Устройство для зажима инструмента вшпиНдЕлЕ МЕТАллОРЕжущЕгО CTAHKA Советский патент 1981 года по МПК B23B31/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Двусторонний гидрозамок закреплен непосредственно на корпусе гидроцилиндра, что дает возмол ность исключить трубки, ниппеля и т. п. детали, снижающие надежность работы. Гидролиния между двусторонним замком и полостью гидроцилиндра со стороны толкателя выполнена из двух соединяющихся друг с другом участков (отверстий), расположенных в их корпусах.

Кроме того, для повышения степени надежности гидролиния между полостью гидроцилиндра со стороны штока и двусторонним гидрозамком соединена с гидроаккумулятором, который встроен в тело гидроцилиндра.

На фиг. 1 представлен гидроцилиндр и задняя часть шпинделя металлорежущего станка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Шпиндель 1 установлен на подшипниках 2 в шпиндельной бабке 3 (фиг. 1). В шпинделе 1 выполнено центральное отверстие, внутри которого расположен толкатель 4 (передняя часть шпинделя с гнездом для инструмента и механизмом захвата хвостовика инструмента не показана). К торцу шпиндельной бабки 3 прикреплен корпус 5 гидроцилиндра, в расточке которого расположен поршень 6, скрепленный со ступенчатым штоком 7. В ступенчатом штоке 7 выполнено два ступенчатых отверстия, в большем из которых установлены два упорных подшипника 8 и 9, охватывающих с обеих сторон головку 10 толкателя 4. Подшпники 8 и 9 образуют подшипниковый узел двустороннего действия. Между поршнем 6 и упорным подшипником 9 установлена компенсационная прокладка 11 для создания рабочего натяга в подшипниковом узле. Корпус 5 гидроцилиндра закрыт крышкой 12, на которой закреплен цикловой конечный выключатель 13, взаимодействующий со штоком 14. Полость 15 гидроцилиндра со стороны толкателя 4 служит для зажима инструмента, а противоположная ей полость 16 - для отжима инструмента. К крышке 12 подведена гидролиния 17 питания полости 16 для отжима инструмента. На корпусе 5 гидроцилиндра жестко закреплен двусторонний гидрозамок 18, имеющий две подводящие гидролинии 19 и 20 и одну выходную 21. Гидролиния 20 служит для открытая гидрозамка и соединена с гидролинией 17 (фиг. 2). В корпусе 5 гидроцилиндра выполнена гидролиния 22, сообщающаяся с выходной гидролинией 21 двустороннего гидрозамка 18. Между гидрозамком 18 и корпусом 5 гидроцилиндра установлена уплотнительная прокладка 23. В ступенчатом отверстии 24, выполненном в корпусе 5 гидроцилиндра, расположен гидроаккумулятор. Он состоит из поршня 25 и пружины 26. Предварительный натяг пружины осуществляется заглушкой 27.

Устройство работает следующим образом.

При зажиме инструмента масло от насоса и гидрораспределителя (не показаны) под давлением подается по гидролинии 19 в гидрозамок 18 и далее по гидролиниям 21 и 22 в полость зажима инструмента 15 гидроцилиндра 5 (т. е. в полость со стороны толкателя 4). Порщень 6 при этом движется в направлении крышки 12, смещает толкатель 4, который посредством захвата сцепляется с головкой хвостовика инструмента и затягивает инструмент в конусное отверстие

щпинделя 1, т. е. производит зажим.

Давление в питающей гидролинии 19 непрерывно поддерживается во время резания. В случае возникновения аварийной ситуации в каком-либо из узлов гидросистемы

станка (например из-за повреждения трубок или щлангов) во время резания необходимо инструмент надежно удержать в шпинделе до полной остановки станка, в том числе привода вращения и:пинделя, во избежание травмирования рабочего вырвавшимся инструментом, а также брака обрабатываемого изделия.

При возникновении аварийной ситуации давление в подводящей гидролинии 19 падает до нуля. Шарик гидрозамка 18 за, крывает свободный выход масла из гидролиний 21 и 22 и полости гидроцилиндра со стороны щтока. Гидролинии 21 и 22 выполнены непосредственно в корпусах гидроцилиндра 5 и гидрозамка 18, благодаря чему исключена возможность их разрушения из0 за усталости или каких-либо случайных причин при эксплуатации. Таким образом, в случае аварийного падения давления в питающей гидролинии 19, надежности элементов системы удержания инструмента в шпинделе станка (гидрозамок и гидролинии между ним и полостью гидроцилиндра со стороны щтока) практически полностью исключает выпадение инструмента из шпинделя за период до полной остановки станка. В процессе эксплуатации станка возQ можно появление небольшой течи-масла из закрытой полости гидроцилиндра вследствие нарушения уплотнений в гидроцилиндре или гидрокоммуникациях. Эта течь компенсируется гидроаккумулятором, поршень 25 которого под действием пружины 26 смещается

5 и поддерживает необходимое давление на период остановки станка.

Для отжима инструмента гидролиния 18 соединяется гидрораспределителем со сливом, а масло под давлением подается одновременно в гидролинии 19 и 16. Масло, поступающее по гидролинии 20, смещает щарик гидрозамка 18 (т. е. открывает гидрозамок) и поршень 6 с толкателем 4 под давлением масла, поступающего по гидролинии 5 17, смещается от крышки 12, при этом захваты механизма зажима освобождают головку хвостовика инструмента, и инструмент свободно может быть вынут из конусного отверстия шпинделя и заменен новым. Использование предлагаемого устройства в металлорежущих станках позволяет повысить надежность работы инструмента, так как усилие затяжки его в шпиндель стабильно, и не зависит от длительности эксплуатации станка (при пружинном зажиме усилие затяжки снижается по мере старения пружин), а также повысить виброустойчивость шпинделя станка на максимальных рабочих частотах враш.ения, так как отпадает необходимость в комплекте тарельчатых пружин, ЯВЛЯЮШ.ИХСЯ источником вибрации из-за их смещения от оси вращения. Кроме того, упрощается конструкция устройства для зажима инструмента в целом за счет исключения комплекта тарельчатых пружин. Формула изобретения I. Устройство для зажима инструмента в щпинделе металлорежущего станка, содержащее расположенный внутри шпинделя толкатель, один конец которого снабжен захватом хвостовика инструмента, а второй соединен со штоком двустороннего гидроцилиндра, полости которого подключены гидролиниями через гидрораспределитель к гидростанции, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, введен двусторонний гидрозамок, включенный со стороны толкателя в гидролинию, соединяющую гидростанцию с полостью гидроцилиндра, а соединение толкателя и штока гидроцилиндра в.ыполнено в виде подшипникового узла двустороннего действия. 2.Устройство по п. 1, отличаюш,ееся тем, что двусторонний гидрозамок закреплен на корпусе гидроцилиндра и гидролиниями меж ду ним и полостью гидроцилиндра со стороны толкателя выполнена из двух участков, расположенных в корпусах и соединены один с другим. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что гидролиния между полостью гидроцилиндра со стороны толкателя и двусторонним гидрозамко.м соединена с гидроаккумулятором, встроенным в гидроцилиндр. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ДГо 467809, кл. В 23 С 5/26, 1976.