Устройство для зажима сменных органов металлорежущих станков

 

Использование: металлообработка. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную с штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы. На каждом зажимном элементе выполнены две плоские клиновые поверхности, одна из которых взаимодействует с наклонной поверхностью тяги, и две плоские поверхности, параллельные одна другой и перпендикулярные клиновым поверхностям. Опоры выполнены в виде пазов, расположенных диаметрально противоположно относительно оси тяги. Каждый зажимной элемент установлен в пазу с возможностью взаимодействия одной из клиновых поверхностей с дном паза, а параллельными плоскими поверхностями - с его стенками. Гильза связана с гидроцилиндром посредством выполненных в нем зацепов, взаимодействующих с внутренней кольцевой канавкой, выполненной в гильзе. Зажим сменного органа осуществляется при воздействии перемещающейся гильзы на зажимные элементы, вследствие чего конусная самотормозящая поверхность гильзы заклинивает элементы в пазах тяги, фиксируя ее и связанный с ней сменный орган от осевого перемещения. 4 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано, в частности в конструкциях продольных фрезерно-расточных станков для крепления сменных накладных головок к ползуну бабки.

Известно устройство для зажима сменных органов металлорежущих станков, содержащее корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную с штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы.

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность зажима при работе устройства в горизонтальном или наклонном положении, например при использовании его для крепления сменных накладных головок к ползуну горизонтальной или поворотной бабке.

Данный недостаток обусловлен тем, что при горизонтальном или наклонном положении устройства возможно смещение зажимных элементов относительно опорной площадки под действием их веса в положении "отжим" в направлении, перпендикулярном оси тяги, что ухудшает условия самоустановки зажимных элементов и соответственно снижает надежность зажима.

Цель изобретения - повышение надежности зажима при работе устройства в горизонтальном или наклонном положении.

Это достигается тем, что в устройстве для зажима сменных органов металлорежущих станков, содержащем корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную с штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы, согласно изобретению на каждом зажимном элементе выполнены две плоские клиновые поверхности, одна из которых предназначена для взаимодействия с наклонной поверхностью тяги, и две плоские поверхности, параллельные одна другой и перпендикулярные клиновым поверхностям, упомянутые опоры выполнены в виде пазов, расположенных диаметрально противоположно относительно оси тяги, причем каждый зажимной элемент установлен в пазу с возможностью взаимодействия одной из клиновых поверхностей с дном паза, а параллельными плоскими поверхностями - с его стенками, при этом гильза связана с гидроцилиндром посредством выполненных на нем зацепов, предназначенных для взаимодействия с внутренней кольцевой канавкой, выполненной в гильзе.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в положении "Зажим"; на фиг.2 - то же, в положении "Отжим"; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит тягу 1 с наконечником 2, которые базируются в корпусе 3 ползуна бабки (шпинделя) через фланцы 4-6. Для ограничения осевого перемещения тяги из положения "зажим" положение "отжим" на фланце 4 и наконечнике 2 выполнены буртики 7 и 8 соответственно.

На тяге выполнены два симметричных относительно нее оси паза с параллельными относительно одна другой вертикальными поверхностями 9 и наклонными под углом 45^о к оси тяги поверхностями 10. На торце фланца 6 выполнены два паза 11, расположенные диаметрально противоположно относительно оси тяги 1. Стенки 12 обоих пазов 11 параллельны друг относительно друга, а их дно 13 лежит в одной плоскости, перпендикулярной оси тяги 1. В пазах 11 размещены два зажимных элемента 14.

Каждый из зажимных элементов 14 представляет собой шаровой сегмент со сферической поверхностью 15, усеченный развернутыми под углом 45^о относительно друг друга двумя плоскими клиновыми поверхностями: поверхностью 16, взаимодействующей при зажиме с наклонной поверхностью 10 тяги, поверхностью 17, контактирующей с дном 13 паза 11, образующими клин, плоской поверхностью 18, перпендикулярной поверхности 17, и двумя плоскими поверхностями 19, параллельными одна другой и перпендикулярными клиновым поверхностям 16 и 17, взаимодействующими со стенками 12 паза 11. Дно 13 пазов 11 служит опорной площадкой для зажимных элементов 14. Сферические поверхности 15 зажимных элементов 14 контактируют при зажиме с внутренней конусной самотормозящей поверхностью 20 охватывающей гильзы 21.

Осевые перемещения тяги 1 и гильзы 21 осуществляются под воздействием гидроцилиндра 22 с крышками 23 и 24, в которых выполнены направляющие отверстия под тягу 1, на которую посажен поршень 25.

Гидроцилиндр 22 связан с гильзой 21 через диаметрально противоположные зацепы 26, которые размещены во внутренней кольцевой канавке 27 охватывающей гильзы 21.

Планка 28, закрепленная на крышке 23 и входящая в паз 29 гильзы 21, а также шпонки 30 и 31, ориентирующие тягу и гидроцилиндр 22, позволяют сориентировать зажимные элементы 14 относительно зацепов 26 таким образом, что вертикальная плоскость симметрии, проходящая через ось тяги 1 и зажимные элементы 14, и вертикальная плоскость симметрии, проходящая через ось тяги 1 и зацепы 26, перпендикулярны друг другу. Это обеспечивает наилучшие условия самоустановки гильзы 21 относительно зажимных элементов 14.

