Гидравлический механизм зажима прутковой заготовки Советский патент 1976 года по МПК B23B31/30 

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны гидравлические механизмы зажима патрона с торцовым иодводом масла к вращающемуся гидроцилиндру 1.

В этом приводе к торцу цилиндра давлением масла прижата плавающая в осевом нанравлении и подвижная в окружном направлении маслоподводящая втулка, установленная в невращающемся корпусе.

Масло от невращающейся маслоподводящей втулки подводится в одну полость вращающегося цилиндра через кольцевую канавку, а во вторую полость - через осевое отверстие на торце цилиндра. С левого торца на маслоподводящую втулку действует осевое усилие, равное произведению давления масла на нлощадь поперечного сечения втулки, с нравого торца - усилие, равное произведению давлеиия масла на площадь поперечного сечения кольцевой канавки, и усилие, равное произведению половины давления масла на нлощадь стыкуемой поверхности.

Разница усилий от давления масла на левый и правый торцы маслоподводящей втулки создает необходимый постоянный поджим втулки к торцу цилиндра, что обеспечивает необходимую герметичность стыка и автоматическую компенсацию насоса стыкующих поверхиостей втулки и цилиндра.

При этом подшипники шпинделя нагружаются осевым усилием, равным произведению масла на площадь поперечного сечения маслопроводящей втулки.

При зажиме прутка цилиндр зажима должен иметь отверстие для его ирохода. Поэтому маслонодводящая втулка имеет большой диаметр, большую нлощадь поперечного сечения, следовательно, осевое усилие на подшипники шпинделя будет значительным, что приводит к износу нодшипников и потере точности шпиндельного узла.

Целью изобретения является разгрузка гидравлического цилиндра от осевого усилия.

Для этого в невращающейся втулке выполнена кольцевая выточка, в которую иомещена плавающая втулка, один из торцов которой взаимодействует с поверхностью крышки цилиндра.

На фиг. 1 показан предлагаемый гидравлический механизм зажима, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2.

