Устройство для зажима инструмента в шпинделе станка Советский патент 1989 года по МПК B23C5/26 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на станках с автоматичекой сменой инструмента, например, многооперационных.

Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства.

На фиг. 1 показано устройство, общнй вид, продольный разрез; на фиг. 2 - верх няя часть устройства (фиксирующее устройство) в положении, когда инструмент за- жат, а тяга зафиксирована от перемещения в направлении его отжима; на фиг. 3 - то же, в положении, когда тяга расфиксирова- на, а инструмент освобожден из захвата.

Инструмент 1 установлен в коническом отверстии шпинделя 2 так, что зубцы захвата 3 входят в выточку хвостовика инструмента. Захват шарнирно установлен на тяге 4. В поршне 5 и тяге 4 имеются внутренние расточки 6 и 7, в которых установлен толкатель 8. Между головкой 9 толкателя 8 и торцом тяги 4 установлена пружина 10. На толкателе 8 выполнен выступ 11 и фаска 12, имеющие возможность взаимодействовать с ща- риками 13, размещенными в радиальных отверстиях 14 тяги 4. Перемещение шариков 13 в отверстиях 14 и вдоль оси щпинделя 2 ограничено упорным кольцом 15. Между тягой 4 и уступом в расточке шпинделя 2 установлена пружина 16 сжатия, развивающая усилие, необходимое для затяжки инструмента 1. Силовой цилиндр, выполненный в виде расточки в шпинделе 2, включает поршневую полость 17, куда через патрубок 18 может подаваться жидкость под давлением из гидросистемы (не показано).

Выступ 11 выполнен коническим с углом наклона образующей меньшим угла трения между шариками 13 и выступом 11 (1-3°). Упорное кольцо 15 выполнено также коническим. Угол наклона его образующей выбран больше угла трения между шариками 13 и его поверхностью (6-8°), при этом ко- нические поверхности упорного кольца и выступа толкателя противоположно направлены.

Благодаря этому толкатель 8 заклинивается при аварийном вытягивании тяги 4 и имеет возможность расфиксироваться при своем ходе во время смены инструмента.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 18 подают жидкость Е поршневую полость 17. Под давлением жид- кости поршень 5 перемещается, сжимая пружину 10 и сдвига я толкатель 8. В положении, при котором поршень 5 выберет зазор и коснется торца тяги 4, выступ 11 пройдет вниз и освободит шарики 13. В этом положении тяга расфиксирована, а инструмент еще за- жат (см. фиг. 3). При дальнейшем ходе поршень 5 перемещает тягу 4, преодолевая

усилие ггружины 16. Тяга 4 перемещается до упора поршня в кольцо 15, при этом ее хода достаточно для раскрытия захвата 3 и освобождения инструмента 1. Далее устанавливают новый инструмент и сбрасывают давление в гидросистеме. Под действием пружины 16 тяга 4 с поршнем 5 перемещаются в обратном направлении. Пружину 10 перемещает посредством толкателя 8 поршень 5 в исходное положение, образуя между поршнем 5 и тягой 4 зазор. При этом фаска 12 заталкивает шарики 13 в радиальные отверстия 14, а выступ 11 прижимает шарики 13 к упорному кольцу 15, обеспечивая фиксацию тяги 4, что предотвращает перемещение тяги в случае, если, возникнет сила, вытягивающая инструмент из шпинделя (см. фиг. 2).

При установке инструментов, длина которых колеблется в пределах допуска, тяга 4 вместе с шариками 13 будут изменять свое осевое положение. Однако, благодаря тому что шарики 13 расположены между коническими поверхностями упорного кольца 15 и выступа 11, всегда обеспечивается надежная фиксация тяги 4 с инструментом 1.

Формула изобретения Устройство для зажима инструмента в шпинделе станка, содержащее связанную с захватом инструмента тягу, подпружиненную относительно шпинделя в направлении затяжки инструмента, силовой цилиндр с поршнем, предназначенным для перемещения тяги в направлении отжима инструмента, и фиксирующее устройство, включающее шарики, предназначенное для предотвращения перемещения тяги в направлении отжима инструмента под воздействием сил резания, превышающих усилие пружины, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов устройст- . ва, силовой цилиндр выполнен в виде расточки в хвостовой части шпинделя, а пор- шейь установлен с возможностью взаимодействия своим передним цторцом с задним торцом тяги, при этом фиксирующее устройство выполнено в виде толкателя с фаской и конической поверхностью на выступе, размещенном в расточке тяги, и головкой, размещенной в расточке поршня, с возможностью взаимодействия с ее торцом, упорного кольца с внутренней конической поверхностью, закрепленного в расточке шпинделя с возможностью взаимодействия с передним торцом поршня, и пружины, установленной между головкой толкателя и задним торцом тяги, причем шарики установлены в выполненных в тяге радиальных отверстиях с возможностью взаимодействия с фаской и конической поверхностью на выступе толкателя и с внутренней конической поверхностью упорного кольца, конические поверхности

толкателя и кольца противоположно направлены, а углы наклона их образующих выбраны из условия обеспечения самоторможения толкателя при возникновении силы, вытягивающей инструмент, и его расфиксиро- вания.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на станках с автоматической сменой инструмента, например многооперационных. Целью изобре тения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства, фиксирующее устройство выполнено в виде подпружиненного толкателя, установленного между порщнем 5 и тягой 4. На толкателе 8 выполнены выступ 11 и фаска 12, взаимодействующие с шариками 13, размещенными в радиальных отверстиях 14 тяги. При отсутствии давления между поршнем 5 и тягой 4 имеется зазор, а щарики 13 заперты между коническими поверхностями выступа 11 толкателя и упорного кольца 15. При подаче давления толкатель 8 перемещается поршнем 5 на величину зазора и освобождает шарики 13. Тяга 4 расфиксируется и совершает под действием поршня ход, необходимый для освобождения инструмента. 3 ил. сд

Фие.-f

Фиг.