2 - разрез его плоскостью, проходящей через оси вращения двуплечих рычагов.Figure 1 shows a longitudinal section of a floating cartridge in the state of its rotation, and figure 2 is a section of its plane passing through the axis of rotation of the two-arm levers.

Патрон состоит из наружной детали 1 (фиг.1), внутренней детали 3, соединенных шпилькой 2, служащей для передачи крутящего момента. На наружной детали 1 на осях 4 и 10 установлены двуплечие рычаги 5 и 9 Г-образной формы, одно плечо которых служит грузом, а второе воздействует на торец втулки 6, опирающейся на пружину сжатия 7, сила сжатия которой регулируется в зависимости от частоты вращения патрона гайкой 8. Когда патрон не вращается, пружина 7 прижимает втулку 6 к наружной детали 1, устраняя зазор S - ось режущего инструмента совмещается с осью шпинделя станка. В этом состоянии совмещают ось режущего инструмента с осью обрабатываемого отверстия. Затем сообщают вращение патрону, рычаги 5 и 9 под действием центробежных сил поворачиваются, воздействуют на торец втулки 6 и перемещают ее, преодолевая силу сжатия пружины 7 - между втулкой 6 и наружной деталью 1 образуется зазор S, благодаря которому устраняется жесткая связь между шпинделем станка и режущим инструментом.The cartridge consists of an outer part 1 (Fig. 1), an inner part 3 connected by a stud 2, which serves to transmit torque. On the outer part 1 on the axes 4 and 10 there are two shoulder arms 5 and 9 of the L-shaped form, one shoulder of which serves as a load, and the second acts on the end face of the sleeve 6, resting on a compression spring 7, the compression force of which is regulated depending on the frequency of rotation of the cartridge nut 8. When the chuck does not rotate, the spring 7 presses the sleeve 6 against the outer part 1, eliminating the clearance S - the axis of the cutting tool is aligned with the axis of the machine spindle. In this state, the axis of the cutting tool is combined with the axis of the hole being machined. Then the rotation is reported to the cartridge, the levers 5 and 9 are turned under the action of centrifugal forces, act on the end face of the sleeve 6 and move it, overcoming the compression force of the spring 7 - between the sleeve 6 and the outer part 1, a gap S is formed, due to which the rigid connection between the machine spindle and cutting tool.

ЛитератураLiterature

1. Бергер И.И. Токарное дело - Минск: Вышейшая школа, 1990, с.317.1. Berger I.I. Turning - Minsk: Higher School, 1990, p. 317.

2. Железнов Г.С. Центрирующая оправка – Машиностроител., 1966, № 8, c.16.2. Zheleznov G.S. Centering mandrel - Mashinostroitel., 1966, No. 8, p.16.

Claims

A floating cartridge containing an external hollow part intended to be attached to the machine, and an internal part located inside it, designed to install a cutting tool and comprising a sleeve movable along its axis with a conical outer surface, characterized in that it is equipped with L-shaped two-arm levers, mounted on the outer hollow part with the possibility of rotation under the action of centrifugal forces around the axes perpendicular to the axis of rotation of the cartridge, one shoulder of each of which carries a load, and the second interacts with the mentioned sleeve, which is spring-loaded along the axis with the possibility of tight contact with the outer part on the conical surface with a non-rotating cartridge and with the possibility of getting out of contact with the outer hollow part with a rotating cartridge due to axial displacement under the action of one of the arms of the levers under the influence of centrifugal forces.