Устройство соединения модулей Советский патент 1993 года по МПК B23B29/00 

Изобретение относится к устройствам оединения модулей преимущественно для нструментальных систем гибких производств, обрабатывающих центров и станков ЧПУ..

Целью изобретения является повышение производительности (быстродействия) устройства соединения модулей.

На фиг, 1 изображено предлагаемое усройство в рабочем положении, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (устройство в рабочем положении, модули соединены); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 .устройство в положении при снятии или установке присоединяемого модуля; на фиг, 5 - устройство невращающихся инструментальных систем, преимущественно к токарным станкам с ЧПУ. общий вид, продольный разрез.

Предлагаемое устройство состоит из следующих элементов.

В базовом модуле 1 (фиг. 1) выполнено, центральное коническое посадочное отверстие 2 и содержится стационарный, смонтированный, например, на шариковом поясе 3 тяговый элемент (винт) 4 и прихват 5, имеющий головку б с равнорасположенными на ней, преимущественно тремя, радиальными выступами 7, торцы 8 которых представляют собой участки общей комической поверхности, сужающейся в направлении зажима, в присоединяемый модуль 9 имеет конический упругий хвостовик 10, в котором могут быть выполнены продольные прорези 11 (см. фиг. 3 и 4) и который входит в посадочное отверстие 2 базового модуля 1. В хвостовике 10 имеется центральное ступенчатое отверстие 12, внутренняя коническая поверхность 13 которого образует блокирующий буртик 14 с имеющимися в нем равнорасположенными осевыми пазами 15 (фиг. 3 и 4) в которые входят радиальные выступы 7 головки 6 прихвата 5, ограниченного фиксатором 16, установленного с возможностью вращения и взаимодействия торцами 8 радиальных выступов 7 с конической поверхностью 13 блокирующего буртика 14. Тяговый винт 4 выполнен в средней части с кольцевой канавкой 17, образующей между ней и резьбовой частью упорный буртик 18. Прихват 5 выполнен с торцом 19 и хвостовиком 20 трубчатой фор- .мы со сквозным радиальным пазом 21 и отверстием 22, в котором размещен упор (шарик) 23, выходящий в кольцевую канавку 17 винта 4. Фиксатор 16, ограничивающий поворот прихвата 5, установлен в радиальном отверстии.24 базового модуля 1 с возможностью взаимодействия с о,дной из

боковых сторон сквозного паза 21 в хвостовике 20 прихвата 5. Для восприятия крутящего момента и осуществления ориентации присоединяемого модуля 9 в устройстве

предусмотрена установочная шпонка 25, входящая в шпоночный паз 26.

В устройстве соединения модулей для невращающихся инструментальных систем (фиг, 5), где к базовому модулю 1 присоеди0 нен модуль (резцовая головка) 9, винт 4 зафиксирован стопорным кольцом 27, а в радиальном отверстии 22 размещен упор (ролик) 23.

Предлагаемое устройство соединения

5 модулей функционирует следующим образом.

Для осуществления разъединения модулей 1 и 9 (фиг. 1) торцевым ключом (на фиг. не показан), проходящим через централь0 нов отверстие базового модуля 1, поворачивают винт 4 против часовой стрелки (резьба правая) при этом прихват 5 движется поступательно и может поворачиваться, т. е совершает неопределенное движение, при

5 котором торцы 8 радиальных выступов 7 ег& головки 6 отходят от конической поверхности 13 блокирующего буртика 14. Происходит ослабление стяжки модулей, а при воздействии прихвата 5 своим торцом 19 на

0 хвостовик 10 присоединяемого модуля 9 снимается напряжение (если был натяг) в коническом соединении модулей. К этому моменту шарик 23 в хвостовике 20 прихвата 5 упирается в упорный буртик 18, поступа5 тельное движение прихвата 5 прекращается, и он поворачивается до улора в фиксатор 16 другой, нежели указано на фиг. 2, боко вой стороной паза 21, т. е. в общей сложности на угол а . Продолжая поворачивать

0 винт 4 в том же направлении, производят затяжку резьбового соединения винт4-при- хват 5. Прихват 5 при этом занимает положение, когда радиальные выступы 7 его головки 6 располагаются против пазов 15 в

5 блокирующем буртике 14 присоединяемого модуля 9 (фиг. 4). т. е. обеспечивается возможность переустановки последнего.

