ДЕРЖАТЕЛЬ ИНСТРУМЕНТА, СНАБЖЕННЫЙ АМОРТИЗИРУЮЩИМ СРЕДСТВОМ И СОДЕРЖАЩИЙ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЧРЕЗМЕРНОГО НАГРЕВА АМОРТИЗИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА Российский патент 2016 года по МПК B23B29/03 B23B31/02 B23C5/26 

Изобретение относится к области инструментальных принадлежностей станков с числовым управлением, обрабатывающих центров, гибких производственных участков и мастерских и имеет своей целью обеспечить держатель инструмента, снабженный амортизирующим средством и содержащий устройство для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства.

Исходя из самой своей конструкции держатели инструмента имеют свойство вибрировать, что наносит вред их работе. Это свойство вибрировать становится все более значимым, поскольку действующие рабочие скорости станков постоянно увеличиваются.

Для исключения этих недостатков было предложено снабдить держатели инструмента устройством для амортизации, что позволяет приспособить их жесткость к рабочим условиям.

В настоящее время для этой цели из US-A-3447402, FR-A-2173957, EP-A-0571490 и EP-A-1248692 известны устройства, которые по существу состоят из амортизирующего груза, установленного в осевом корпусе и удерживаемого в этом корпусе посредством воздействия на его концы.

Кроме того, из FR-A-2929868 известен держатель инструмента, снабженный амортизирующим средством в виде удлиненного элемента, помещенного в корпус на конце держателя инструмента, при этом это амортизирующее средство относится к типу, имеющему только радиальное поглощение, и его концы углубляются в корпус без ограничения. Следовательно, возможно устранить эффекты вибрации за счет сил сдвига и скоростей обработки с использованием держателя инструмента простой конструкции и реализации.

В настоящее время установка режущих инструментов на держателях инструмента все более часто совершается путем зажимания или сжатия, а именно путем предварительного нагрева конца держателя инструмента, в который вставляется режущий инструмент, и путем установки и позиционирования инструмента, в целом с помощью станка-автомата.

Эта установка путем зажимания или сжатия приводит к значительному нагреву соответствующего конца держателя инструмента. Результатом этого будет то, что вся передняя часть указанного держателя инструмента нагревается и все составные элементы этой передней части подвергаются значительному увеличению температуры. Однако такое повышение температуры может отрицательно отразиться на упругих элементах, которыми снабжен амортизирующий груз, а именно ухудшение механических характеристик этих упругих элементов и даже их разрушение.

Настоящее изобретение имеет своей целью устранить эти недостатки путем обеспечения держателя инструмента, снабженного амортизирующим средством, которое защищено от чрезмерного нагрева при установке инструмента путем сжатия или обжимания.

С этой целью обеспечивается держатель инструмента, например расточная головка, зажимной патрон или фрезерная оправка, снабженный амортизирующим средством в виде удлиненного элемента, располагающегося в концевом корпусе держателя инструмента, и имеет соответствующую форму и размер, отличающийся тем, что он содержит устройство для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства.

Изобретение станет более понятным при обращении к нижеследующему описанию, относящемуся к предпочтительным вариантам осуществления, представленным путем неограничивающих примеров и поясняемым путем ссылки на сопроводительные схематические чертежи, на которых:

Фиг.1 - продольный разрез держателя инструмента по изобретению, снабженного амортизирующим средством и содержащего устройство для предотвращения повторного чрезмерного нагрева;

Фиг.2 - вид, аналогичный изображенному на фиг.1 первого варианта осуществления изобретения, и

Фиг.3 и 4 - виды, аналогичные изображенным на фиг.1 и 2 второго варианта осуществления изобретения соответственно рабочего положения после сжатия или обжимания инструмента и положения для предотвращения чрезмерного нагрева при сжатии или обжимании.

На фиг.1-3 сопроводительных чертежей представлены посредством примеров держатель инструмента в виде расточной головки 1, снабженной амортизирующим средством 2 в виде удлиненного элемента соответствующей формы и размера, который расположен в концевом корпусе 3 держателя 1 инструмента.

