Устройство для закрепления инструмента

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЙ ИНСТРУМЕНТА в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно горизонтально-расточного , содержащее запорное кольцо, установленное на рабочем конце шпинделя, и зажимные элементы, установленные в вьтолненных и шпинделе радиальных пазах с возможностью взаимодействия с запорным кольцом и кольцевой канавкой на хвостовике инструмента, о т л й .fcLovC k -v чающееся тем, что, с целью уменьшения осевого и радиального габаритов зажимные элементы выполнены в виде плоских кулачков с дугообразными рабочим и опорным торцами, а запорное кольцо выполнено упруг од eфopмиpye в IM и установлено на шпинделе с зазором и с возможностью ограниченного поворота, при этом на внутренними стороне кольца вьтолнены пазы, предназначенные для выхода опорных торцов кулачков, и расположенные между пазами рабочие участки, предназначенные для взаимодействия с опорными торцами i кулачков, причем одни противоположные рабочие участки кольца имеют (Л цилиндрическую, а другие - спиральную поверхности. L 00 Is o ;D

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 269 А

3(511 В 23 С 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535648/25-08 (22) 10.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) В.И. Котельников (53) 621.952-229.2 (088.8) (56) i. Бюллетень № 4111 фирмы

"Зе Монарх Мэшин Тул Компани", США, 1972, с. 4 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИИ

ИНСТРУМЕНТА в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно горизонтально-расточного, содержащее запорное кольцо, установленное на рабочем конце шпинделя, и зажимные элементы, установленные в выполненных в шпинделе радиальных пазах с возможностью взаимодействия с запорным кольцом и кольцевой канавкой . на хвостовике инструмента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения осевого и радиального габаритов, зажимные элементы выполнены в виде плоских кулачков с дугообразными рабочим и опорным торцами, а запорное кольцо выполнено упругодеформируемым и установлено на шпинделе с зазором и с возможностью ограниченного поворота, при этом на внутренней стороне кольца выполнены пазы, предназначенные для выхода опорных торцов кулачков, и расположенные между пазами рабочие участки, предназначенные для взаимодействия с опорными торцами кулачков, причем одни противоположные рабочие участки кольца имеют цилиндрическую, а другие — спиральную поверхности. деля с помощью упругого элемента или внешнего устройства, наличие которых усложняет конструкцию.

Целью изобретения является уменьшение осевого и радиального габаритов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно горизонтально-расточного, содержащем запорное кольцо, установленное на рабочем конце шпинделя, и зажимные элементы, установленные в выполненных в шпинделе радиальных пазах с возМожностью взаимодействия с запорным кольцом и кольцевой канавкой на хвостонике инструмента, зажимные элементы выполнены в виде плоских кулачков с дугообразными рабочим и опорным торцами, а запорное кольцо выполнено упругодеформируемым и установлено на шпинделе с зазором и с возможностью ограниченного поворота, при этом на внутренней стороне кольца выполнены пазы„ предназначенные для выхода опорных торцов кулачков, и расположенные между пазами рабочие участки, предназначенные для взаимо-. действия с опорными торцами кулачков, причем одни противоположные рабочие участки кольца имеют цилиндрическую, а другие — спиральную поверхности.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство в варианте выполнения на цельном шпинделе, разрез, на фиг.2 устройство при снятом инструменте, вид сбоку; на фиг.З вЂ” сечение А-А на фиг.I при зажатом инструменте со схематичным изображением запорного кольца в деформированном состоянии; на фиг.4 — то же, при разжатом инструменте; на фиг.5 — сечение Б-Б на фиг.»; на фиг.б — устройство в съемном варианте, продольный разрез; на фиг.7 — вид В на фиг.б (при снятом инструменте); на фиг.8 — сечение

Г-Г на фиг.б, на фиг.9 — вид Д на фиг.б °

Устройство содержит упругодеформируемое запорное кольцо 1, установленное с зазором на проточке в концевой части шпинделя 2. В осевом направлении кольцо фиксируется сухарями 3 шпинделя, в которых со стороны кольца выполнена проточка. В шпинделе выполнены радиальные прямоугольные пазы, расположенные равно45

1 1087269 2

Изобретение относится к станкостроению,в частности к устройствам для ручного закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно горизонтальнорасточного.

Известно устройство для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно горизонтально-расточного, содержащее »ð запорное кольцо, установленное на рабочем конце шпинделя, и зажимные элементы, установленные в выполнен- ных в шпинделе радиальных пазах с возможностью взаимодействия с запорным кольцом и кольцевой канавкой на хвостовике инструмента.

Устройство содержит расположенные в радиальных пазах шпинделя подвижные шарики, взаимодействующие с

20 кольцевой канавкой на хвостовике инструмента и запорным кольцом, установленным на шпинделе, подвижно вдоль его оси. Поверхность кольца, взаимодействующая с шариками, выполнена конической, а рабочее перемещение его на зажим шариков осуществляется под действием упругого элемента, установленного между фланцем шпинделя и кольцом. На наружной стороне кольца имеется кольцевой выступ, служащий для отжима кольца при ходе шпинделя вверх 1» 3.

Устройство обеспечивает надежный зажим, обладает высоким быстродействием, но увеличивает габариты шпинделя в осевом и радиальном направлениях. Это обусловлено расположением на конце шпинделя упругого элемента и наличием фланца для его. установки, 40 а также наличием кольцевого выступа на наружной стороне кольца, необходимого для отжатия упругого элемента.

