Шпиндель станка с автоматической сменой инструмента

 

ШПИНДЕЛЬ СТАНКА С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА, содержащий посадочное отверстие под хвостовик инструмента и устройство для его зажима и освобождения, отличающийся тем, что, с целью упрощенияконструкции и уменьшения массы шпинделя, устройство для зажима и освобождения хвостовика инструмента выполнено в виде обмотки электромагнита , обхватывающей шпиндель в зоне посадочного отверстия, причем шпиндель в указанной зойе выполнен из магнитострикционного материала. (Л () СО СО 05 ит Фиг. /

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU.„1093436 а(д) В 23 С 5/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3521114/25-08 (22) 20.12.82 (46) 23.05.84. Бюл. № 19 (72) Ю. А. Солуданов и Е. А. Смиренский (71) Марийский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А.М. Горького (53) 621.952-229.2 (088.8) (56) 1. Орликов М. Л. и др. Проектирование зажимных механизмов автоматизированных станков. М., 1977, с. 9 — 12 (прототип).

1 (54) (57) ШПИНДЕЛЬ СТАНКА С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА, содержащий посадочное отверстие под хвостовик инструмента и устройство для его зажима и освобождения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения массы шпинделя, устройство для зажима и освобождения хвостовика инструмента выполнено в виде обмотки электромагнита, обхватывающей шпиндель в зоне посадочного отверстия, причем шпиндель в указанной зоне выполнен из магнитострикционного материала.

1093436

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для зажима и освобождения инструмента в шпинделе металло режущего станка с автоматической сменой инструмента.

Известен шпиндель станка с автоматической сменой инструмента, содержащий посадочное отверстие под хвостовик инструмента и устройство для его зажима и освобождения (1).

Недостатком известного шпинделя является повышенная сложность и металлоемкость его конструкции, так как механизм зажима и освобождения хвостовика инструмента включает целый ряд узлов и деталей, таких как гидроцилиндр, тяга, захватный механизм, пакет тарельчатых пружин и т. д.

Целью изобретения является упрощение конструкции шпинделя и уменьшение его массы.

Указанная цель достигается тем, что в шпинделе станка с автоматической сменой щ инструмента, содержащем посадочное отверстие под хвостовик инструмента и устройство для его зажима и освобождения, последнее выполнено в виде обмотки электромагнита, обхватывающей шпиндель в зоне посадочного отверстия, причем шпиндель в указанной зоне выполнен из магнитострикционного материала.

На фиг. 1 показан шпиндель с цилиндрическим посадочным отверстием; на фиг. 2— то же, с коническим посадочным отверстием; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1 при включенном электромагните (хвостовик освобожден); на фиг. 4 — то же, при выключенном электромагните (хвостовик зажат); на фиг. 5 — сечение Б — Б на фиг. 2 при выключенном электромагните (хвостовик зажат); на фиг. 6 — то же, при включенном электромагните (хвостовик освобожден) .

Шпиндель станка 1 с посадочным отверстием под хвостовик инструмента выполнен из магнитострикционного материала и охвачен в зоне гнезда электромагнитом — то- 40 копроводящей обмоткой 2, создающей магнитное поле, под действием которого изменяются размеры посадочного отверстия шпинделя. В шпинделе 1 закреплена переходная оправка 3 с режущим инструментом, например фрезой 4.

Закрепление и смена инструмента происходят следующим образом., В случае выполнения шпинделя станка с цилиндрическим посадочным отверстием (фиг. 1) предварительно до момента подачи сменного инструмента на обмотку 2 подается электрический ток, и создаваемое магнитное поле, воздействуя на магнитострикционный- материал, расширяет посадочное отверстие. Хвостовик оправки 3 свободно входит в отверстие шпинделя до упора в торец.

Ток выключается, магнитострикционный материал уменьшает размер отверстия шпинделя и зажимает хвостовик оправки. Инструмент готов к работе. Крутящий момент передается оправке непосредственно или дополнительно торцевыми шпонками. Для смены инструмента шпиндель останавливают и подают ток в обмотку. Освобожденная оправка подхватывается механизмом автоматической смены инструмента.

В случае выполнения шпинделя станка с коническим посадочным отверстием (фиг. 2) удобнее иметь максимальный размер отверстия только при освобождении оправки. При подаче хвостовика оправки в суженное посадочное отверстие происходит заклинивание хвостовика в конусе Морзе, причем для достижения значительных усилий затяга можно уменьшить угол конуса. Подача тока в обмотку вызывает расширение посадочного отверстия и освобождение оправки.

Положительный эффект при использовании изобретения достигается за счет того, что отпадает необходимость в сложном и громоздком механизме захвата, удержания и выталкивания оправок инструмента, применяемых в традиционных конструкциях шпинделей, например у станков с ЧПУ.

Улучшается управление процессом смены инструмента, так как зажим и освобождение оправок производится подачей электрического тока на обмотку шпинделя, что хорошо согласуется с электрическими цепями станков.

1093436

А-д

1

Фиг Х

Составитель В. Брискина

Редактор В. Данко Техред,И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 3346/9 Тираж 1637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4