Согласно изобретению держатель 1 инструмента содержит устройство 4 для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства 2.

Известным способом удлиненный элемент, образующий амортизирующее средство 2, расположен в концевом корпусе 3 вблизи втулки 5 для размещения расточной головки, фрезерной оправки или тому подобного.

В вариантах осуществления, представленных на сопроводительных чертежах, амортизирующее средство 2 относится к типу, имеющему только радиальное поглощение, и снабжено, по меньшей мере, одним упругодеформируемым средством, по меньшей мере вблизи каждого конца, причем указанное упругодеформируемое средство располагается между кожухом амортизирующего средства 2 и стенкой корпуса 3 держателя инструмента путем сжатия или обжимания между стенкой корпуса 3 и амортизирующим средством 2.

Согласно первому варианту осуществления изобретения устройство 4 для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства 2 предпочтительно состоит из теплоизолирующего буфера 41, расположенного перед торцом амортизирующего средства 2 со стороны, находящейся вблизи втулки 5 для размещения расточной головки, фрезерной оправки или тому подобного. Такой теплоизолирующий буфер 41 может состоять из любого материала, который имеет высокий коэффициент изоляции, а именно, например, основой которого является стекловолокно, погруженное в полимер, или даже основой которого являются слюда и полимер. Следовательно, при нагреве для сжатия или обжимания инструмента перед центрированием на втулке 5 относительно значительная часть выделяющегося тепла передается на втулку 5 и через нее - на блок 1 держателя инструмента, а потому также происходит нагрев корпуса 3 амортизирующего средства 2.

Обеспечение теплоизолирующего буфера 41, образующего устройство 4, делает возможным изоляцию указанного корпуса 3 от тепла, которое поступает напрямую из втулки 5, и, более конкретно, тепла в виде очень горячего воздуха, находящегося в центральном отверстии 51 указанной втулки 5.

Следовательно, элементы амортизирующего средства 2, то есть упругодеформируемые части, используемые для амортизации, защищены от чрезмерного нагрева.

На фиг.2 сопроводительных чертежей представлен вариант осуществления изобретения, в котором устройство 4 для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства 2 состоит из емкости 42 для вмещения амортизирующего средства 2, причем эта емкость вставлена внутрь корпуса 3 держателя 1 инструмента и закрыта стенкой 42' по меньшей мере с одной стороны, обращенной к втулке 5, для размещения расточной головки, фрезерной оправки или тому подобного.

В этом варианте осуществления емкость 42 также предпочтительно выполнена из материала с высокой теплоизолирующей способностью.

На фиг.3 и 4 сопроводительных чертежей представлен второй вариант осуществления изобретения, в котором устройство 4 для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства 2 по существу состоит из корпуса 3 амортизирующего средства 2, причем длина корпуса больше длины указанного амортизирующего средства 2, при этом предотвращение чрезмерного нагрева обеспечивается посредством перемещения амортизирующего средства 2 из одного рабочего положения (фиг.3), в котором амортизирующее средство 2 расположено и удерживается на одном конце корпуса 3 вблизи втулки 5 для размещения расточной головки, фрезерной оправки или тому подобного, в положение для предотвращения нагрева, в котором амортизирующее средство 2 расположено и удерживается на противоположном конце корпуса 3.

Удерживание амортизирующего средства 2 в двух его конечных положениях может обеспечиваться с помощью двух прижимных винтов 43, каждый из которых взаимодействует в одном из положений амортизирующего средства 2 с кольцевой срединной канавкой 21 указанного амортизирующего средства 2.

Это удерживание амортизирующего средства 2 в двух его концевых положениях может также обеспечиваться посредством устройства с двумя подпружиненными шариками, каждый из которых взаимодействует - в одном из положений амортизирующего средства 2 - с кольцевой срединной канавкой 21 указанного амортизирующего средства 2. Такое устройство не показано на сопроводительных чертежах, но его конструкция совершенно понятна специалисту в данной области техники.

Как представлено на фиг.1-4 сопроводительных чертежей, амортизирующее средство 2 установлено в корпусе 3 держателя инструмента 1 на его задней поверхности, а именно со стороны, противоположной втулке 5 для размещения расточной головки, фрезерной оправки или тому подобного, и удерживается в указанном корпусе 3 посредством заглушки 6.