Выстунание устройства за радиальные габариты шпинделя не позволяет полностью убирать последний в корпус, что необходимо на всех горизонтально-расточных станках при использовании планшайбы. Радиальные габариты устройства ограничивают также диаметр растачиваемых отверстий при нх большой длине и коротком инструменте. Кроме того, выполнение зажимных элементов в виде шариков ведет к ускоренному износу контактирующих поверхностей вследствие точечного контакта. Для фиксации инструмента в зажатом состоянии требуется создание постоянного усилия вдоль оси шпинДля возможности использования устройства на станках, находящихся в эксплуатации, концевая часть 9 шпинделя может выполняться отдельно за одно целое с сухарями и крепится к торцу шпинделя с помощью винтов 10 с потайной головкой и штифтов 1!, дополнительно воспринимающих крутящий момент. Проточка под запорное кольцо на концевой части

55 з 10872 мерно по окружности. В пазах подвижно установлены зажимные элементы в виде плоских кулачков 4 с дугообразными рабочим и опорным торцами, которыми кулачки взаимодействуют с кольцом 1 и кольцевой канавкой на хвостовике инструмента 5. Опорные торцы кулачков, взаимодействующие с кольцом, выполнены с радиусом, меньшим радиуса внутренней поверхности кольца 1, а рабочие торцы, взаимодействующие с инструментом, — с радиусом канавки на инструменте. Сопрягаемые поверхности кулачков и канавки выполнены коническими,обращенными вершинами в сторону шпинделя.

Для предотвращения выпадения кулачков из пазов на верхних торцах кулачков имеются выступы. Глубина проточки на шпинделе и толщина кольца

1 выбираются такими, чтобы в деформированном состоянии наружный диаметр кольца не превышал диаметр шпин. деля, а зазор между кольцом и про— точкой шпинделя выполнен достаточным для беспрепятственной деформации кольца на кулачках 4.

На внутненней стороне запорного кольца выполнены пазы 6 для выхода опорных торцов кулачков в незажатом положении, расположенные по окружности соответственно кулачкам. Пазы между собой на внутренней стороне кольца образуют рабочие участки 7 и 8, с которыми взаимодействуют опор35 ные торцы кулачков при повороте кольца 1. Два рабочих участка 7 имеют цилиндрическую поверхность, а другие два участка 8 — спиральную,при этом меньший диаметр спиральных участков равен диаметру цилиндрических участков. В исходном положении внутренний диаметр кольца меньше . диаметра окружности, описываемой кулачками в зажатом положении РЯбО 45 чие участки с идентичными поверхностями расположены на кольце диаметрально.

69 4 выполнена со стороны шпинделя и на конце ее образуется фланец для фиксации кольца в осевом направлении.

Пазы под кулачки в шпинделе и кольце выполнены с краю отъемной части 9 стыковочной стороны. Для удержания кулачков в радиальных пазах шпинделя в кулачках выполнены пазы 12, а в отъемной части 9 со стороны шпинделя — штифты 13, входящие в эти пазы.

В обоих вариантах выполнения на свободном торце кольца 1 выполнены две выемки 14, противоположно расположенные на окружности. Выемки образуют упоры, ограничивающие при взаимодействии с сухарями шпинделя поворот кольца в обе стороны соответственно в отжатом и максимально зажатом положениях, предотвращая в последнем случае сход кулачков с рабочих участков кольца.

На наружной стороне кольца выполнены два диаметрально расположенных отверстия 15 под ключ для зажима.

Зажим ц съем инструмента осуществляется следующим образом.

В исходном положении кольцо 1 повернуто до упора в сухари (против часовой стрелки), при этом кулачки

4 располагаются против пазов 6 в кольце. Затем инструмент своим хвостовиком вводится в конус шпинделя, при этом кулачки раздвигаются, и канавка на хвостовике располагается напротив них. Затем ключом кольцо поворачивают в противоположную сторону. При этом кулачки находят ка рабочие участки 7 и 8 кольца, которое, упруго деформируясь, осуществляет сведение и зажим кулачков, коничес кие поверхности которых, взаимодействуя с канавкой на хвостовике, обеспечивают затягивание инструмента в конус шпинделя. Причем первоначально в контакт с кулачками входят цилиндрические участки 7 кольца и оно деформируется только в двух противоположных направлениях, что облегчает зажатие в первоначальный момент и обеспечивает контакт другой пары кулачков со спиральными участками

8 уже в начальной их части. При дальнейшем повороте кольцо деформируется уже на всех кулачках, при этом за счет спиральных участков происходит дальнейшая затяжка кулач1087 2б9

10 ков и компенсация возможного износа рабочих поверхностей кольца и кулачков. По окончании зажима в результате деформации кольца цилиндрические участки 7 огибают кулачки с меньшим (чем исходный) радиусом, а на спиральных участках уменьшается уклон в сторону отжима, что в целом обеспечивает надежную самофиксацию кольца в рабочем положении. При разжиме кольцо ключом поворачивают в противоположном направлении, при этом кулачки сходятся с рабочих участков, а при извлечении инстру" мента они входят частично в пазы 6.

При использовании изобретения положительный эффект достигается за счет уменьшения осевого и радиального габаритов устройства.

1087269

1087269

Фиг. 7

1087269

Фиг. 8

Яид.4

1 фиг 9

ВНЗПШИ Заказ 2542/9 Тираж 1037 Подписное

Филиал ППП "Патеыт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4