Гидравлический механизм зажима нрутко вой заготовки состоит из вращающегося цилиндра 1, жестко посредством винтов 2 прикрепленного к фланцу 3, который в свою очередь жестко прикреплен к шпинделю 4. С левого торца к цилиндру прикреплена крышка 5 с фланцем 6, через которые осуществляется подвод масла в ту либо в другую полости вращающегося цилиндра зажима из невращающейся втулки 7. С левого торца втулки 7 прикреплено бронзовое кольцо 8, через осевые отверстия и торцовую канавку 9 которого масло на щтуцера 10 передается в полость зажима цилиндра (правую) через осевые и радиальные отверстия фланца 6 и крышки 5 при соприкосновении кольца 8 с фланцем 6. Плавающая в осевом направлении относительно втулки 7 бронзовая втулка 11 служит для передачи масла из щтуцера 12 в полость разжима цилиндра (левую). Плавающая в осевом направлении относительно втулки 7 бронзовая втулка 13 служит для разгрузки втулки 7 от осевого усилия и тем самым для разгрузки подщипников шпинделя от осевой нагрузки. Для уплотнения сопряжения втулок 11 и 13 относительно втулки 7 служат резиновые уплотнительные кольца 14. Для подвода масла к втулке 13 служит штуцер 15. Втулка 7 удерживается от проворота тремя пальцами 16, жестко закрепленными в кожухе 17. В осевом направлении втулка 7 имеет возможность самоустанавливаться. Сбор утечек из сопряжения маслоподвода производится в кожух 17, слив утечек через штуцер 18. Масло, подаваемое под давлением в полость 19, образованную кольцевой выточкой, торцом втулки 11 и торцом невращающейся втулки 7, обеспечивает прижим втулки 11 к торцам фланца 6. Масло, подаваемое под давлением в полость 20, образованную кольцевой выточкой, торцом втулки 13 и торцом невращающейся втулки 7, обеспечивает прижим втулки 13 к торцам крышки 5. Для подвода масла в канавки 9 через полости 19 и 20 имеются осевые отверстия 21. Шток 22 при помощи гаек 23 и 24 соединен с трубой зажима 25. Работа гидравлического механизма зажима прутковой заготовки происходит следующим образом. Для разжима прутка масло подается через штуцер 12 в полость 19, Одновременно масло подается через штуцер 15 в полость 20. Под давлением масла втулки И и 13 смещаются в осевом направлении до соприкосновения с торцами фланца 6 и крышки 5. Через осевые отверстия 21 во втулках И и 13 масло попадает в торцовые канавки 9 втулок. На каждую из втулок 11 и 13 действуют по два осевых усилия, образованные давлением масла; со стороны полости 19 или 20 и со стороны канавки 9 и поверхности соприкосновения втулки с торцом фланца 6 или крышки 5. Площади поперечных сечений полостей 19 и 20 канавок 9 и площади соприкосновения втулок 11 и 13 с торцами крышки 5 и фланца 6 подбираются таким образом, что осевое усилие на втулку 11 или 13 со стороны полости 19 и 20 примерно на 15-20 кгс больше осевого усилия со стороны торцовых канавок 9 и поверхности сонрикосновения втулок 11 и 13 с крышкой 5 и фланцем 6. Это обеспечивает прижим невращающихся втулок 11 и 13 с вращающимся фланцем 6 и крышкой 5, герметичность торцовых канавок 9 и автоматическую компенсацию износа торцовых поверхностей втулок 11 и 13 и фланца 6 и крышки 5. Далее масло из канавки 9 через осевые и радиальные отверстия фланца 6, крышки 5 и цилиндра зажима 1 попадает в правую полость цилиндра зажима 1. Шток 22 перемещается вправо и перемещает прикрепленную к нему посредством гаек 23 и 24 трубу зажима 25. Труба зажима перемещает скрепленную с ней цангу зажима (не показана на чертеже), и происходит разжим прутка. На втулку 7 действуют два осевых усилия от давления масла, приложенных к внутренним правому и левому торцам. Поскольку площади этих торцов равны, то и осевые усилия равны, а так как они противоположно направлены, то втулка 7 разгружена. Осевые усилия на торцах фланца 6 и крышки 5 замыкаются на фланце 6 и крышке 5 и не нередаются на подшипники шпинделя. В результате повышается срок сохранения точности шпиндельного узла и срок его службы. Для зажима нрутка масло подается через штуцер 10 через осевое отверстие в торцовую канавку 9 кольца 8. Одновременно масло подается через штуцер 15 в полость 20, образованную кольцевой выточкой, торцом втулки 13 и нравым внутренним торцом втулки 7. Под давлением масла втулка 13 смещается в осевом направлении до соприкосновения кольца 8 и втулки 13 с торцами фланца 6 и крышки 5. Через осевые отверстия 21 масло попадает в торцовые канавки 9 кольца 8 и втулки 13. На втулку 13 действует два осевых усилия аналогично как для случая разжима прута. При этом обеспечивается прижим втулки 13 к торцу крышки 5 усилием 15-20 кгс, герметичность стыка этих деталей и автоматическая компенсация износа. На втулку 7 также действует два осевых усилия: со стороны полости 20 и со стороны канавки 9 кольца 8 и поверхности соприкосновения кольца 8 с торцом фланца 6. Площади поперечных сечений полости 20, канавки 9, площадь соприкосновения кольца 8 с фланцем 6 подобраны таким образом, что осевое усилие на втулку 7 со стороны полости 20 на 15-20 кгс больше, чем осевое усилие со стороны кольца 8. Это обеспечивает прижим невращающегося кольца 8 с вращающимся фланцем 6, герметичность торцовой канавки 9 и автоматическую компенсацию износа трущихся новерхностей кольца 8 и фланца 6. Далее масло из канавки 9 через осевые и радиальные отверстия фланца 6 и крыщки 5 попадает в левую полость цилиндра зажима 1.

Шток 22 перемещается влево и перемещает прикрепленную к нему посредством гаек 23 и 24 трубу зажима 25.

Труба зажима перемещает скрепленную с ней цангу зажима (не показана) и происходит зажим прутка. В этом случае осевые усилия не передаются на подщипники шпинделя, а зажимаются на фланце 6 и крыщке 5.

Формула изобретения

Гидравлический механизм зажима прутковой заготовки, выполненный в виде вращающегося гидравлического цилиндра зажима и механизма подвода масла к последнему в вие размещенной между фланцем цилиндра и крыщкой цилиндра плавающей в осевом направлении невращающейся втулки с каналами для подвода рабочей среды и поджатой к

фланцу, отличающийся тем, что, с целью разгрузки гидравлического цилиндра от осевого усилия, в невращающейся втулке выполнена кольцевая выточка, в которую помещена плавающая втулка, один из торцов которой

взаимодействует с поверхностью крыщки цилиндра.

Источник информации, принятый

во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 129452, кл. В 23В 31/30, 1959.

17

18

CPus.l