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

ел

о

41

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для закрепления инструментальных оправок с коническим хвостовиком в шпинделе металлорежущего станка.

По основному авт.ев, № 901002 известно устройство для закрепления в шпинделе станка инструмента, снабженного наконечником с головкой, содержащее приводную тягу и связанные с ней захватные элементы. На тяге жестко закреплена введенная в устройство втулка с внутренней конической поверхностью и двухступенчатой внутренней расточкой, обращенной малым диаметром в сторону рабочего торца птинделя, а захватные элементы установлень| на тяге с возможностью ограниченндго осевого перемещения относительно шпинделя станка в сторону его рабочего торца, причем на захватных элементах выполнена сферическая наружная поверхность, предназначенная для взаимодействия с конической поверхностью втулки. Коническая поверх ность выполнена на жестко связанном со втулкой кольце, а тяга жестко связана с валиком и втулкой, жестко установленной в расточке шпинд,еля 11 .

I

Недостатком известного устройства является жесткое крепление втулки к тяге, посредством которой передается зажимное усилие, что может привести к перекосу инструментальной оправки в момент зажима инструмента и снижает тем самым равномерность распределения зажимного усилия по контактирующим коническим поверхностям гнезда шпинделя и инструментальной оправки. Кроме того, ограничение осевого перемещения зажимных рычагов за счет скользящего упора их захватных частей в поверхность кольца, жестко установленного в шпинделе, мо жет привести к заклиниванию конца захвата в момент вывода головки наконечника оправки и его поломку.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем устранения перекоса инструментальной оправки в гнезде шпинделя и обеспечение более равномерного распределения усилия зажима по контактирующим поверхностям.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для закрепления в шпинделе станка инструмента

502 ,

кольцо установлено внутри зажимной втулки с возможностью радиального перемещения, а валик выполнен с упорным буртиком, предназначенным для ограничения осевого перемещения захватов, телескопически связан с тягой и с помощью введенного в устройство штифта закреплен во втулке, жестко установленной в расточке шпинделя, при этом в тяге выполнены окна, предназначенные для прохождения штифта.

На фиг.1 показано устройство в положении зажима, осевой разрез, на фиг.2 - то же, в положении разжима, на фиг.З - разрез А-А на фиг.1.

В инструментальном конусе шпинделя 1 (фиг.1) зажимается конический хвостовик 2 инструментальной оправки, имеющий наконечник 3 с головкой 4, которая имеет две соосные со шпинделем конические поверхности: входную наружную и внутреннюю рабочую. В сквозном отверстии шпинделя размещается тяга 5, на которой жестко закреплена зажимная втулка 6. Внутри последней свободно проходит валик

