CS213849B1

CS213849B1 - Device for centering the rod in the spindle

Info

Publication number: CS213849B1
Application number: CS35780A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Barborik; Frantisek Sedlak
Original assignee: Jaroslav Barborik; Frantisek Sedlak
Priority date: 1980-01-18
Filing date: 1980-01-18
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týké ustředění materiálové tyče, jejíž konec je uvnitř vřetena soustruhu. Řešeným problémem je ustředění zbytku materiálové tyče, který je uvnitř vřetena,, tak aby se zabránilo jejímu rozkmitání. Zařízení podle vynálezu, uložené ve vřeteníku soustruhu, je tvořeno pouzdrem, axiálně pohyblivým po vnějším povrchu vřetena, jež má kuželovitý začátek otvoru, opatřený vedením pro nejméně tři upínací čepy, posuvně upravené v radiálních otvorech vřetena* Na druhém konci pozdra, spojeném tažnými pružinami s přírubou, je začátek otvoru zkosen pod úhlem 3,5 až 6°. Příruba je opatřena otvory pro pružinky a kuličky, o něž se pružinky axiálně opírají. Kuličky se dotýkají z jedné strany povrchu vřetena a z opačné strany kuželové stěny začétku otvoru. Ve vřeteníku jsou upraveny dvojí ovládací prostředky, z nichž jedny působí axiálně na pouzdro ve směru k upínacím čepům a druhé na přírubu v opačném směru. Vynález je nejlépe charakterizován n&The invention relates to the centering of a material rod, the end of which is inside the lathe spindle. The problem to be solved is the centering of the rest of the material rod, which is inside the spindle, so as to prevent its oscillation. The device according to the invention, placed in the lathe headstock, is formed by a sleeve, axially movable along the outer surface of the spindle, which has a conical opening, provided with a guide for at least three clamping pins, slidably arranged in the radial openings of the spindle. At the other end of the sleeve, connected by tension springs to the flange, the opening is beveled at an angle of 3.5 to 6°. The flange is provided with openings for springs and balls, on which the springs axially rest. The balls touch the spindle surface on one side and the conical wall of the opening on the opposite side. The headstock is provided with two control means, one of which acts axially on the sleeve in the direction towards the clamping pins and the other on the flange in the opposite direction. The invention is best characterized by

Description

Vynález se týká zařízení pro ustředění materiálové tyče, jejíž konec je uvnitř vřetena soustruhu nebo soustružnického centra.The invention relates to a device for centering a material bar, the end of which is inside the spindle of a lathe or turning center.

U známých soustruhů a soustružnických center je problémem, jak ustředit materiálovou tyč, která je již tak krátká, že její konec je uvnitř vřetena. Pokud takové materiálové tyč není ustředěna, dochází při otáčení vřetena k jejímu rozkmitání, což má za následek nepřesné, nekvalitní obrábění a rychlejší opotřebení stroje. Aby se takovým důsledkům zabránilo, je nutno snížit rychlost otáček, takže není pak možno plně využít výkonnosti a možností stroje. Ustředění konce materiálové tyče sklíčidlem, umístěným ne konci vřetena, neodstranuje problém. Známé je řešení umístěním materiálové tyče ve vodící trubce, jež prochází vřetenem. To však má velkou nevýhodu v tom, že každý průměr materiálová tyče vyžaduje svůj průměr vodící trubky. Vodící trubku je tedy třeba pro různé průměry materiálových tyčí vyměňovat, což znamená časové ztráty.With known lathes and turning centers, the problem is how to center the material bar, which is already so short that its end is inside the spindle. If such a material bar is not centered, it will oscillate when the spindle is rotated, resulting in inaccurate, poor quality machining and faster machine wear. In order to avoid such consequences, it is necessary to reduce the speed of rotation so that the performance and capabilities of the machine cannot be fully exploited. Centering the end of the material rod with a chuck located at the end of the spindle does not eliminate the problem. It is known to provide a material rod in a guide tube that passes through the spindle. However, this has the great disadvantage that each diameter of the material rod requires its diameter of the guide tube. Therefore, the guide tube needs to be replaced for different material rod diameters, which means time loss.

Zařízením podle vynálezu je dosaženo dokonalejšího ustředění materiálové tyče, jejíž konec je ve vřetenu. Toto zařízení je tvořeno pouzdrem, axiálně pohyblivým po vnějším povrchu vřetena, jež má na jednom konci začátek otvoru vytvořen jako kužel, opatřený vedením pro nejméně tři upínací čepy, posuvně upravené v radiálních otvorech vřetena a na druhém konci, spojeném tažnými pružinami s přírubou, opatřenou otvory pro pružinky a kuličky, o něž se,pružinky axiálně opírají, dotýkající se z jedné strany povrchu vřetena a z opačné strany kuželové stěny začátku otvoru, je začátek otvoru zkosen pod úhlem 3,5 až 6°, přičemž ve vřeteníku jsou upravepy dvojí ovládací prostředky, např. písty, z nichž jedny působí axiálně na pouzdro ve směru k upínacím čepům a druhé na přírubu v opačném směru.The device according to the invention achieves a better centering of the material rod, the end of which is in the spindle. The device consists of a sleeve axially movable on the outer surface of the spindle, which has at one end a bore formed as a cone, provided with a guide for at least three clamping pins slidably disposed in the radial bore of the spindle. the holes for the springs and balls on which the springs are axially supported, touching the one side of the spindle surface and the other side of the conical wall of the opening of the opening, the opening of the opening is tapered at an angle of 3.5 to 6 °; such as pistons, one of which acts axially on the housing in the direction of the clamping pins and the other on the flange in the opposite direction.