В расточке фланца 4 установлены тарельчатые пружины 32, воздействующие на тягу 1 в осевом направлении от сменного органа 33, например накладной головки, устанавливаемого Т-образным пазом на Т-образный хвостовик наконечника 2, к гидроцилиндру 22.

Подача жидкости в полости гидроцилиндра осуществляется через каналы 34 и 35, выполненные внутри тяги 1, каждый из которых подведен к соответствующей ему полости. Системы подачи жидкости к каналам 34 и 35 и управления известного в данной области техники типа.

Устройство работает следующим образом.

По команде системы управления "Отжим" масло под давлением через канал 35 нагнетается в верхнюю полость гидроцилиндра 22 (см. фиг.1), при этом гидроцилиндр перемещается вдоль оси тяги 1 в направлении от поршня 25 к фланцу 5, так как перемещению поршня с тягой препятствуют зажимные элементы 14. Одновременно гильза 21 под воздействием зацепов 26 перемещается вслед гидроцилиндру 22. Постепенно контакт внутренней конусной поверхности 20 гильзы 21 со сферическими поверхностями 15 зажимных элементов 14 прекращается и перемещению поршня 25 с тягой 1 вниз препятствует только сопротивление тарельчатых пружин 32. В момент соприкосновения крышки 24 гидроцилиндра с фланцем 5 поршень 25 с тягой 1 начинает перемещение в направлении от крышки 24 к крышке 23, преодолевая сопротивление пакета тарельчатых пружин 32. Зажимные элементы 14, контактирующие своими наклонными поверхностями 16 с наклонными поверхностями 10 тяги, перемещаются в пазах 11 фланца 6 в направлении от оси тяги в противоположные стороны. При этом стенки 12 пазов 11, взаимодействуя с параллельными плоскими поверхностями 19 зажимных элементов 14, предотвращают их смещение в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (см. фиг.2) при горизонтальном или наклонном положении устройства.

Осевое перемещение тяги 1 прекращается при соприкосновении буртика 8 наконечника 2 с буртиком 7 фланца 4. Это положение поршня с тягой сохраняется путем запирания масла в верхней полости гидроцилиндра.

Описанное положение соответствует положению "Отжим" устройства (см. фиг.2).

Установка (снятие) сменного органа 33 осуществляется продольным перемещением устройства или сменного органа перпендикулярно плоскости чертежа, пари этом наконечник 2 проходит внутри Т-образного паза сменного органа.

По команде системы управления "Зажим" канал 35 соединяется со сливом, а масло под давлением через канал 34 нагнетается в нижнюю полость гидроцилиндра 22. При этом опережающим усилием пакет пружин 32 воздействует на тягу 1, которая, перемещаясь, поджимает сменный орган 33 к стыковочной плоскости корпуса 3 и поршнем 25 выталкивает масло из верхней полости на слив через канал 35.

Принудительный возврат тяги под действием пружин позволяет обеспечить зазор между наклонной поверхностью 16 каждого зажимного элемента и соответствующей ему наклонной плоскостью 10 тяги, необходимый для свободного ввода зажимных элементов 14 в пространство, образованное дном 13 паза 11 и наклонной поверхностью 10 тяги для каждого элемента 14.

При заполнении маслом нижней полости гидроцилиндра 22 последний перемещается вниз в направлении к сменному органу 33. Одновременно гильза 21 под воздействием зацепов 26 перемещается вместе с гидроцилиндром. Постепенно внутренняя самотормозящая поверхность 20 охватывающей гильзы входит в контакт со сферическими поверхностями 15 зажимных элементов 14 и перемещает их в пазах 11 навстречу друг другу. При этом стенки 12 пазов 11, взаимодействуя с параллельными плоскими поверхностями 19 зажимных элементов 14, предотвращают их смещение в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (см. фиг.1) при горизонтальном или наклонном положении устройства. Наклонные поверхности 16 зажимных элементов 14 входят в контакт с ответными наклонными поверхностями 10 тяги 1, создавая при этом дополнительное осевое усилие, направление которого совпадает с осевыми усилиями, создаваемыми тарельчатыми пружинами 32 и гидроцилиндром 22. Конусная самотормозящая поверхность 20 охватывающей гильзы 21 заклинивает зажимные элементы 14 в пазах тяги 1, фиксируя ее и связанный с ней сменный орган 33 от осевого перемещения.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА СМЕННЫХ ОРГАНОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ, содержащее корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную со штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы, отличающееся тем, что на каждом зажимном элементе выполнены две плоские клиновые поверхности, одна из которых предназначена для взаимодействия с наклонной поверхностью тяги, и две плоские поверхности, параллельные одна другой и перпендикулярные к клиновым поверхностям, упомянутые опоры выполнены в виде пазов, расположенных диаметрально противоположно относительно оси тяги, причем каждый зажимной элемент установлен в пазу с возможностью взаимодействия одной из клиновых поверхностей с дном паза, а параллельными плоскими поверхностями с его стенками, при этом гильза связана с гидроцилиндром посредством выполненных на нем зацепов, предназначенных для взаимодействия с внутренней кольцевой канавкой, выполненной в гильзе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4