7,зафиксированный с помощью штифта

8,проходящего через окна в тяге 5

во втулке 9, запрессованной в расточке шпинделя 1, валик 7 телескопически связан с тягой 5. На валике 7 свободно надета втулка 10, в передней части которой прорезаны -канавки с плоскими гранями 11 (фиг.З) и опорными поверхностями 12. Перемещение втулки 10 в сторону рабочего торца шпинделя ограничено упорным буртиком 13 валика 7, В канавке установлены рычаги 14, одно из плеч которого сопрягается с гранями 11 и опорными поверхностями 12. Число рычагов равно числу плоских граней и опорных поверхностей. Рычаги имеют захватные элементы, охватывающие головку 4 наконечника 3 хвостовика инструментальной оправки. Наружные кольцевые проточки рычагов 14 воздействуют на торец втулки 15, которая подпружинена пружиной 16 относительно втулки 17. Последняя жестко соединена с втулкой 10, сопрягающейся с рычагами, Б переднем конце втулки 6 установлено кольцо 18, имеющее соосную со шпинделем коническую поверхность 19, верщина которой обращена в сторону хвостовика инструментальной оправки. Кольцо 18 зафиксировано Б направлении оси шпинделя с помощью стопорного кольца 20, а в ра31диальном направлении может смещаться за счет имеющегося зазора между внутренней поверхностью втулки 6 и наружной поверхностью кольца 18. Захватные элеме-нты рычагов 14 с наружной сторомы имеют сферическую поверхность 21 (фиг.2), предназначенную для взаимодействия с конической поверхностью 19 кольца 18. Устройство работает следующим образом. Для установки и зажима инструментальной оправки в шпинделе 1 ее вводят во внутренний корпус шпинделя (фиг.2). При этом тяга 5 выдвинута в крайное нижнее положение, втулка 10 упирается в торец тяги 5. Захватывающие элементы рычагов 14 находят ся в сомкнутом состоянии под воздействием пружины 16, при этом последняя через втулку 15 действует на наружные кольцевые проточки рычагов 14, заставляя их поворачиваться вокруг кромки, образованной пересечением грани 11 и поверхности 12 втулки 10. При вводе хвостовика 2 вглубь конуса шпинделя головка 4 наконечника 3 своей наружной входной конической поверхностью взаимодействует с фаской на конце рычагов 14 и их захватывающие тяги разводятся, пропуская во внутрь головку 4. Когда внутренняя коническая поверхность головки 4 входит в сопряжение с соответст вующими коническими поверхностями захватьгоающих частей рычагов, послед ние, захватывая головку, возвращаются в первоначальное положение под действием пружины 16. После ввода инструмента тягу 5 перемещают назад (вверх по чертежу), развивая необходимую силу зажима. Яри этом вмес те с тягой перемещается кольцо 18, а его коническая поверхность 19 воздей ствует на сферическую поверхность 21 расположенную с наружной стороны захватных плеч рычагов 14, Захватные части рычагов 14 своими внутренними коническими поверхностями прижимаютс к внутренней рабочей поверхности головки 4 и передают ей зажимное усили За счет радиального зазора, имеющего ся между кольцом 18 и втулкой 6, кол цо может смещаться в радиальном направлении в момент затяжки головки 4, компенсируя при этом возможное осево 04 и угловое смещение оси инструментальной оправки и обеспечивая равномерное распределение зажимного усилия по конической поверхности головки. Инструмент зажат. . Освобождение инструмента происходит в результате перемещения тяги 5 и Втулки 6 вместе с кольцом 18 в крайнее переднее положение (фиг,2). Внутренняя коническая поверхность 19 кольца сходит с наружных сферических поверхностей 21 на захватных плечах рычагов 14, освобождая их. В конце хода тяги 5 вперед втулка 6 своим торцом давит в торец наконечника 3 хвостовика инструментальной оправки, преодолевая силы сцепления хвостовика 2 и шпинделя 1. Хвостовик инстрзментальной оправки освобожден и поддерживается лишь сомкнутыми рычагами 14 под действием пружины 16. Оправка окончательно удаляется из конуса шпинделя при приложении к ней небольшого усилия. При этом рабочая коническая поверхность головки 4 воздействует на внутренние конические поверхности захватных плеч рычагов 14, которые за счет контакта с опорными поверхностями 12 втулки 10 перемещают ее до упора в буртик 13 .валика 7. При дальнейшем вьщвижении инструментальной оправки происходит свободное раскрытие зажимных плеч рычагов 14 за счет их поворота относительно втулки 10 и полное освобождение HHCTV румента. Таким образом, использование в зажимном устройстве для закрепления в шпинделе станка инструмента зажимного кольца, имеющего возможность плавать в радиальном направлении относительно оси шпинделя, а также ограничение осевого перемещения захватов за счет упора в головку валика, проходящего внутри захватов, позволяет исключить воздействие осевых нагрузок на захватные элементы зажимных рычагов, обеспечить равномерность распределения зажимного усилия по конической головке хвостовика, а также исключить нецентральную и угловую установку и затяжку инструментальной оправки и предохранить зажимные элементы при выводе и вводе инструментальной оправки от поломки.

,.

iputi

Фиг.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА ИНСТРУМЕНТА по авт.св. № 901002, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем устранения перекоса инструментальной оправки в гнезде шпинделя и обеспечения более равномерного распределения усилия зажима по контактирующим поверхностям, кольцо установлено внутри зажимной втулки с возможностью радиального перемещения, а валик вьтапнен с -упорным буртиком, предназначенным для ограничения осевого перемещения захватов, телескопически связан с тягой и с помощью введенного в устройство штифта закреплен во втулке, жестко установленной в расточке шпинделя, при этом в тяге выполнены окна, предназначенные дпя прохождения штифта. (Л