Механизм фиксации инструл\ентальной оправки с радиальным суппортом в шпинделе станка

Механизм фиксации инструл\ентальной оправки с радиальным суппортом в шпинделе станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

34830!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В 23b 47/00

В 23q 3100

Заявлено 22.1.1971 (№ 1613869/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.V111.1972. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 11.IX.1972

Комитет по делам иаобретеиий и открытий йрй) Совете йуииистрое

СССР

УДК 621.952.5-229(088.8) Г

), ) Авторы изобретения

А. И. Кирьяиов, Е. А. Кузнецов и Я. В. Креймермаи

Заявитель

Особое конструкторское бюро станкостроения

МЕХАНИЗМ ФИКСАЦИИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОПРАВКИ С

РАДИАЛЬНЫМ СУППОРТОМ В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА

Известны инструментальные оправки, базпруемые в полом шпинделе и снабженные радиальным суппортом, работающим от расточного шпинделя. Недостатком таких оправок является невозможность их использова ния в станках с автоматической сменой, зажимом и отжимом инструмента.

Предлагаемая инструментальная оправка отличается от известных тем, что на переднем конце полого шпинделя размещено зажимпос кольцо с коническим отверстием, угол конуса которого меньше угла самоторможения, охватывающим коническую поверхность выступающих из этого шпинделя радиально-подвижных кулачков, перемещаемых при зажиме к центру при взаимодействии вышеупомянутого кольца с кольцевым поршнем гидроцилиндра привода оправки, укрепленного на переднем торце шпиндельной бабки, концентрично оси полого шпинделя.

Такая конструкция механизма позволяет автоматизировать крепление оправки в шпинделе станка.

На фиг. 1 изображен продольный разрез зажимного устройства в положении «оправка зажата»; на фиг. 2 — то же, положение «оправка отжата»; на фиг. 3 — продольный разрез оправки и шпинделя в положении «оправка зажата».

Зажимнос устройство закреплено концентрично выступающему концу полого шпинделя

1 на переднем торце шпиндельной бабки 2.

Основанием зажима служит корпус 3, внутр которого размещен кольцевой поршень, выполненный за одно целое со втулкой 4, охватывающей с некоторым зазором полый шпиндель 1. Выполненная внутри корпуса 8 камера поршня, разделенная поршнем на две части, 10 изолирована от внешней среды: со стороны шппндельной бабки кольцевым выступом, охватывающим втулку 4, а со стороны внешнего торца — крышкой 5, имеющей отверстия, через которые конец втулки 4 выступает на15 ружу. В наружном торце крышки 5 находится цилиндрическое углубление 6, концентричное втулке 4, В образованной таким способом стенке крышки и.;|еется выемка, в которую вставлен выступ с подвижным элементом ко20 нечного выключателя 7, зафиксированного относительно корпуса 8. На наружном конце втулки 4 предусмотрена кольцевая канавка, в которой находится концентричный канавке выступ кольца 8. Кольцо, расположенное рядом

25 с торцом втулки 4 и посаженное на полый шпиндель 1, своим коническим отверстием 9 контактирует с наружными коническими поверхностямп 10 трех радиально-подвижных зажимных кулачков 11. Кулачки размещены

30 на подвижной посадке в сквозных пазах пе3 редней части полого шпинделя. Каждый из них на стороне, обращенной к оси полого шпинделя, имеет две концентричные ему конические поверхности, повернутые друг к другу своими малыми основаниями.

Выходное отверстие полого шпинделя 1, в которое входят кулачки 11, выполнено в виде посадочного конуса 12, куда конусом 13 входит хвостовик 14 инструментальной оправки.

Кулачки 11 своими внутренними конусами 15, обращенными в сторону шпиндельной бабки, прилегают к конусу 16 канавки, выполненной на хвостовике 14 оправки. Хвостовик 14 является частью корпуса 17 инструментальной оправки. Внутри корпуса, в его ступенчатом отверстии, размещен подвижный вдоль оси шток

18, введенный конусом своего хвостовика 19 в коническое гнездо 20 расточного шпинделя

21. Хвостовик 19 снабжен в концевой части стержнем 22 с буртом, охватываемым зажимными элементами внутреннего зажима, конструкция которого в данном описании не приводится, В центрирующем отверстии корпуса 17 на соответствующем участке штока 18 выполнен шпоночный паз. На штоке 18 размещена в поджатом состоянии пружина 23, упирающаяся с одной стороны во втулку 24 и шпонку 25, а с другой стороны в бурт втулки 26, с помощью которой пружина 23 центрируется на штоке

18. Пружина 23 удерживает шток 18 в крайнем заднем положении, что необходимо для захвата хвостовика 19 штока 18 внутренним зажимным устройством. Своим передним торцом втулка 26 упирается в бурт направляющей втулки 27, зафиксированной в корпусе 17.

На переднем конце штока 18 выполнена несамотормозящаяся косозубая рейка 28.

В зоне размещения рейки 28 штока 18 имеется выполненное в передней части корпуса 17 цилиндрическое отверстие, в котором размещен подвижный в радиальном направлении суппорт 29. В последнем имеется направленное вдоль оси штока окно, в которое встроена рейка 30, с малым зазором зацепляющаяся с рейкой 28. Суппорт 29 снабжен шпонкой, помещенной в шпоночный паз цилиндрического отверстия. корпуса 17 оправки. Конец рейки

28, выступающий за пределы радиального суппорта, лежит в отверстии опорной втулки 31, зафиксированной в концевой части корпуса 17, Взаимное расположние деталей устройства, указанное выше, соответствует зажиму оправки как в полом, так и в расточном шпинделях. При этом вылет резца 32 зависит от положения расточного шпинделя 21. При крайнем заднем положении этого шпинделя резец

32 имеет минимальный вылет.

