Устройство для автоматического крепления инструмента Советский патент 1988 года по МПК B23B31/04 B23Q3/12 

5.

.-f-4

kл

1

СО

ю

38

вого цилиндра. Устройство содержит шпиндель 5 с механизмом зажима инструмента, включающим толкатель 16 и пакет.тарельчатых пружин 17. Узел отжима инструмента, взаимодействуюпдай с толкателем 16, выполнен в виде гидроцилиндра, корпус 18 которого закреплен на заднем торце шпинделя 5. Задняя крьппка гидроцилиндра выполнена в виде корпуса 26 со ступенчатым отверстием, в котором установлены штуцер 38 на опорах вращения и втулка 33 с пазом на переднем торце. Штуцер во втулке расположен с зазором, образукицим щелевое уплотнение, которое герметизируется уплотнительным элементом в виде кольца 45, установленного в отверстии втулки с упором в бурт 44. При подаче гидравлического давления через щтуцер 38 втулка 33 смещается в направлении штуцера и герметизирует посредством кольца 45 щелевое уплотнение 39. После этого давлением жидкости в полостях 29 и 30 поршни 23 и 24 сдвигают толкатель 16, сжимая пакет тарельчатых пружин 17 для отжима инструмента.При соединении полостей 29 и 30 со сливом втулка 33 смещается под действием пружины 36 до упора в порщень 24. При этом щелевое уплотнение 39 разгерметизируется, т.е. контакт между врап1ающейся втулкой 33 и штуцером 38 отсутствует. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для автоматического крепления инструмента на фрезерных расточных, многооперационных и других станках. Целью изобретения является повьшение долговечности устройства при вь соких частотах вращения шпинделя путем исключения трущихся поверхностей в сопряжениях частей сило

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для автоматического крепления инструмента на фрезерных, расточных, многооперационных и других станках.

Цель изобретения - повышение долговечности устройства при высоких частотах вращения шпинделя путем исключения трущихся поверхностей в сопряжения частей силового цилиндра.

На фиг.1 показана шпиндельная бабка копировально-фрезерного станка, щпиндель которого оснащен устройством для автоматического крбпле- ния инструмента, вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1, уплот нительный элемент установлен в отверстии втулки в положении Инструмент зажат ; на фиг. 3 - то же, в положении Инструмент отжат ; на фиг. 4 - то же, уплотнительный элемент установлен на штуцере в положении Инструмент зажат ; на фиг.5 - то же, в положении Инструмент отжат.

Устройство для автоматического крепления инструмента может быть установлено на копировально-фрезерном станке, содержащем шпиндельную бабку 1 с кронштейном 2 и копировальным прибором 3, несущим копировальный палец 4. В шпиндельной бабке 1 сцон- тирован рабочий шпиндель 5 с концево

фрезой 6, установленной в оправке 7, закрепленной в коническом отверстии шпинделя. Шпиндель установлен на подшипниках в продольно перемещаемой пиноли 8.

Хвостовая часть шпинделя 5 выполнена шлицевой и сопряжена со шлице- вым отверстием зубчатого колеса 9, установленного в корпусе шпиндельной

бабки 1 на подшипниках 10 качения.

Зубчатое колесо 9 сцеплено с выходным зубчатым колесом коробки скоростей главного Привода (не показано).

Перед шпиндельной бабкой I на ко.пировально-фрезерном станке расположена стойка 11, на которой закреплены копир 12 и обрабатываемый штамп 13. Шпиндельная бабка 1 установлена в направляющих поперечины 14 с возможностью перемещения вдоль оси шпинделя 5 под действием привода перемещения (не показан). Поперечина 14 установлена на стойке 15 с возможностью перемещения по ней в вертикальном

направлении.

Устройство для автоматического крепления инструмента содержит расположенный внутри шпинделя 5 толка- 30 гель 16 (фиг.2), на котором смонтирован пакет предварительно сжатых пружин 17, являющихся узлом зажима инструмента (механизм зажима инструмента, например, в виде цанги, не показан).

Узел отжима инструмента, взаимо- действуюгалй с толкателем 16 и сжимающий пакет тарельчатых пружин 17, выполнен в виде гидроцилиндра отжима, например двухступенчатого, корпус 18 которого жестко закреплен на заднем торце шпинделя 5 посредством резьбы 19.

В корпусе 18 выполнены передняя 20 и задняя 21 расточки, разделенные стенкой 22, в которых соответственно размещены передний 23 и задний 24 нажимные поршни. Задний поршень 24 своим полым штоком 25 контактирует с передним поршнем 23, который непосредственно контактирует с толкателем 16 (фиг.2).

В заднюю расточку 21 корпуса 18 ввинчен корпус 2Ь со ступенчатым отверстием малого 27 и большого 28 диаметров. Корпус 26 по своей функции является также крьшжой корпуса 18. В последнем имеются две рабочие полости - передняя 29 и задняя 30. Передняя рабочая полость 29 расположена между передним поршнем 23 и стенкой 22, а задняя рабочая полость 30 - между задним поршнем 24 и передней частью корпуса 26. Полости соединены между собой отверстиями 31 и 32 в полом штоке 25.

В отверстии малого диаметра 27 установлена подвижная втулка 33 с пазом на торце, уплотненная по наружному диаметру герметизируюш,им уплотнением, образованным уплотнительным кольцом 34 (фиг.2). Втулка 33 другим концом установлена в упорном кольце 35. На втулку 33 надета распорная пружина 36, упирающаяся одним концом в упорное кольцо 35, а другим - в бурт 37, выполненный в средней части втулки 33.

