Устройство для крепления инструмента в шпинделе станка Советский патент 1980 года по МПК B23C5/26 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам крепления и освобождения инструмента в шпинделе металлорежущих станков.

Известны устройства для крепления инструмента в шпинделе станка посредством шомпола, включающие зубчатое колесо, расположенное соосно шпинделю, предохранительную муфту и конечный выключатель }.

Недостатком известных устройств является отсутствие контроля окончания зажима и отжима инструмента.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Для этого устройство снабжено дополнительным зубчатым колесом, идентичным по параметрам и соосным первому, и закрепленными на шпинделе двумя одинаковыми шестернями, смонтированными на общем валу, каждая из которых установлена с возможностью зацепления с одним из зубчатых колес, упором, расположенным на валу шестерни, дополнительным конечным выключателем и тормозной муфтой, смонтированной соосно щпинделю, причем посадочные поверхности шестерни и вала выполнены резьбовыми и образуют передачу винт-гайка, первое зубчатое колесо связано с предохранительной и тормозной муфтами,

а упор установлен с возможностью взаи. модействия с дополнительным конечным выключателем.

На чертеже изображено предлагаемое

5 устройство в разрезе.

Устройство содержит два зубчатых колеса 1 и 2, имеющих одинаковое число зубьев и размещенных в корпусе 3 устройства соосно шпинделю 4. Зубчатое колесо I закреплено на шпинделе 4, а зубчатое колесо 2 установлено с возможностью вращения на подшипниках 5 в стакане б, закрепленном на корпусе 3. Внутри шпинделя 4 с возможностью осевого смещения проходит

15 шомпол 7, который одним концом соединен с механизмом 8 захвата хвостовика инструмента 9, а другим - с винтом 10, который резьбовым концом ввернут в шомпол 7 и закреплен от осевого смещения подшипниками 11. Шомпол 7 лишен вращения относительно шпинделя 4 шлицами стакана 12. Винт 10 установлен на подшипниках 13 зубчатого колеса 2 и несет предохранительную муфту 14, торцевые зубья 15 которой

25 входят в контакт с аналогичными зубьями колеса 2 под действием пружины 16. Муфта 14 лишена вращения относительно винта 10 штифтом 17, соединенным средней частью с тягой 18, проходящей с возможностью

30 осевого смещения внутри винта 10. Свободный конец тяги 18 соединен с упором 19, взаимодейетвующим с концевым выключателем 20. На зубчатом колесе 2 установлена тормозная муфта 21, которая крепится к корпусу 3 с помощью стаканов 6 и 22 болтами 23. Зубчатые колеса 1 и 2 входят в зацепление соответственно с соосными шестернями 24 и 25, которые установлены в корпусе 3 с возможностью вращения ца подшпниках 26. Шестерни 24 и 25 соединены между собой передачей винт-гайка. Винт 27 этой передачи размещен на щлицах внутри шестерни 25 с возможностью осевого смещения. Резьбовой конец винта 27 ввернут в резьбовое отверстие шестерни 24 и взаимодействует с подвижной гайкой 28, которая лишена вращения относительно шестерни 24 шпонкой 29 и ноджата к виткам резьбы винта 27 пружиной 30. Второй конец винта 27 соединен с упором 31, взаимодействующим с концевым выключателем 32. Концевые выключатели 20 и 32 закреплены с помощью кронштейна 33 на стакане 22 и закрыты кожухами 34. Устройство работает следующим образом. При зажиме или отжиме включают тормозную муфту 21, которая лишает возможности вращения зубчатое колесо 2. Колесо 2 торцевыми зубьями 15 через предохранительную муфту 14 и штифт 17 лишает возможности вращения винт 10. Одновременно благодаря зацеплению с колесом 2 лишается возможности врашения шестерня 25, а через ее шлицы винт 27. Для отжима инструмента 9 включают вращение шпинделя 4 с закренленными на нем зубчатым колесом 1 и стаканом 12. Шлицы стакана 12 приводят во вращение шомпол 7. Взаимодействуя с резьбой заторможенного винта 10, шомпол 7 смещается влево, перемещая захват 8, освобождая хвостовик инструмента 9 и выталкивая его из конуса шнинделя 4. Одновременно зубчатое колесо 1 вращает шестерню 24, которая своей резьбой смещает винт 27 вправо. Винт 27 перемещает упор 31, который в момент окончания отжима взаимодействует с концевым выключателем 32, отключая тормозную муфту 21. Зубчатое колесо 2 и шестерня 25 растормаживается. Благодаря моменту трения в резьбе, создаваемого пружиной 30 через гайку 28, винт 27 через шлицы приводит во вращение шестерню 25, которая передает вращение зубчатому колесу 2. Зубчатое колесо 2 через торцевые зубья 15, предохранительную муфту 14 и штифт 17 приводит во вращение винт 10. Благодаря равенству чисел зубьев колес 1 и 2 винт 10 вращается с той же угловой скоростью и в том же направлении. что и шпиндель. При этом прекращается перемещенис шомпола 7. Отжим инструмента закончен. Усилие пружины 30 выбирается таким образом, чтобы создаваемый ею момент трения на резьбе винта 27 был больше остаточного момента тормозной муфты 21. Для зажима инструмента 9 включают вращение шпинделя 4 в обратном направлении. Шпиндель 4 через шлицы стакана 12 приводит во вращение шомпол 7. Взаимодействуя с резьбой заторможенного винта 10, шомпол 7 смещается вправо, перемещая захват 8, связанный с хвостовиком инструмента 9. При достижении необходимого усилия зажима срабатывает предохранительная муфта 14, которая сжимая пружину 16, выводит зубья 15 из зацепления, а через штифт 17 перемещает тягу 18 с упором 19. Упор 19, взаимодействуя с концевым выключателем 20, отключает тормозную муфту 21. При этом винт 10 проворачивается на подшипниках 13. Благодаря моменту трения в резьбе винт 27, получая вращение от зубчатого колеса 1 через шестерню 24, приводит во вращение через шестерню 25 зубчатое колесо 2. Угловые скорости колеса 2, винта 10 и щомпола 7 уравниваются, и они начинают вращаться совместно. Пружина 16 перемещает муфту 14 в исходное положение, и зажим прекращается. Усилие цружины 16 выбирается в зависимости от необходимого усилия зажима инструмента 9 и профиля зубьев 15. Описываемое устройство появоляет повысить надежность контроля зажатого и отжатого состояния инструмента. Повыщается быстродействие работы устройства, упрощается система управления и обеспечивает автоматизацию как крепления, так смены инструмента. Располжение устройства на заднем торце щпинделя не требует увеличения вылета шпинделя от передней опоры, повышая жесткость станка. Формула изобретения Устройство для крепления инструмента в шпинделе станка посредством шомпола, включающее зубчатое колесо, расположенное соосно шпинделю, предохранительную муфту и конечный выключатель, отличающееся тем, что, с целью повыЩения надежности работы устройства, оно снабжено дополнительным зубчатым колесом, идентичньш по параметрам и соосным первому, и закрепленными на шпинделе двумя одинаковыми шестернями, смонтированными на общем валу, каждая из которых усановлена с возможностью зацепления с дним из зубчатых полес, упором, распооженным на валу шестерни, дополнительым конечным выключателем, и тормозной уфтой, смонтированной соосно шпинделю, ричем посадочные поверхности шестерни вала вьшолнены резьбовыми и образуют 5 передачу винт-гайка, первое зубчатое колесо связано с предохранительной и тормозной муфтами, а упор установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным конечным выключателем.5 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 588074, кл. В 23 С 5/26, 02.09.75.