Патроны для метчиков

By | 30 мая, 2012

Патроны для метчиков

 

Конструкции патронов для метчиков определяются спецификой нарезания резьбы метчиками. Применяются два метода нарезания:

1) метод самозатягивания без принудительной подачи метчика;

2)     копирный метод с принудительной подачей. При первом методе, получившем наибольшее

применение, очень важно для нормального протекания процесса резания обеспечивать свободное осевое перемещение метчика в направлении подачи под действием сил самозатягивания. На станках, у которых шпиндель, отключенный от привода подачи, перемещается легко, можно применять обычные быстросменные патроны (фиг. 79—81), снабдив их сменными втулками с гнездами под хвостовики метчиков.

Если же шпиндель станка перемещается со значительным усилием (например, у тяжелых станков), то в конструкции патрона необходимо предусматривать пружинный компенсатор, обеспечивающий метчику возможность перемещаться в осевом направлении независимо от перемещения шпинделя.

При нарезании резьб в глухих отверстиях, когда трудно вовремя остановить и реверсировать шпиндель станка, а также и в других случаях возможной перегрузки метчика (твердые включения в материале, затупление метчика, защемление его стружкой и т. п.) следует применять предохранительные патроны, исключающие поломку метчиков из-за перегрузки. Такие патроны позволяют регулировать величину передаваемого ими крутящего момента и автоматически прекращают нарезание резьбы и перемещение метчика, как только момент сил резания превысит величину заданного крутящего момента.

Для станков, не имеющих реверса (обратного хода) применяются предохранительные реверсивные патроны, работающие обычно с ручной подачей. Когда метчик упрется в дно нарезаемого отверстия или когда шпиндель дойдет до упора, вращение патрона с метчиком прекращается. В начальный момент подъема шпинделя станка вверх патрон переключается и вместе с метчиком начинает ускоренно вращаться в обратную сторону; происходит быстрое самовывинчивание метчика.

 

Фиг. 85. Плавающий патрон для крепления развертки при обработке гильз.

 

При нарезании резьб в отверстиях корпусных деталей на радиально- сверлильных станках, а также и в других случаях, когда трудно при жестком креплении метчика совместить его ось с осью нарезаемого отверстия, применяют плавающие самоцентрирующие патроны. Особую группу составляют патроны для закрепления метчиков в многошпиндельных головках.

На фиг. 86 показан фрикционный предохранительный патрон с компенсатором для нарезания резьб диаметром от 10 до 18 мм в глухих отверстиях. Патрон состоит из хвостовика, корпуса, фрикционного кольца, пружинного компенсатора и метчикодержателя. Хвостовик 1 патрона (с конусом Морзе) соединяется с корпусом 5 при помощи винта 2, гайки 3, стального кольца 4 с беговой дорожкой под шарики 16 и фрикционного фибрового кольца 15. Винт 2 с гайкой 5, правильное осевое положение которой определяется установкой шариков по размеру, указанному на чертеже сверху, служат для регулировки патрона на заданный крутящий момент. Для облегчения регулировки на корпусе 5 нанесена тарировочная шкала, а на винте 2 — риска, обеспечивающая точную установку патрона на требуемый крутящий момент. Винт 2 стопорится в гайке 3 сухарем 17 и винтом 18.

Положение гайки 3

Фиг. 86. Предохранительный патрон для метчиков.

 

В корпусе 5 скользит шток 6, связанный с корпусом штифтом 13, пропущенным через овальное отверстие в штоке. В полости штока установлена компенсационная пружина 19, опирающаяся на шайбу 14 натяжение пружины регулируется винтовой пробкой 20. Шток 6 соединен с втулкой 8 при помощи штифтов 11.

Метчик зажимается винтами 12 двух кулачков (хомутиков) 7, помещенных в кулачковой втулке 8, прикрытой крышкой 9 с помощью винтов 10. Конструкция хомутиков позволяет зажимать метчики с хвостовиком, имеющим квадрат, лыску, канавку и т. п.

Предохранительные компенсирующие патроны используются на станках, имеющих реверс. Наличие пружины-компенсатора позволяет нарезать резьбу не только методом самозатягивания, но и с механической подачей меньше шага нарезаемой резьбы. Нормализованные патроны применяются трех размеров: для метчиков диаметром от 1 до 2,6 мм; от 3 до 12 мм; от 10 до 18 мм.

12                                 3 4 5 6 7 8

Г. Патроны для метчиков

 

Фиг. 87. Предохранительный патрон для крепления метчиков М24—M48.

На фиг. 87 показан предохранительный патрон с компенсатором для нарезания резьбы метчиками М24—М48. Осевое перемещение метчика в процессе нарезания происходит за счет осевого перемещения втулки 2, которая в свою очередь перемещается под действием сил самозатягивания и силы пружины. При этом ролики 11у передающие крутящий момент от корпуса 3 на втулку 2 и далее на метчик, катятся вдоль пазов в корпусе 3.