Внутри втулки 33 расположена передняя часть штуцера 38, наружная поверхность которого сопряжена с отверстием втулки 33 с гарантированным зазором, образующим щелевое уплотнение 39. Задняя часть штуцера 38 смонтирована на двухсторонней опоре качения, образованной подшипниками 40, установленными в отверстии большего диаметра 28 корпуса 26. В заднюю часть штуцера 38 перпендикулярно ввернута подводная трубка 41 (фиг.1) средняя часть которой размещена в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

направляющем пазу 42 ограждающего неподвижного колпака 43, прикрепленного к шпиндельной бабке 1 (фиг.1).

Щелевое уплотнение 39 между втулкой 33 и штуцером 38 дополнительно герметизируется уплотнительными зле- ментами, устанавливаемыми по двум вариантам во втулке 33 (фиг.2) или штуцере 38 (фиг.4).

Уплотнительный элемент установлен в отверстии втулки 33 и контактирует с торцовой поверхностью выполненного в ее передней части внутреннего кольцевого бурта 44. Уплотнительный элемент вьшолнен в виде кольца 45 из упругого материала, например фибры или фторопласта.

Уплотнительный элемент может быть установлен на наружной поверхности штуцера 38 и контактирует с буртом 4Ь. В этом случае уплотнительный элемент также выполнен в виде кольца 47 из фибры или фторопласта.

Устройство для автоматического крепления автоматического инструмента работает следующим образом.

После окончания обработки шпиндель .5 останавливается и отжим инструмента производится подачей рабочей жидкости под давлением от гидростанции по подводной трубке 41, а через нее в штуцер 38. Затем жидкость попадает внутрь втулки 33 и через паз на ее торце в рабочие полости 29 и 30, а часть масла через щелевое уплотнение 39 попадает на слив. По мере возрастания давления рабочей жидкости в рабочих полостях 29 и 30 втулка 33 смещается в направлении от рабочей камеры 30 под действием на ее торец силы и сжимает распорную пружину 36. При этом втулка 33 упирается своим внутренним буртом 44 и прижатым к нему уплотнительным кольцом 45 в торец подводного штуцера 38. Этим щелевое уплотнение 39 загерметизировано и через него практически рабочая жидкость не проходит (фиг.2 и З).

После герметизации щелевого уплотнения 39 давлением жидкости в рабочих полостях 29 и 30 поршни 23 и 24 сдвигают толкатель 16, сжимая пакет тарельчатых пружин 17, и тем самым захват механизма зажима инструмента расцепляется с головкой на хвостовике оправки 7, в которой закреплена фреза 6. Оправка 7 с фрезой 6 может быть свободно вынута из шпинделя 5

и при необходимости может быть заменена на другую оправку с заточенной фрезой.

Зажим инструмента производится снятием давления в подводной трубке 41 и подключением ее к сливу (гидравлические распределители не показаны)

Под действием упругой силы от пакета тарельчатых пружин 17 толкатель 16 смещается и передвигает поршни 23 и 24 в направлении рабочих полостей 29 и 30, выжимая из них рабочую жидкость. Захват механизма зажима инструмента сцепляется с головкой на хвостовике оправки 7 с закрепленной в ней фрезой 6, и она затянута в конус шпинделя 5.

После падений давления жидкости в рабочих полостях 29 и 30 втулка 33 смещается под действием пружины 36 до упора в поршень 24. При этом щелевое уплотнение 39 разгерметизируется т.е. отсутствует контакт между вращающейся втулкой 33 и штуцером 38 (фиг.2), что способствует повышению работоспособности из-за отсутствия трения скольжения.

Устройство с герметизацией щелевого уплотнения 39 посредством упор- ного бурта 46 на штуцере 38 и противолежащим ему торцом втулки 33 (фиг. 4 и 5) работает аналогичным образом.

Особенностью устройства для автоматического крепления инструмента является возможность отжима и зажима оправки 7 с фрезой 6 в любом положении пиноли 8, что позволяет сохранить положение заменяемой оправки 7 с фрезой 6 относительно копировально го пальца 4. Формула изобретения

J. Устройство для автоматического крепления инструмента, содержащее закрепленный на заднем торце шпинделя корпус отжимно

го силового цилиндра, поршень которого жестко связан с полым штоком,предназначенным для передачи усилия на пакет тарельчатых пружин, и установленный со стороны задней крьш1ки корпуса отжимного силового цилиндра штуцер, предназначенный для подвода рабочего тела в полость отжимного силового цилиндра, отличающее- с я тем, что, с целью повышения долговечности при высоких частотах вращения, задняя крышка отжимного цилиндра вьтолнена в виде корпуса со ступенчатым отверстием, в ступени меньшего диаметра которого со стороны полости отжимного цилиндра установлена с возможностью осевого перемещения подпружиненная к торцу поршня отжимного цилиндра введенная в устройство втулка с герметизирующим уплотнением и торцовым пазом, при этом штуцер установлен на введенных в устройство опорах вращения в ступени большего диаметра и размещен свободным концом в отверстии втулки с гарантированным зазором, образующим щелевое уплотнение, причем устройство снабжено уплотнительным элементом, предназначенным для взаимодействия с передним торцом штуцера и торцовой поверхностью втулки.

/«

А-А

. S

Редактор М.Бланар

Составитель А.Сапенок Техред Л.Сердюкова

Заказ 2752/14

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Корректор М.Шароши

Подписное