Устройство для зажима инструмента в шпинделе

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ, содержащее установленное на щпинделе кольцо с клиновым элементом, и по крайней мере один зажимной кулачок, установленный в радиальном отверстии шпинделя с возможностью взаимодействия с клиновым элементом и со скошенной поверхностью канавки на коническом хвостовике инструментальной оправки, предназначенной для зажима в гнезде шпинделя, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и сокращения осевого габарита шпинделя, кольцо на шпинделе закреплено жестко, а клиновой элемент выполнен р виде стакана, установленного в выполненном в кольце отверстии с возможностью взаимодействия с расположенным соосно с ним толкателем введенного в устройство механизма разжима инструментальной оправки , при этом стакан подпружинен в направлении толкателя, а его ось и ось зажимного кулачка расположены в осевой плоскости шпинделя. (Л с i 8 00 1C 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зги) В 23 С 526

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3573592/25-08 (22) 07.04.83 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) Ю. М. Буянов (71) Ордена Трудового Красного Знамени эспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих ста иков (53) 621.952-229.2 (988.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 319399, кл. В 23 С 5/26, 1969 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА

ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛ Е, содержащее установленное на шпинделе кольцо с клиновым элементом, и по крайней мере один зажимной кулачок, установленный в радиальном отверстии шпинделя с

„„SU„„1113218 A возможностью взаимодействия с клиновым элементом и со скошенной поверхностью канавки на коническом хвостовике инструментальной оправки, предназначенной для зажима в гнезде шпинделя, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и сокращения осевого габарита шпинделя, кольцо на шпинделе закреплено жестко, а клиновой элемент выполнен . в виде стакана, установленного в выполненном в кольце отверстии с возможностью взаимодействия с расположенным соосно с ним толкателем введенного в устройство механизма разжима инструментальной оправки, при этом стакан подпружинен в нап-,. равлении толкателя, а его ось и ось зажимного кулачка расположены в осевой плоскости шпинделя. В! 113218

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом фиксации положения стакана при отсутствии инструментальной оправки в гнезде шпинделя, выполненным в виде двух втулок с тор. цовыми зубьями, закрепленных в стакане соосно и зубьями навстречу друг другу, и подпружиненного двузубого поворотного фиксатор, установленного на закрепленной в кольце оси с возможностью взаимодействия своими зубьями с зубьями втулок, Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для зажима инструмента в шпинделях станков с автоматической сменой инструмента — многооперационных станков типа «обрабатывающий центр» и т. п.

Известно устройство для зажима инструмента в шпинделе, содержащее установленное на шпинделе кольцо с клиновым элементом, и по крайней мере один зажимной кулачок, установленный в радиальном отверстии шпинделя с возможностью взаимодействия с клиновым элементом и со скошенной поверхностью канавки на коническом хвостовике инструментальной оправки, предназначенной для зажима . в гнезде шпинделя t l j.

Однако известное устройство для зажима в шпинделе не может быть использовано в станках с автоматической сменой инструмента, кроме того, оно имеет значительный осевой габарит.

Цель изобретения — расширение области применения устройства и сокращение осевого габарита шпинделя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зажима инструмента в шпинделе, содержащем установленное на шпинделе кольцо с клиновым элементом, и по крайней мере один зажимной кулачок, установленный в радиальном отверстии шпинделя с возможностью взаимодействия с клиновым элементом и со скошенной. поверхностью канавки на коническом хвостовике инструментальной оправки, предназначенной для зажима в гнезде шпинделя, клиновый элемент выполнен в виде стакана, установленного в выполненном в кольце отверстии с возможностью взаимодействия с расположенным соосно с ним толкателем зведенного в устройство механизма разжииа инструментальной оправки, при этом

=такан подпружинен в направлении толкагеля, а его ось и ось зажимного кулачка расположены в осевой плоскости шпиндепри этом зубья втулок выполнены с односторонним скосом, одинаковым шагом и смещены за счет относительного разворота вту лок в стакане на часть шага, а зубья фиксатора выполнены скошенными с двух сторон и расположены диаметрально, причем между зубьями втулки, расположенной со стороны оси фиксатора, выполнено два диаметрально противоположных паза, предназначенных для размещения зубьев фиксатора. ля, кроме этого, оно снабжено механизмом фиксации положения стакана при отсутствии инструментальной оправки в гнезде шпинделя, выполненным в виде двух вту5 лок с торцовыми зубьями, закрепленных в стакане соосно и зубьями навстречу друг другу, и подпружиненного двузубого поворотного фиксатора, установленного на закрепленной в кольце оси с возможностью взаимодействия своими зубьями с зубьями втулок, при этом зубья втулок выполнены с односторонним скосом, одинаковым шагом и смещены за счет относительного разворота втулок в стакане на часть шага, а зубья фиксатора выполнены скошенны15 ми с двух сторон и расположены диаметрально, причем между зубьями втулки, расположенной со стороны оси фиксатора, выполнено два диаметрально противоположных паза, предназначенных для размещения

20 зубьев фиксатора.

На фиг. 1 изображено устройство для зажима инструмента в шпинделе, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — две проекции втулки механизма фиксации положения стакана; на

25 фиг. 4 — то же, установленной в стакане со; на фиг. 5— узел 1 на фиг. 1; на фиг 6 — вид Б на фиг. 5; на фиг. 7 — схема взаимодействия зубьев фиксатора с зубьями втулок в процессе разжима инструментальной оправ30 ки; на фиг. 8 — втулка с выступами.

Устройство содержит кольцо 1, закрепленное на шпинделе 2. В радиальных отверстиях шпинделя установлены зажимные кулачки 3, а в отверстиях кольца, распо35ложенныхперпендикулярно осикулачков

3, установлены клиновые элементы, выполненные в виде стаканов 4 со скошенными поверхностями 5. Стаканы 4 подпружинены в направлении расположенных соосно с ними толкателей 6 с роликами 7, уста

40 новленных в захватных губках 8 перегружателя инструментов (не показан).

1113218

На коническом хвостовике инструментальной оправки 9 выполнены две параллельные диаметрально противоположные канавки 10 с обращенными вперед наклонными поверхностями 11. Зажимные кулачки 3 установлены в радиальных отверстиях шпинделя с возможностью взаимодействия со скошенными поверхностями 5 стаканов

4 и поверхностями 11 канавок 10 на коническом хвостовике инструментальной оправки 9. Подпружиненные толкатели 12, взаимодействующие с выступами 13 на кулачках, предназначены для перемещения последних в направлении стаканов 4. Пружины 14, установленные в отверстиях, выполненных по окружности стаканов и параллельно их оси, создают необходимое усилие для зажима оправки 9. Поверхности

15 зажимных кулачков, взаимодействующие с наклонными поверхностями 1! канавок 10 на хвостовике оправки, выполне20 ны цилиндрической формы по радиусу R, чем обеспечивается их линейный контакт и возможность передачи повышенных усилий при зажиме оправки. Устройство снаб жено механизмом фиксации положения стаканов при отсутствии инструментальной

25 оправки в гнезде шпинделя, что необходимо, когда перегружатель инструмента выполняет одновременно и роль механизма разжима оправки. Механизм фиксации выполнен в виде втулок 16 и 7 с торцовыми зубьями закрепленных в стакане соосно и зубьями навстречу друг другу, и подпружиненного двузубого поворотного фиксатора 18, установленного на закреплен30 ной в кольце 1 оси 19 с возможностью счет относительного разворота втулок в стакане на часть шага и зафиксированы в таком положении в стакане посредством

40 выступов 23 и 24 на втулке 25, входящих в соответствующие пазы на втулках 16 и

17.

Зубья 20 фиксатора выполнены скошенными с двух сторон и расположены диаметрально. На втулке 16,. установленной в стакане со стороны оси фиксатора, между

45 зубьями выполнено два диаметрально противоположных паза 26, предназначенных для размещения зубьев фиксатора.

Устройство работает следующим обра50. зом.

Шпиндель фиксируется в ориентированном положении. Для замены использованвзаимодействия своими зубьями 20 с зубьями 21 и 22 втулок 16 и 17. При этом З5 зубья втулок выполнены с односторонним скосом, одинаковым шагом и смещены за ного инструмента толкатели 6, оснащенные роликами 7 и установленные в захватных губках 8 перегружателя инструментов (не показан), нажимают на дно стаканов 4 и перемещают их, сжимая пружины 14, а скошенную поверхность 5 освобождают кулач. ки 3, которые отводятся тол кателям и 12.

Губки 8 перегружателя захватывают оправку 9 и вынимают ее из шпинделя. Во время перемещения стаканов 4 под действием толкателей 6 зубья 20 фиксаторов выходят из пазов 26 втулок 16 (положение 1 на фиг. 7) и входят в контакт с зубьями 22 втулок 17, которые поворачивают фиксаторы 18 на половину шага их зубьев и входят с ними в зацепление (положение

2 и 3 на фиг. 7). При перемещении стаканов 4 в обратном направлении под действием пружин 14 зубья фиксаторов 18 выходят из зацепления с зубьями 22 втулок

17 и входят в контакт с зубьями 21 втулок 6, которые поворачивают фиксаторы

l8 на половину шага нх зубьев и .входят с ними в зацепление (положение 4 и 5 на фиг. 7). Это соответствует фиксированному положению стаканов 4 при разжатой оправке 9. При введении перегружателем оправки 9 с новым инструментом в гнездо шпинделя 2 толкатели 6 нажимают на стаканы 4 и перемещают их. При этом зубья фиксаторов 18 выходят из зацепления с зубьями 21 втулок 16 и входят в зацепление с зубьями 22 втулок 17, которые поворачивают фиксатор 18 на половину шага их зубьев; Губки 8 разжимаются и перегружатель уходит от шпинделя. Прн этом стаканы 4 перемещаются под действием пружин 14, в их скошенные поверхности

5 перемещают кулачки 3 и прижимают их к поверхностям 11 канавок 10. Это соответствует окончанию зажима инструмента в шпинделе. Во время перемещения стаканов 4 под действием пружин 14 зубья фиксатора !8 выходят из зацепления с зубьями 22 втулок !7 и входят в зацепление с . зубьями 21 втулок 16, которые поворачивают фиксатор !8 на полтора шага их зубь ев, и его зубья оказываются в пазах 26 (положение 1 на фиг. 7).

Для увеличения усилия зажима оправки 9 поверхности 1 канавок 10 выполняют с малым углом (15 — 20 ) наклона.

Гlоложительный эффект при использовании предлагаемого устройства возможен за счет расширения области его применения и сокращения осевых габаритов шпин деля.

lll32l8

О Ю

22

17

10 1113218

21 Гб

f7

Редактор 11. В».п>вик

Заказ б>192/I I

Составитель A. Сапенок.Техред И. Верее Корректор О. Луговая

Тираж I (>36 4 Iо дп и с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4