Также возможно согласно другому признаку изобретения, не представленному на сопроводительных чертежах, осуществить установку амортизирующего средства 2 в держатель 1 инструмента со стороны передней поверхности с надежным удержанием его на месте с помощью заглушки, которая также вставляется со стороны его передней поверхности.

При этом заглушка для закрытия корпуса 3 может одновременно являться дополнительным устройством для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства 2.

Благодаря изобретению возможно создать держатель инструмента, снабженный амортизирующим средством и содержащий устройство для предотвращения чрезмерного нагрева указанного амортизирующего средства, делающий возможным реализацию зажимного или обжимного инструмента при сохранении хрупких участков амортизирующего средства 2, в частности упругодеформируемых элементов, от разрушения из-за нагрева, создаваемого во время зажимания или обжатия.

Разумеется, изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными и представленными на сопроводительных чертежах. Возможны модификации, в частности, с точки зрения конструкции различных элементов или путем замены эквивалентными способами, таким образом, без выхода за границы объема защиты изобретения.

Держатель инструмента в виде расточной головки или фрезерной оправки снабжен амортизирующим средством в виде удлиненного элемента, расположенного в концевом корпусе держателя. Держатель содержит устройство для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства. Достигается повышение надежности работы амортизирующего средства. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Держатель (1) инструмента, выполненного в виде расточной головки, патрона или фрезерной оправки, содержащий амортизирующее средство (2) в виде удлиненного элемента, расположенного в концевом корпусе (3) держателя (1) инструмента и имеющего соответствующую форму и размер, отличающийся тем, что он снабжен устройством (4) для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства (2).

2. Держатель(1) инструмента по п.1, в котором устройство (4) для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства (2) состоит из теплоизолирующего буфера (41), расположенного перед концом амортизирующего средства (2) со стороны, расположенной вблизи втулки (5) для размещения инструмента.

3. Держатель (1) инструмента по п.1, в котором устройство (4) для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства (2) состоит из емкости (42) корпуса амортизирующего средства (2), при этом емкость вставлена внутрь корпуса (3) держателя (1) инструмента и закрыта стенкой (42'), по меньшей мере, со стороны, обращенной к втулке (5) для размещения инструмента.

4. Держатель (1) инструмента по п.1, в котором корпус (3) выполнен с длиной больше длины указанного амортизирующего средства (2), устройство (4) для предотвращения чрезмерного нагрева амортизирующего средства (2) выполнено с возможностью перемещения его из рабочего положения, в котором амортизирующее средство (2) расположено и удерживается на одном конце корпуса (3) вблизи втулки (5) для размещения инструмента, в положение для предотвращения нагрева, в котором амортизирующее средство (2) расположено и удерживается на противоположном конце корпуса (3).

5. Держатель (1) инструмента по п.4, в котором удерживание амортизирующего средства (2) в двух его концевых положениях обеспечивается посредством двух прижимных винтов (43), каждый из которых взаимодействует в одном из положений амортизирующего средства (2) с кольцевой срединной канавкой (21) указанного амортизирующего средства (2).

6. Держатель (1) инструмента по п.4, в котором удержание амортизирующего средства (2) в двух его концевых положениях обеспечивается с помощью устройства с двумя подпружиненными шариками, каждый из которых взаимодействует - в одном из положений амортизирующего средства - с кольцевой срединной канавкой (21) указанного амортизирующего средства (2).

7. Держатель (1) инструмента по любому из пп. 1-6, в котором амортизирующее средство (2) установлено в корпусе (3) держателя (1) инструмента на задней поверхности последнего, а именно со стороны, противоположной втулке (5) для размещения инструмента, и удерживается в указанном корпусе (3) с помощью заглушки (6).

8. Держатель (1) инструмента по любому из пп. 1-6, в котором амортизирующее средство (2) установлено в держателе (1) инструмента со стороны его передней поверхности и надежно удерживается на месте с помощью заглушки, которая вставлена со стороны передней поверхности держателя (1).