После замены присоединяемого модуля поворачивают винт4 в другую сторону (по

0 часовой стрелке), т. к. резьбовое соединение винт 4-прихват 5 напряжено (затянуто). прихват 5 поворачивается вместе с винтом 4 до упора в фиксатор 16 боковой стороной паза 21 (фиг. 2) и занимает положение, когда

5 радиальные выступы 7 его головки 6 располагаются против конической поверхности 13 блокирующего буртика 14. При дальнейшем вращении винта 4 прихват 5 движется поступательно, воздействует торцами 8 радиальных выступов 7 его головки 6 на коническую поверхность 13 блокирующего буртика 14, притягивает присоединяемый модуль 9 и производит разжим его упругого хвостовика 10 в посадочном отверстии 2 базового модуля 1.

Работа устройства, изображенного на фиг. 5, аналогична работе уже описанного устройства.

Минимальный зазор 5 между торцами 19 и хвостовиком 10 присоединяемого модуля 9, образующийся в соединении (фиг. 1), характеризует продольный ход прихвата 5 и обусловлен накопленной погрешностью размеров элементов устройства, взаимодействующих при соединении модулей и, как установлено при изготовлении опытных образцов, может не превышать 0,5 мм,

Опытной проверкой установлено, что в устройстве при присоединении различных модулей поворот ключа, обеспечивающий полную стяжку соединяемых модулей или их разъединение, не превышал 2/3 оборота (при резьбе зажимного винта М16), что, как минимум, в 2 ... 3 раза меньше, а быстродействие и производительность предлагаемого устройства соответственно выше, чем в известных устройствах соединения инструментальных модулей.

Фор м у ла изобретения 1. Устройство соединения модулей, в котором базовый модуль выполнен с центральным посадочным отверстием и содержит установленный фиксирование) от осевого перемещения и с возможностью вращения тяговый элемент с резьбой, и прихват, имеющий не конце, обращенном к присоединяемому модулю, головку с равно- расположенными на ней радиальными выступами, а присоединяемый модуль предназначен для установки в посадочное отверстие базового модуля своим упругим

хвостовиком, имеющим центральное ступенчатое отверстие с конической поверхностью, образующей блокирующий буртик с рэвнорасположенными в нем осевыми паза- 5 ми, предназначенными для прохода ради- альных выступов головки прихвата, установленного с возможностью ограниченного фиксатором вращения и взаимодействия торцевыми поверхностями упомянутых

0 радиальных выступов с конической поверхностью блокирующего буртика, отличаю- щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, тяговый элемент выполнен в виде винта, в средней

5 части которого выполнена кольцевая канавка, образующая упорный буртик между ней и резьбовой частью винта, а прихват выполнен с внутренней резьбой и хвостовиком трубчатой формы со сквозным радиальным

0 пазом и отверстием, в котором установлен введенный в устройстве упор, размещенный в кольцевой канавке винта.

2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что фиксатор, ограничивающий по5 ворот прихвата, установлен в выполненном в базовом модуле радиальном отверстии с возможностью взаимодействия с одной иэ боковых сторон сквозного в хвостовике прихвата.

0 3. Устройство по пп. 1и 2. отличающее с я тем, что упор, размещенный в радиальном отверстии хвостовика прихвата, выполнен в виде шарика.

А. Устройство по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю5 щ е е с я тем, что упор, размещенный в . радиальном отверстии хвостовика прихвата, выполнен в виде ролика.

5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что посадочное отверстие

0 базового модуля и наружная поверхность хвостовика присоединяемого модуля выполнены конгруэнтно коническими.

Использование: преимущественно для инструментальных систем гибких производств, обрабатывающих центров и станков с Ч ПУ. Сущность изобретения: устройство содержит базовый модуль 1 с коническим отверстием 2, тяговый элемент 4, прихват 5 с головкой 6 и присоединяемый модуль 9 с + 1 коническим упругим хвостовиком 10. В хвостовике 10 имеется центральное бтверстие 12, внутрення я коническая поверхность 13 которого образует блокирующий буртик 14 с пазами для прохода радиальных выступов 7 головки 6 прихвата 5, поворот которого ограничен фиксатором 16. установленным с возможностью взаимодействия с пазом 21 в хвостовике 20 прихвата 5. При снятии или установке модуля 9 за счет взаимодействия фиксатора 16 с одной из боковых сторон паза 21 обеспечивается фиксация радиальных выступов 7 относительно пазов в блокирующем буртике 14 и соответственно зажим или освобождение модуля 9. 4 з. п. ф-лы, 5 ил. /J 00 VI VI GO СК 00

22

16

Фиг.1

ФИГ 3

Б-Б

ФИГ 4

ФИГ 5