Наибольший радиальный вылет резца 32

Костигается при осевом перемещении расточного шпинделя 21 до упора бурта штока 18в стенку корпуса 17. При этом в результате зубчатого зацепления рейки 28 штока 18 с рейкой 30 суппорта 29 осуществляется пере348301 нии, что позволяет конусу хвостовика 19 свободно входить в коническое гнездо 20 расточного шпинделя. Затем срабатывает внутренний зажим, захватывающий своими кулачками 34 бурт стержня 22 и затягивающий хвостовик 19 штока 18 в коническое гнездо, 60

65 мещение последнего в направлении, радиальном к оси корпуса 17 оправки.

При расточке отверстий с помощью инструментальной оправки вращается полый шпиндель 1 и производится осевая подача или изделия или шпиндельной бабки 2 относительно изделия.

При торцовом точении вращается полый шпиндель 1, и инструментальный суппорт 29 с помощью расточного шпинделя 21 подается в радиальном направлении.

Кольцо 8, сидящее своим коническим отверстием 9 на конических поверхностях 10 кулачков 11, удерживается на них силами трения за счет угла самоторможения, благодаря чему обеспечивается фиксация созданного усилия зажима, как в состоянии покоя, так и при вращении полого шпинделя. При этом вращающееся кольцо 8 отделено от втулки 4 некото20 рым зазором (см. ниже).

После выполнения требуемого рабочего цикла и для смены инструмента система управления автоматически дает сигнал в гидросистему. Под действием давления в гидроци25 линдре втулка-поршень 4 отходит назад, увлекая за собой кольцо 8 и преодолевая усилие трения покоя между посадочными конусами кольца 8 и кулачков 11. Своей наружной цилиндрической поверхностью кольцо 8 входит в

ЗО соответствующее центрирующее углубление 6 на крышке 5 для исключения трения конического отверстия 9 кольца 8 о вращающийся полый шпиндель 1 при отсутствии в нем инструментальной оправки. Поршень останавли35 вается после отключения гидросистемы, что происходит при взаимодействии кольца 8 с

KoHечным выключателем 7.

Вслед за этим расточный шпиндель 21 с оправкой, освобожденной от действия внешнего

40 зажима, движется вперед к торцу полого шпинделя 1, в результате чего хвостовик 14 оправки разъединяется с посадочным конусом 12 полого шпинделя 1. В определенной зоне расточный шпиндель 21 останавливается, и

45 специальный манипулятор захватывает шток

18 оправки за шейку 33 и удерживает оправку от осевого перемещения.

Затем в действие вступает внутренний зажим, который при движении к торцу хвосто5о вика 19 штока 18 освобождает стержень 22 от захвата кулачками 34 и ударом в торец хвостовика 19 разъединяет последний с посадочным гнездом 20 расточного шпинделя 21.

Движением манипулятора от торца полого

55 шпинделя оправка выводится из посадочных гнезд в полом и расточном шпинделях.

При установке инструментальной оправки расточный шпиндель 21 и его внутренний зажим находятся в крайнем переднем положе348301 в результате чего осуществляется фиксация штока оправки в расточном шпинделе. После этого движением последнего от торца внутрь полого шпинделя происходит центрирование конуса И хвостовика 14 в коническом гнезде

12 полого шпинделя 1.

При фиксации корпуса 17 оправки на торце

85 и в коническом гнезде 12 полого шпинделя под действием усилия, создаваемого в гидросистеме, втулка-поршень 4 движется вперед и перемещает кольцо 8, которое воздействует коническим отверстием 9 на коническую поверхность 10 трех кулачков 11, вызывая их радиальное перемещение к оси шпинделя 1 до контакта конической поверхности 15 кулачков

11 с конусом lб на хвостовике 14 оправки.

Этим самым создается необходимое усилие зажима оправки на торце 85 полого шпинделя

1, которое контролируется давлением масла в гидроцилиндре и уравновешивается величиной реакции в посадочных конусах кольца 8 и кулачков П. Следует принять во внимание, что ввиду наличия радиальных зазоров между кольцом 8 и полым шпинделм 1, а также между кольцом 8 и втулкой-поршнем 4 упомянутое кольцо в процессе зажима может смещаться в радиальном направлении, обеспечивая тем самым равномерный контакт посадочных конусов 15 кулачков il с конусом lб на хвостовике 14 onравки.

После установки кольца 8 на его посадочных конусах кулачков 11 втулка-поршень 4 автоматически несколько сдвигается назад, в результате чего между кольцом и втулкой образуется зазор, обеспечивающий возможность вращения кольца 8 без трения о втулку 4.

5 В предлагаемой конструкции имеется возможность применения оправки с постоянным вылетом резца. В этом случае внутренний зажим не используется.

Предмет изобретения

Механизм фиксации инструментальной оп15 равки с радиальным суппортом в шпинделе станка с подвижной в осевом направлении оправкой, шток которой зафиксирован хвостовиком в расточном шпинделе, а наружный конус оправки закреплен в полом шпинделе, 20 отличающийся тем, что, с целью автоматизации крепления оправки в шпинделе станка, на переднем конце полого шпинделя размещено зажимное кольцо с коническим отверстием, угол конуса которого меньше угла самотормо25 жения, охватывающим коническую поверхность выступающих из этого шпинделя радиально-подвижных кулачков, перемещаемых при зажиме к центру при взаимодействии вышеупомянутого кольца с кольцевым поршнем

30 гидроцилиндра привода оправки, укрепленного на переднем торце шпиндельной бабки, концентрично оси полого шпинделя, Редактор Т. Ларина

Составитель Г. Довнар

Техред 3. Тараненко Корректор Г. Запорожец

Заказ 2866/9 Изд. № 1218 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2