Шпиндельное устройство Советский патент 1975 года по МПК B23G3/12 B23C5/26 

Изобретение относится к станкостроению. Известны станки, в которых для крепления инструмента применяются 1фужинные устройства, содержащие расположенный внутри шпинделя шток, на переднем конце которого смонти;рован механизм з&хвата хвостовика. На заднем конце расположена предварительно нагруженная пружина сжатия, один конец которой упирается в головку штока, а другой в торец расточки шпинделя. Предлагаемое устрсйство исключает воздействие нагрузки на подшипники шпинделя при отжиме инструмента из шпинделя станка. Для этого гидродвигатель снабжен для скреп его со шпинделем замком, выполненным в виде шариков, расположенных в радиальных отверстиях выступа цилиндра гидродвигатвля и западаюших в кольцевую канавку, выполненную на заднем конце шпинделя. На фиг. 1 изображено предлагаемое шпиндельное устройство, продольный разрез; на 1 фиг. 2 - то же, в положении отжима. Предлагаемое шпиндельное устройство металлорежущего станка содержит вращающийся шпиндель 1, который может также совершать поступательные перемещения. Шпиндель 1 смонтирован в шпиндельной бабке 2. На оси шпинделя с переднего и заднего концов имеются расточки, соединенные отверстием. В передней расточке шпинделя 1 расположен механизм захвата хвостовика инструмента (не показан), соединенный со штоком 3. На заднем конце штока расположена головка 4, в которую упирается предварительно нагруженная (сжатая) пружина 5. Другой конец пружины 5 упирается в торец задней расточки шпинделя. На конце задней расточки шпинделя выполнена кольцевая канавка 6. К заднему торцу шпиндельной бабки прикреплен , при помощи фланца корпус 7, в которсил расположен нажимнЫ4 механизм. Он содержит плавающий подпружиненный цилиндр, состоящий из свинченных между собой перед, ней 8 и задней 9 частей. .В задней части 9 цилиндра выполнен фланец, которым он прикреплен (винтами 10 через пружины 11) к корпусу 7. Внутри цилиндра расположен шток 12, на который напрессован двухступенчатый пор-. шень 13. На переднем конце штока 12 подвижно размещен дополнительный кольцевой поршень 14, удерживаемый на нем гайкой 15 и контргайкой 16. На заднем конце штока 12 выполнена, кольцевая канавка, которая предназначена для взаимодействия с пружинным фиксатором 17, расположенным в задней части 9 цилиндра. В торец заднего конца штока 12 упирается своим роликом выключатель 18. В передней части 8 цилиндра имеется выступ, в радиальных отверстиях которого размещены шарики 19. На выступ надето ограничительное кольцо20, прикрепленное к нему винтами 21. Кольцо 20 краем заходит закрая радиальных отверстий под шарики 19 и этим препятствует выпадению шариков из отверстий при перемещении шпинделя 1. в переднее положение и сходе внутренней поверхности его задней расточки с цилиндрического выступа с шариками 19. Двухступенчатый поршень 13 образует рабочие камеры 22, 23 и 24, к которым подключены трубки 25, 26 и 27 для подвода или отвода жидкости под давлением. Предлагаемое устройство работает следуюш1ИМ образом. Для смены инструмента шпиндель 1 подается Б заднее положение до упора его заднего торца в переднюю часть 8 цилиндра. При этом пружины 11 будут несколько сжаты и части 8 и 9 цилиндра будут прижаты к заднему торщ шпин деля 1 с небольшой силой. Наличие пружин 11 компенсирует также неточность повторяемости остановки шпинделя в заднем положении. Для отжима инструмента масло под давлением подается в полости 22 и 24, и двухступен чатый поршень 13 оказывается под действием направленных навстречу друг другу сил. Пло щадь сечения рабочей камеры 22 больше площади сечения рабочей камеры 24, поэтому поршень 13 и шток 12 перемещаются влево. При подаче давления в рабочую камеру 22 оно также действует на дополнительный кольцевой поршень 14, который прижимается к гайке 15. При перемешении штока 12 под действием поршня 13 дополнительный кольцевой поршень 14 также перемещается. Дойдя до шариков 19, дополнительный кольцевой поршень 14 своим скошенным краем выжмет их в кольцевую канавку, В результате произ йдет замыкание (скрепление) заднего конца шпинделя 1 и выступа передней части В цилиндра. При дальнейшем движении кольцевого поршня 14 (вместе со штоком 12) шарики 19 начнут перекатываться по его цилиндрической поверхности, что обеспечит надежную фиксацию замкнутого положения, так как под действием сил реакции шарикам 19 некуда сместиться. Кольцевой поршень 14 перемещается до тех пор, пока его скошенный край не упрется в кольцо 20, а шток 12 будет продолжать двигаться без него. Пройдя оставшееся расстояние, шток 12 под действием двухступенчатого поршня 13 нажмет на головку 4 и, сжимая пружины 5, переместит шток 3 влево (вперед), в результате чего произойдет отжим (раскрепление) инструмента на переднем конце шпинделя. При этом сила, сжимающая пружины 5, через шпиндель 1 и шарики 19 передается на радиальные отверстия выступа передней части 8 цилиндра, т. е. она замкнется вадтри системы: .двухступенчатый поршень 13 - шток 12 головка 4 - пружины 5 - шпиндель 1 шарики 19передняя часть 8 цилиндра - задняя часть 9 цилиндра. Таким образом, сила отжима инструмента, замкнутая внутри указанных деталей, не передается на точные шпиндельные подшипники, а также на (мноль и ее привод, В таком положении рычаг выключателя 1В будет отжат и сблокирует (отключит) привод вращения шпинделя 1 и привод пиноли. Предмет изобретения Шпиндельное устройство, содержащее продольно-подвижную пиноль с вращающимся шпинделем, несущим механизм зажима инструмента, взаимодействующий при отжиме инструмента с поршневым гидродвигателем, о т л ичаюшееся тем, что, с целью разгрузки подшипников шпинделя при отжиме инструмента, гидродвигатель снабжен для скрепления его со шпинделем замком, выполненным в виде шариков, расположенных в радиальш 1х отверстиях цилиндра гидродвигателя и западающих в кольцевую канавку, выполгюнную на заднем конце шгшнделя.

Csj

20 19

Фиг. 2