Устройство для крепления инструмента в шпинделе станка Советский патент 1983 года по МПК B23B31/04 

Изобретение относится к станкостроеию, а именно к устройствам для креплеия инструмента в шпинделе станка;

Известно устройство для крепления интрумента в шпинделе станка, включающее еханизм захвата хвостовика инструмента, треваль, подпружиненный пакетом тарельатых пружин, и механизм его поступательного перемеш,ения, содержаш.ий рычаг и шток, управляемый эксцентриком с привоом 1.

Недостатком известного устройства явяется значительное время его срабатывания при зажиме и освобождении инструмента и повышенная мощность, подводимая к приводу механизма поступательного перемещения штревеля, из-за того, что при смене инструмента пакет тарельчатых пружин олжен быть сжат на большую величину, а для этого требуется большое усилие, передаваемое от приводного вала на штревель.

Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства и снижение мощности привода механизма поступательного перемещения штревеля.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для крепления инструмента в шпинделе станка, включающее механизм захвата хвостовика инструмента, штревель, подпружиненный пакетом тарельчатых пружин, и механизм его поступательного перемещения, содержащий рычаг и щток, управляемый эксцентриком с приводом, механизм поступательного перемещения штревеля снабжен пакетом тарельчатых пружин, идентичным пакету тарельчатых пружин штревеля, установленным на штоке, а эксцентрик выполнен в виде оси, эксцентрично расположенной относительно оси вала привода и соединяющее последний со штоком, при Зтом рычаг и штревель расположены таким образом, что зазор между ними имеет место при угловом положении эксцентрика в диапазоне 60-50° до мертвой точки.

На фиг. I показано устройство, общий вид, в разрезе, при зажатом инструменте; на фиг. 2 - то же, при отжатом инструменте; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - эпюра усилий, действующих на эксцентрик в процессе зажима инструмента.

Устройство содержит шпиндель 1, внутри которого расположен механизм 2 захвата хвостовика инструмента, с которым связан штревель 3, подпружиненный пакетом тарельчатых пружин 4. Последний расположен в выточке шпинделя 1 и замыкается между ее торцом 5 и ползуном 6 штревеля 3. Механизм поступательного перемещения щтревеля содержит рычаг 7, связанный со щтоком 8, на котором установлен пакет тарельчатых пружин 9, идентичный пакету тарельчатых пружин 4. Шток 8 связан с приводным валом 10 посредством эксцентрикаоси 11, установленной на валу 10 эксцентрично относительно оси его вращения.

Устройство работает следующим образом.

При отжиме инструмента поворачивают с помощью привода (не показан) вал 10, при этом ось 11 поворачивается эксцентрично оси поворота вала 10. Ось 11 перемещает шток 8 и связанный с ним рычаг 7 до его упора в ползун 6 штревеля 3. (Происходит выборка зазора о между рычагом 7 и ползуном 6). После этого рычаг 7 перемещает поступательно штревель 3 и связанный с ним механизм 2 захвата хвостовика инструмента до освобождения последнего.

В этом же положении устанавливается новый инструмент.

Зажим инструмента осуществляют реверсированием вала 10, при этом щтревель 3 перемещается под действием пружин 4 до захвата инструмента в шпинделе 1 станка механизмом 2 захвата.

0 Характер действия усилий в процессе зажима инструмента поясняется фиг. 4, представляющей собой два взаимосвязанных графика.

Линия I отражает зависимость величины

сжатия пакета тарельчатых пружин 4 щтре5 веля 3 от угла поворота приводного вала 10.

Линия II - эпюра усилий пакета тарельчатых пружин 9 в зависимости от угла поворота приводного вала 10.

Линия III - эпюра усилий пакета тарельчатых пружин 4 в зависимости от угла пово рота приводного вала 10.

Линия IV - суммарная эпюра усилий, действующих на ось 11 (эксцентрик) приводного вала 10 в зависимости от угла поворота последнего.

В период работы, когда рычаг 7 находится в контакте со штревелем 3 (фиг. 4, момент от линии «Инструмент освобожден до «Инструмент зажат), суммарное усилие, действующее на ось 11, равно разности усилий пакетов пружин 4 и 9. В связи с идентичностью пружины 4 и 9 взаимно уравновешиваются, и момент на приводном валу 10 практически равен нулю.

При образовании зазора между штревелем 3 и рычагом 7 силы, действующие на ось 11, определяются только усилием пружин 9. Так как перемещение рычага 7 для образования указанного зазора мало (1 - 1,5мм), а соответствующий ему угол поворота приводного вала 10 достаточно велик (50-60°, фиг. 4), то момент, необходимый для поворота приводного вала 10, остается малым.

Это позволяет осуществлять поворот приводного вала с большей скоростью и с малыми энергозатратами.

Положительный эффект от использова- ния изобретения может быть достигнут за счет увеличения быстродействия устройства и уменьшения потребляемой им мощности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА, включающее механизм захвата хвостовика инструмента, штревель, подпружиненный пакетом тарельчатых пружин. и механизм его поступательного перемещения, содержащий рычаг и щток, управляемый эксцентриком с приводом, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства и снижения мощности привода, механизм поступательного перемещения штревеля снабжен установленным на штоке пакетом тарельчатых пружин, идентичным пакету тарельчатых пружин штревеля, а эксцентрик выполнен в виде оси, эксцентрично расположенной относительно оси вала привода и соединяющей последний со штоком, при этом рычаг и штреваль расположены таким образом, что зазор между ними имеет место при угловом положении эксцентрика в диапазоне до мертвой точки. I s сл N:) 4: 1 Ю

AnA

ff

9и.

90

180° 210 Угол поборота приводного вала(поз.10)