Шпиндельный узел металлорежущего станка Советский патент 1987 года по МПК B23B47/00 

верхней точки хода на расстояние, равное длине посадочного хвостовика инструмента со штырем 20. Для осуществления силового замыкания на шпиделе усилия отжима инструмента приводной цилиндр 2А сцепляют со шпинделем. Давление подается в дополнительные цилиндры 25, жестко связанные с приводным цилиндром 24, и захваты 26 .зажимают бурт 27 приводной части шпинделя. При подаче давления

1

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам с механизированным зажимом устанавливаемого в шпинделе инструмента.

Целью изобретения является рас- ширение технологических возможностей за счет обеспечения смены инструмента ходом шпинделя

На чертеже изображен шпиндельный узел металлорежущего станка.

На станине 1 установлена колонна 2, по которой посредством электродвигателя 3 может перемещаться рука 4 со смонтированным на нем шпиндельным узлом 5. На станине также рас- положен стеллаж 6 с размешенными в его ячейках сменными инструментами. Шпиндельный узел состоит из шпинделя 7, смонтированного на подшипниках 8 и 9 в подвижной гильзе 10. Шпиндель приводится во вращение через шлицевый вал 11, жестко связанный со шпинделем и подвижно соединенный со шлицевой втулкой 1 2, являклцейся вьтходным валом коробки скоростей с приводом от электродви- гателя 13.

В ступенчатой расточке шпинделя 7 подвижно смонтирована тяга 14, подпружиненная пружиной 15. Тяга снабжена захватным устройством, например шариками 16, установленными в гнездах втулки 17 с возможностью их выхода в канавку 1В шпинделя 7.

Конусный хвостовик инструмента 19 снабжен захватным штырем 20. На корпусе пшиндельного узла 5 размещены направляющие в виде стоек 21, по которым на направляющих втулках

в поршневую полость силового органа инструмент 19 отжимается и выталкивается в гнездо стеллажа 6. Затем шпиндель устанавливают над очередным инструментом стеллажа 6 и опускают до тех пор, пока конусный хвостовик инструмента не попадет в отверстие пшинделя. Шток силового органа .поднимается и инструмент усилием пружины 16 зажимается в шпинделе 1 ил.

22 может перемещаться траверса 23 с жестко закрепленным на ней приводным цилиндром 24. .

На траверсе 23 смонтированы дополнительные цилиндры 25, штоки которых снабжены захватами 26 с возможностью их взаимодействия с буртом 27, вьшолненным на конце шлицё- вого вала 11.

Станок, работает следующим образом.

После окончания обработки шпиндель 7 выводится из обработанной детали и поворотом рукава 4 устанавливается с минимальным зазором опорной плоскости оправки инструмента над свободной ячейкой инструментального стеллажа 6 (положение а). При этом торец тяги 14 контактирует с торцом штока приводного цилиндра 24 и ведет последний на направляющих втулках 22 по стойкам 21.

Длина тяги 14 выбрана таким образом, что при контакте ее торца с торцом штока приводного цилиндра., бурт 27 становится против захватов 26 дополнительных цилиндров 25.

При подаче давления в поршневые полости цилиндров 25 захваты 26 зажимают бурт 27.

Затем давление подается в поршневую полость приводного цилиндра 24. Шток приводного цилиндра опускается и, преодолевая усилие пружины 15, перемещает вниз тягу 14. При этом шарики 16 входят в канавку 18 шпинделя, освобождая захватный штырь 20 инс,тр.умента 19.

Отжатый инструмент попадает в свободную ячейку стеллажа.

При такой схеме отжима усилие приводного цилиндра 24 .замыкается внутри 1 гпинделя и не нат ружает его лодшипники, обеспечивая их долговечность. Для работы механизма необходимо, чтобы сначала происходило срабатывание дополнительных цилиндров 25 и захват шпинделя, а затем - срабатывание приводного цилиндра для отжима инструмента. Это обеспечивается работой автоматики станка, например релейной схемой обработки заданной последовательности.

Для захвата очередного инструмента гильзу шпинделя поднимают вверх до положения b и рукав поворачивают до совпадения оси шпинделя с осью инструмента, подлежащего установке в шпиндель. Затем снова опускают шпиндель на ход с до упора гнезда шпинделя под инструмент в посадочный конус последнего.

В этом положении подают команду на срабатывание автоматики в последовательности, обратной описанной. При этом снимается давление в поршневой полости приводного цилиндра и прзгжина 15 через тягу 14 и шарики 16 подтягивает захватный штырь 20, зажимая инструмент 19 в гнезде.

Одновременно срабатыванием цилиндров 25 разъединяется жесткая связь между траверсой 23 с приводным цилиндром 24 и шпинделем. Последний получает возможность перемещения на полную длину хода, необходимую как.

Редактор А.Ворович Заказ 7501/14

Составитель В.Кутурин Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 972Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

для вытягивания инструмента из гнезда стеллажа, так и для обработки заготовки.

Минимальная длина F стойки 21, обеспечивающей перемещение траверсы 23 с приводным цилиндром 24 во время силового замыкания этой траверсы со щпинделем, должна быть равна сумме длины с хвостовика инструмента с захватным штырем и длины d направляющей втулки 22.

Длина d назначается из конструктивных соображений.

Длина стойки намного меньше длины полного хода шпинделя, что обеспечивает компактность конструкции.

Формула изобретения

Шпиндельный узел металлорежущего станка, в корпусе которого размещены с возможностью осевого перемещения гтиндель и устройство зажима и удаления инструмента, включающее при- водной цилиндр, установленный с возможностью перемещения по размещенным в корпусе направляющим стойкам и контактирования с тягой шпинделя, и фиксирующий механизм, предназначенный для взаимодействия с буртом, выполненным на шпинделе, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможнот стей за счет обеспечения смены инструмента ходом щпинделя, фиксирующий механизм выполнен в виде закрепленных на корпусе приводного цилиндра дополнительных цилиндров, штоки которых снабжены захватами.

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам с механизированным зажимом устанавливаемого в шпинделе концевого инструмента. Изобретение обеспечивает возможность смены инстрз мента управляемым ходом шпинделя без применения автономного автооператора. Для зто- го . на корпусе шпиндельного узла 5 размещены направляющие приводного цилиндра 24 в виде стоек 21, что дает возможность перемещаться приводному цилиндру вслед за шпинделем 7 на длине, соизмеримой с длиной посадочного хвостовика инструмента. После окончания цикла обработки шпиндель 7 устанавливается от крайней Zf (Л Я