По мере того как втулка 2 с метчиком перемещается в осевом направлении (при установившемся процессе резания), необходимо посредством осевого перемещения шпинделя станка сохранять положение, при котором обеспечивается перемещение роликов И в пазах корпуса 3.

Настройка патрона на заданную величину передаваемого крутящего момента осуществляется при помощи гайки 7. При вращении гайки по часовой стрелке кольцо 6, перемещаясь в осевом направлении, сжимает пружины 5, в результате чего шарики 10 прижимаются к боковым поверхностям корпуса 3. Величина передаваемого крутящего момента при этом возрастает.

При вращении гайки 7 против часовой стрелки пружины 5 освобождаются, в связи с чем величина передаваемого крутящего момента снижается.

В том случае, когда процесс резания протекает нормально и фактическая величина крутящего момента резания не превышает расчетной величины, устанавливаемой гайкой 7, крутящий момент от шпинделя станка передается на оправку <5, через шпонку 9 на обойму 4У
через шарики 10 на корпус 3, через ролики И на втулку 2 и далее на метчик.

При резком возрастании крутящего момента шарики 10 утопают в своих гнездах, преодолевая давление пружин. Оправка патрона 8 вместе с обоймой 4 и кольцом 6 проворачивается относительно корпуса 3, патрон выключается. Выключение патрона сопровождается характерным стуком шариков.

За счет сменных втулок 1 патрон допускает работу с метчиками в интервале диаметров М24—М48.

Аналогичный по конструкции патрон применяется в тяжелом машиностроении для метчиков и резьбонарезных головок диаметром от 60 до 160 мм. Патроны могут использоваться как на вертикальных и радиально-сверлильных, так и на горизонтальнорасточных станках. Широко применяются также стандартные предохранительные патроны с пружиной и кулачковой муфтой. С помощью быстросменных втулок в патронах трех размеров можно закреплять метчики диаметрами от 8 до 12 мм; от 12 до 30 мм\ от 18 до 42 мм.

 

 

Фиг. 88. Плавающий самоцентрирующий патрон для метчиков.

 

На фиг. 88 показан плавающий самоцентрирующий патрон для метчиков. На хвостовике 1 патрона винтами закреплен кожух 3. Внутри кожуха помещен диск 4У на торце которого имеются пазы со взаимно перпендикулярными осями. В этих пазах помещено по два шарика 5. Через центральное отверстие диска 4 свободно проходит пружина 2. В нижней конусообразной части кожуха 3 находится плавающая оправка б, имеющая на торце пазы, аналогичные пазам диска 4, и утолщенную коническую часть. Угол конуса кожуха 3 равен углу конуса оправки 6.

Отверстие в головке оправки расточено на конус под пружинную цангу 9, затягиваемую гайкой <5; от проворачивания в оправке цангу предохраняет штифт 7.

В свободном (нерабочем) состоянии пружина 2 прижимает оправку 6 конусной частью к конусу кожуха и между диском 4 и фланцем хвостовика 1 образуется зазор, а метчик центрируется относительно оси шпинделя станка. Во время работы оправка 6 сжимает пружину 2, и образуется зазор между конусом кожуха 3 и конусом оправки 6. Этот зазор обеспечивает радиальное «плавание» метчика и совмещение его оси с осью нарезаемого отверстия.

Шарики 5, имея возможность перемещаться по пазам диска 4 и оправки 6, не препятствуют радиальному перемещению оправки с метчиком в процессе нарезания резьбы и в то же время передают метчику вращение шпинделя станка.

 

Фиг. 89. Конструкции патронов для крепления метчиков.

 

К патронам, используемым для крепления метчиков в многошпиндельных головках, предъявляются два требования:

1)     они должны обеспечивать возможность метчикам вступать в работу не одновременно, т. е. должны иметь осевой компенсатор;

2)     обеспечивать метчикам возможность некоторого перемещения параллельно их оси.

Патрон, показанный на фиг. 89, а, обеспечивает компенсацию неодинаковой длины метчиков путем взаимного осевого перемещения корпуса 1 и хвостовика 3 за счет сжатия пружины 2. Это перемещение происходит по мере самоуглубления метчика в нарезаемое отверстие и компенсирует возможную неодновременность работы метчиков. Метчик в данном патроне не имеет перемещения, параллельного своей оси.

На фиг. 89, б показан патрон, отличающийся от предыдущего тем, что в нем метчик вместе с втулкой 2 имеет возможность некоторого перекоса относительно оси шпинделя станка за счет скругленного пояска п, выполненного точно по диаметру втулки 1. Метчик удерживается в патроне при помощи цанги 3.

В патроне, представленном на фиг. 89, в, отсутствует механизм, компенсирующий неодинаковую длину метчиков, но предусмотрен механизм, позволяющий метчику смещаться параллельно его оси. Это достигается при помощи специальной шариковой муфты передающей вращение от шпинделя станка к инструменту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *