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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА ИНСТРУМЕНТА

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для крепления хвостовиков режущего инструмента в шпинделе станков.

Известны устройства для крепления в шпинделе станка инструмента посредством шомпола-, взаимодействующего с резьбовой втулкой, установленной на шомполе, и ступицей муфты предельного момента .,

Эти устройства недостаточно надежны в работе.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности.

Для этого устройство снабжено поводковой вилкой с телами качения, установленной соосно шомполу с возможностью осевого перемещения, а резьбовая втулка выполнена с заходным конусом, причем тела качения поводковой вилки установлены с возможностью одновременного контактирования с внутренней поверхностью ступицы муфты предельного момента и заходным конусом резьбовой втулки.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг; 1; на фиг. 3 - узел I фиг. 1.

Корпус 1, устанавливаемый на шпиндельной бабке станка, является обоймой муфты предельного момента, регулируемой посредством кольца 2 с пазами переменной глубины.

В корпусе выполнены радиальные отверстия, в которых расположены толкатели 3 пружины 4 и тела качения 5, входящие во впадины ступицы 6. Поводковая вилка 7 установлена в подшипнике, расположенном О в корпусе 8 с пружиной 9.

Во втулке 10, установленной в подшипниках, расположенных в закрепленном на шпинделе И корпусе 12, выполнена резьба, соединяющая втулку с шомполом 13. На верхней части втулки выполнен заходный конус 14. В корпусе 12 расположены шпонки 15, связывающие щпиндель с шомполом 13. На нижнем конце шомпола выполнены радиальные отверстия 16 и установлена подпружиненная запорная втулка 17 механизма захвата оправки, запирающая шарики 18 и соединенная с тягой 19, проходящей внутри шомпола.

Якорь электромагнита 20-соединен с рычагом 21. Оправка 22 с хвостовиком 23

захвата в шпинделе, а между рычагом 21 и сферической шайбой 24, закрепленной на тяге 19, имеется зазор.

Тела качения 25 поводковой вилки 7 выведены из соприкосновения с заходным конусом 14 втулки 10.

В одном из радиальных отверстий, корпуса 1 размешен; ползунок 26, взаимодействующий конечным выключателем 27 при срабатывании муфты предельного момента. Сферическая шайба 24 установлена на верхнем конце тяги 19. Шпиндель вместе с оправкой, шо.мполом и тягой имеет возможность врашения на13абочей скоррсти.

Предлагаемое устройство работает следуюш.им образом.

По команде на разжим инструмента включается электромагнит -20, якорь которого рычагом 21 перемещает подпружиненный корпус 8 с поводковой вилкой 7 навстречу втулке 10. Вместо электромагнита может быть применен любой другой привод, например пневматический. Поводковая вилка перемещает тела качения 25 вдоль конуса 14 и вводит их в клиновую щель обоймы 6. Одновременно включается левое вращение шпинделя, которьт через корпус 12 и шпонки 15 вращает шомпол 13. Усилием пружин 4 тела качения 5 муфты предельного Момента удерживают обойму 6 и через тела качения 25 - втулку 10 в неподвижном состоянии. За счет вращения резьбы щомпола относительно резьбы втулки шомпол выдвигается вниз и выталкивает оправку из щпинделя. Тяга 19 вместе с запорной втулкой 17 и шомполом 13 перемещается вниз, в результате чего уменьщается зазор между сферической шайбой 24 и рычагом 21. Так как запорная втулка 17 удерживает шарики 18, хвостовик 23 удерживает оправку 22 в шпинделе. Когда шомпол 13 выдвинется до упора шлифами в верхние грани шпонок 15, момент, передаваемый шомполом 13 втулке 10, резко возрастает. Тела качения 5, сжимая пружины 4, выталкиваются из углубления в обойме 6 и через ползунок 26 конечным выключателем 27 отключают электродвигатель привода щпинделя. После остановки шпинделя подается команда на выключение электромагнита 20. Под действие.м пружины 9 корпус 8 с поводковой вилкой 7, рычагом 21 и тягой 19 с запорной втулкой 17 поднимается. Шарики 18 конуса хвостовика 23 выдвигаются в расточку втулки 17, и оправка освобождается.

Для зажима инструмента оправку вставляют в шпиндель и включают электромагнит. Рычаг 21, нажимая на корпус 8, перемещает поводковую вилку 7 навстречу втулке 10, и тела качения 25 входят в клиновую щель обоймы 6. Тяга 19 при этом освобождается, и подпружиненная запорная втулка 17 шариками 16 запирает хвостовик оправки. После этого включают правое вращение щпинделя, и шомпол, вращаемый шпинделем через шпонки 15 относительно неподвижной втулки 10, за счет резьбы затягивается вверх. При достижении необходимого усилия зажима, определяемого усилием предварительного сжатия пружины 4, муфта предельного момента, регулируемого кольцом 2, срабатывает, и шарики 5 через ползунок 26 конечным выключателем 27 выключают электродвигатель привода щпинделя и электромагнит. Под действием пружины 9 корпус 8 с поводковой вилкой 7 перемещаются вверх и выводит тела качения 25 из соприкосновения с заходным конусом 14 втулки 10. Так как ход рычага 21 вверх ограничен, между последним и сферической щайбой 24 остается зазор, обеспечивающий свободное вращение тяги вместе со щпинделем на рабочей скорости.

Наличие поводковой вилки, выполненной с возможностью осевого перемещения, обеспечивает надежность соединения и разобщения кинематической цепи устройства с приводом шпинделя, упрощает его конструкцию, уменьшает габариты и вес.

Отсутствие трущихся и эксцентрично расположенных относительно оси шпинделя деталей повышает долговечность устройства и у.меньшает вибрацию шпинделя при вращении.

Формула изобретения

Устройство для крепления в щпинделе станка инструмента посредством щомпола, взаимодействующего с резьбовой втулкой, установленной на шомполе, и ступицей муфты предельного момента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности устройства, оно снабжено поводковой вилкой с телами качения, установленной сорсно щомполу с возможностью осевого перемещения, а резьбовая втулка выполнена с заходным конусом, -причем Тела качения поводковой вилки установлены с возможностью одновременного контактиро вания с внутренней поверхностью ступицы муфты предельного момента и заходным конусом резьбовой втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 465284, кл. В 23 С 5/26, 197К

Фаг.1