Устройство для зажима инструмента вшпинделе металлорежущего ctahka

Устройство для зажима инструмента вшпинделе металлорежущего ctahka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)841790 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл. (22) Заявлено 08.08.79 (21) 2807353/25-08

В 23 В 31/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гооударстееиинй комитет (53) УДК 621.941-229 (088.8) Ilo делан иэооретеиий и открнтий

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.81 (72) Авторы изобретения

A. Н. Быховский и Г. С. Иоффе

1

Особое конструкторское бюро станкостроения - (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА

В ШПИНДЕЛЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для механизированного зажима инструмента в шпинделе станка.

Известно устройство для зажима инструмента в шпинделе станка, в котором узел зажима инструмента выполнен в виде набора предварительно сжатых тарельчатых пружин, а узел отжима — в виде дифференциального двустороннего гидроцилиндра, создающего усилие только в одну сторону, т. е. по функции соответствующего одностороннему гидроцилиндру (1).

Недостатками известного способа являются ненадежность закрепления инструмента в шпинделе, так как в процессе длительной эксплуатации сила затяжки уменьшается из-за старения пружин; в комплект тарельчатых пружин входит до 100 шт. единичных пружин, что удорожает в целом устройство для зажима инструмента из-за такого большого их числа. Кроме того, набор тарельчатых пружин не может быть сцент. рирован ни по отверстию шпинделя — по наружному диаметру, ни по штоку — по внутреннему диаметру, так как эти диаметры пружин меняются при их сжатии. При высоких частотах вращения шпинделя пружины создают дисбаланс в радиальном направлении, что отрицательно сказывается на долговечности подшипников шпинделя, виброустойчивости станка и ухудшает качество обрабатываемой поверхности.

Цель изобретения — повышение надежности устройств для зажима инструмента, а также упрощение их конструкции.

Указанная цель достигается тем, что вместо комбинированного устройства с од10 носторонним гидроцилиндром для отжима и пружинным механизмом для зажима оправок в шпинделе применен гидроцилиндр двустороннего действия для зажима и отжима, причем полость со стороны толкателя соединена с фиксатором положения поршня после затяжки инструмента в гнезде шпинделя. Фиксация состояния устройства (зажима или отжима) обеспечивается с помощью двустороннего гидрозамка. Соединение толкателя со штоком гидроцилиндра выполнено в виде подшипникового узла двустороннего действия, обеспечивающего возможность независимого вращения толкателя относительно штока и передачу реверсивного осевого усилия.

841790

Двусторонний гидрозамок закреплен непосредственно на корпусе гидроцилиндра, что дает возможность 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 открытия 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 9 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). Поршень 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 шпинделя 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 шлангов) во время резания необходимо инструмент надежно удержать в шпинделе до полной остановки станка, в том числе привода вращения шпинделя, 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 закрывает свободный выход масла из гидролиний 21 и 22 и полости гидроцилиндра со стороны штока. Гидролинии 21 и 22 выполнены непосредственно в корпусах гидроцилиндра 5 и гидрозамка 18, благодаря чему исключена возможность их разрушения изза 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 штока) практически полностью исключает выпадение инструмента из шпинделя за период до полной остановки станка.

В процессе эксплуатации ста нка возможно 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 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 шарик гидрозамка 18 (т. е. открывает гидрозамок) и поршень 6 с толкателем 4 под давлением масла, поступающего по гидролинии

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.

841790

Использование предлагаемого устройства в металлорежущих станках позволяет повысить надежность работы инструмента, так как усилие затяжки его в шпиндель стабильН0 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 вращения, так как отпадает необходимость в комплекте тарельчатых пружин, являющихся 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

1. Устройство для зажима инструмента в шпинделе металлорежущего станка, содержащее расположенный внутри шпинделя толкатель, один конец которого снабжен захватом хвостовика инструмента, а второй соединен со штоком двустороннего гндроцилиндра, 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 толка5 теля в гидролииию, соединяющую гидростанцию с полостью гидроцилиндра, а соединение толкателя и штока гидроцилиндра выполнеНо в виде подшипникового узла двустороннего действия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся 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 ! 5 один с другим.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что гидролиния между полостью гидроцилиндра со стороны толкателя и двусторонним гидрозамком соединена с гидроаккуму20 лятором, встроенным в гидроцилиндр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 467809, кл. В 23 С 5/26, 1976.

841790

Составитель В. Платонов

Редактор М. Ткач Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 4943/9 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4