Устройство для зажима инструмента в шпинделе Советский патент 1984 года по МПК B23C5/26 

2. Устройство по п. 1. отличающееся teM, 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 фиксато, установленного на закрепленной в кольце оси с возможностью взаимодействия своими зубьями с зубьями втулок.

при этом зубья втулок выполнены с односто ронним скосом, одинаковым шагом и смещены за счет относительного разворота втулок 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 размешения зубьев фиксатора.

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 нап- равлении толкателя, а его ось и ось зажимного кулачка расположены в осевой плоскости шпинделя. (Л с i 8 00 1C 00

1

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам 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 скощенной поверхностью канавки на коническом хвостовике инструментальной оправки, предназначенной для зажима в гнезде шпинделя 1.

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 .ита щпиffдeля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для зажимй 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 введенного в устройство механизма разжииа инструментальной оправки, при этом :такан подпружинен в направлении толкагеля, а его ось и ось зажимного кулачка расположены в осевой плоскости шпинделя, кроме этого, оно снабжено механизмом фиксации положения стакана при отсутствии инструментальной оправки в гнезде шпинделя, выполненным в виде двух втулок 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 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.

На фиг. 1 изображено устройство для за.жима 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 фиг. 4 - то же, установленной в стакане со стороны оси фиксатора; на фиг. 5 - узел I 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 оправки; на фиг. 8 - втулка с выступами.

Устройство содержит кольцо 1, закрепленное на шпинделе 2. В радиальных отверстиях щпинделя установлены зажимные кулачки 3, а в отверстиях кольца, расположенных перпендикулярно оси кулачков 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 новленных в захватных губках 8 перегружателя инструментов (не показан).

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, взаимодействующне 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 11 канавок 10 на хвостовике оправки, выполнены цилиндрической формы по радиусу /, чем обеспечивается их линейный контакт и возможность передачи повышенных усилий при зажиме оправки. Устройство снабжеио механизмом фиксации положения стаканов при отсутствии инструментальной оправки в гнезде шпинделя, что необходимо, когда перегружатель инструмента выполняет одновременно и роль механизма разжима оправки. Механизм фиксации выП(элнен в виде втулок 16 и 17 с торцовыми зубьями закрепленных в стакане соосно и зубьями навстречу друг другу, и подпружиненного двузубого поворотного фиксатора 18, установленного на закрепленнгой в кольце 1 оси 19 с возможностью взаимодействия своими зубьями 20 с зубьями 21 и 22 втулок 16 и 17. При этом зубья втулок выполнены с односторонним скосом, одинаковым шагом и смещены за счет относительного разворота втулок в стакане на часть шага и зафиксированы в таком положении в стакане посредством 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 зубьями выполнено два диаметрально противоположных паза 26, предназначенных для размещения зубьев фиксатора.

Устройство работает следующим образом.

Шпиндель фиксируется в ориентированном положении. Для замены использованного инструмента толкатели 6, оснащенные роликами 7 и установленные в захватны.х губках 8 перегружателя инструментов (не показан), нажимают на дно стаканов 4 и перемещают их, сжимая пружины 14, а скошенную поверхность 5 освобождают кулачки 3, которые отводятся толкателями 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

17и входят в контакт с зубьями 21 втулок 16, которые поворачивают фиксаторы

18на половину шага их 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 2 втулок 16 и входят в зацепление с зубьями 22 втулок 17, которые поворачивают фиксатор 18 на половину щага их зубьев. Губки 8 разжимаются и перегружатель уходит от шпинделя. При этом стаканы 4 перемещаютря под действием пружин 14, а их скошенные поверхности 5 перемещают кулачки 3 и прижимают их к поверхностям 11 канавок 10. Это соответствует окончанию зажнма инструмента в шпинделе. Во время перемещения ста канов 4 под действием пружин 14 зубья фиксатора 18 выходят из зацепления с зубьями 22 втулок 17 и входят в зацепление с зубьями 21 втулок 16, которые поворачивают фиксатор 18 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 II канавок 10 выполняют с малым углом (15-20°) наклона.

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

I--77

иг.З

16

p Г J-

26 ФигЛ

11

Фиг. 5

игЛ

2J25

.в