Устройство для закрепления в шпинделе станка инструмента Советский патент 1982 года по МПК B23C5/26 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для закрепления инструментов с коническим ХВОСТОВИКОМ в шпинделе металлорежущего станка.

Известно устройство, содержащее приводную тягу и связанные с ней захватные элементы 1.

Недостатком известного устройства является низкая надежность зажима.

Цель изобретения - обеспечение належнооти зажима.

Указанная цель достигается тем, что на тяге жестко закреплена втулка с внутренней конической поверхностью и двухступенчатой внутренней расточкой, обращенной малым диаметром в сторону рабочего торца шпинделя, а захватные элементы установлены на тяге с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно шпинделя станка в сторону его рабочего торца, причем на захватных элементах выполнена наружная сферическая поверхность, предназначенная для взаимодействия с упомянутой конической поверхностью втулки.

На фиг. 1 показано устройство, в положении зажима, осевой разрез; на фиг. 2 - то же, в положении разжима; на фиг. 3 -разрез В-В на фкгЛ, на шиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1.

Во внутреннем конусе передней частишпинделя 1 зажимается конический хвостовик 2 инструмента,имеющий наконечник 3 с головкой 4. Головка 4 имеет две соосные со апинделем наружные конические поверхности, входную наружную и внутреннюю рабо10чую.

В сквозном отверстии шпинделя размещается тяга 5, на которой через резьбовую в тулку 6 жестко закреплена втулка 7. внутри втулки 7 проходит в,

15 валик 8, жестко прикрепленный через кольцо 9 к тяге 5 и являющийся ее продолжением. На валике свободно надета втулка 10, в передней части которой прорезана канавка с плоскиГЛИ

20 гранями 11 и боковыми поверхностями 12. В зту канавку входят внутренние выступы рычагов 13, сопряггиощиеся с плоскими гранями 11 и боковыми поверхностями 12. Число рычагов равно числу плоских граней 11 и поверхностей 12. Рычаги имеют захватные части, охватывающие головку 4 наконечника 3 хвостовика инструмента. На наружные кольцевые проточки рычагов

30 13 воздействует торец втулки 14.

Втулка 14 пружиной 15 подпружинена относительно втулки 16, которая жестко соединена со втулкой 10, сопрягающейся в свою очередь вышеуказан,ным образом с -рычагами 13.

В переднем конце втулки 7 запрессовано кольцо 17, имеющее соосную со шпинделем внутреннюю коническую поверхность 18, вершина которой обращена в сторону хвостовика инструмент Захватные части ричагов 13 с наружной стороны имеют сферическую поверхность. 19, предназначенную для взаимо действия с конической поверхностью 18 кольца 17, и заканчиваются усиками 20, которые проходят через прорез в кольце 17 и концами упираются в кольцо 21, запрессованное в отверстии шпинделя. На концах усиков 20 рычагов 13 с внутренней стороны сделаны фаски.

Устройство работает следующим образом.

Для установки и зажима хвостовика 2 инструмента в шпинделе 1 его вводят во внутренний конус шпинделя. При этом тяга 5 выдвинута в крайнее нижнее положение, втулка 10 упирается в кольцо 9 на конце тяги. Захватывающие части рычагов 13 находятся в сомкнутом состоянии под воздействием пружины 15. При этом пружина 15 через втулку 1А действует на наружртые кольцевые проточки рычагов 13, заставляя их повернуться вокруг внутренней кромки, взаимодействующей с кром}сой между плоскими 11 и боковыми поверхностями 12 втулки 10 о При вводе хвостовика 2 инструмента вглубь конуса шпинделя головка 4 каконечника 3 хвостовика своей наружной зхйдной конической поверхностью взаимодействует с фасками на концах усиков 20 рычагов 13. По-:::кольку втулка упирается в кольцо 9 на конце тяги, головка 4 разжимает рычаги, преодолевая усилие пружимы 15, ;: входит между рычагов 13, При этом усикк 20 рычагов скользят в пазах кольца 17. Когда внутренняя рабочая коническая поверхность головки 4 входит в сопряжение с соответствующими коническими поверхностями захватывающих частей рычагов, последH ie захватывая головку, возвращаются 3 первоначальное положение под дей ствиом пружины 15.

После ввода инструмента тягу 5 перемещгдат назад (вверх по чертежам развивая необходимую силу зажима. При этом вместе с тягой перемещается кольцо 17, его коническая поверхность воздействует на сферическую поверхность, расположенную с наружной стороны захватных частей рычагов 13. Захватные части рычагов 13 своими внутренниг да коническими поверхностями прижимаются к внутренней рабочей поверхности головки 4 наконечника 3 хвостовика и передают ей усилие перемещения тяги. Усилие зажима замыкается между коническими поверхностями кольца 17 и головки 4 через наружные сферические поверхности и внутренние конические по верхности захватных частей рычагов 13, равномерно распределяясь между ними. Инструмент зажат.

Освобождение инструмента происходит в результате перемещения тяги 5 и втулки 7 вместе с кольцом 17 в крайнее переднее положение (фиг.2). Внутренняя коническая поверхность 18 кольца 17 сходит с.наружных сферических поверхностей 19 на захватных частях рычагов 13, освобождая их. В конце хода тяги 5 вперед вали 8 своим свободным концом давит в торец головки 4 наконечника 3 хвостовика инструмента, преодолевая силы сцепления конусов хвостовика 2 инструмента и шпинделя 1. Хвостовик инструмента освобожден и поддерживается лишь сомкнутыми рычагами 13 под действием силы пружины 15. Инструмент окончательно удаляется из конуса шпинделя приложением к нему небольшого осевого усилия. При этом рабочая коническая поверхность головки 4 наконечника 3 хвостовика инструмента воздействует на внутренние конические поверхности захватных частей рычагов 13, раскрывая их При зтом торцы усиков 20 рычагов 13 упираются в торцовую поверхность кольца 21 и скользят по ней. После извлечения инструмента рычаги 13 под действием пружины 15 опять смыкаются .

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить восприятие растягивающего усилия зажима самими захватными элементами и трение между ними. и отверстием в шпинделе улучшить условия равномерного распределения усилия зажима по периферии наконечника хвостовика инструмента, увеличить нагрузочную способность и надежность захвата.

Формула изобретения

Устройство для закрепления в шпинделе станка инструмента, снабженного наконечником с головкой, содержащее приводную тягу и связанные с ней захватные элементы, о т- личающееся тем, что, с целью обеспечения надежности зажима на тяге жестко закреплена введенная в устройство втулка с внутренней конической поверхностью и двухступечатой внутренней расточкой, обращенной малым диаметром в сторону рабочего торца шпинделя, а захватные элементы установлены на тяге с возмои ностью ограниченного осевого