Zařízením podle vynálezu je možno ustředit materiálovou tyč,, jejíž konec je ve vřetenu, v optimální vzdálenosti od sklíčidla. Tím je zaručeno omezení rozkmitání tyče na nejmenší míru. Podstatnou výhodou; je značný rozsah průměrů materiálových tyčí, které je možno zařízením podle vynálezu ustředit. Zařízení je snadno ovladatelné, vhodné pro stroje pracující podle programu v automatickém cyklu, zejména pro číselně řízené obráběcí stroje.By means of the device according to the invention, it is possible to center the material rod whose end is in the spindle at an optimal distance from the chuck. This ensures that the vibration of the bar is kept to a minimum. A substantial advantage; there is a considerable range of material rod diameters that can be centered by the device of the invention. The machine is easy to operate, suitable for automatic cycle machines, especially for numerically controlled machine tools.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr. 1 představuje zařízení podle vynálezu v podélném řezu, obr. 2 v příčném řezu podle linie A-A na obr. 1 a obr. 3 v příčném řezu podle linie B-B na obr. 1.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a device according to the invention in longitudinal section, Fig. 2 in cross section along line A-A in Fig. 1 and Fig. 3 cross section along line B-B in Fig. 1.

Na obr. 1 je vidět zařízení podle vynálezu, jež je tvořeno pouzdrem 4, axiálně posuvným na vřetenu 2. Přímočarý pohyb pouzdra 4 je zajištěn klínem 5, který je spojen s pouzdrem £ pomocí kolíku 6 a posouvá se v drážce 7 vřetena g. Začátek otvoru pouzdra 4 na levé straně je kuželový a na jeho ploše je vytvořeno troje vedení ® ve tvaru T - drážky, v němž jsou svými hlavicemi uloženy tři upínací čepy l,a to v úhlovém odstupu 120°. Upínací čepy 1 jsou posuvní upraveny v radiálních otvorech vřetena 2 a tažné trubky 9 pro ovládání sklíčidla 10, uložené v dutině vřetena 2. Otvor 11 v tažné trubce 9 je vytvořen jako drážka, odpovídající délce axiálního pohybu tažné trubky 9. Na pravé straně pouzdra 4 je začátek otvoru rovněž kuželový, a to pod úhlem 3,5° až 6°. Tento rozměr kuželového zkosení je zvolen proto, aby kulička 12 jako součást déle popisovaného blokovacího mechanismu, zatlačovaná mezi kuželovou plochu začátku otvoru^a vnějš£ plochu vřetena 2, udržela pouzdro 4 v axiální poloze. Blokovací mecha213 849 nismus je tvořen přírubou 12, posuvné uloženou na vřetenu 2, volná spojenou a pouzdrem 4 šesti tažnými pružinami 14, umístěnými v otvorech pouzdra 4 a příruby 13. V tělese příruby 13 je vyvrtáno osm axiálních otvorů pro pružinky 15, jež přitlačují kuličky 12, umístěné v otvorech prstence příruby 13, vytvořených jako klece, na kuželovou plochu začátku otvoru pouzdra 4 a vnější plochu vřetena 2. Krajní poloha příruby 13 na pravé straně je dána polohou dorazu. 16 ve tvaru kroužku na vřetenu 2. Ve stěně vřeteníku 17 je umístěno hydraulické zařízení, ovládající upínání a uvolňování zařízení podle vynálezu. Hlavními částmi upínacího mechanismu; je přívodní otvor 18 a jemu příslušející tři plunžrové písty 19, jež se na obr. 1 dotýkají osazení 20 pouzdra 4 zprava. Hlavními částmi uvolňovacího mechanismu je přívodní otvor 21 a jemu příslušejících šest plunžrových pístů, jež se na obr. 1 dotýkají čela příruby 13 zleva.The device according to the invention is shown in FIG. 1, which consists of a sleeve 4 axially displaceable on the spindle 2. The linear movement of the sleeve 4 is ensured by a wedge 5 which is connected to the sleeve 6 by a pin 6 and moved in the groove 7 of the spindle g. The opening of the sleeve 4 on the left-hand side is conical and has three T-shaped grooves in its surface, in which three clamping pins 1 are arranged with their heads at an angular distance of 120 °. The clamping pins 1 are displaceably provided in the radial holes of the spindle 2 and the draw tube 9 for actuating the chuck 10 housed in the cavity of the spindle 2. The hole 11 in the draw tube 9 is formed as a groove corresponding to the axial movement length of the draw tube 9. the opening is also conical at an angle of 3.5 ° to 6 °. This dimension of the tapered chamfer is chosen so that the ball 12, as part of the locking mechanism described above, pressed between the tapered surface of the opening of the bore 4 and the outer surface of the spindle 2, keeps the sleeve 4 in the axial position. The locking mechanism is formed by a flange 12 slidably mounted on the spindle 2, loosely coupled and a bushing 4 by six tension springs 14 located in the holes of the housing 4 and the flange 13. Eight axial holes for the springs 15 are drilled in the flange body. 12, located in the ring holes of the flange 13 formed as a cage, on the conical surface of the opening of the housing bore 4 and the outer surface of the spindle 2. The extreme position of the flange 13 on the right side is given by the stop position. 16 in the form of a ring on the spindle 2. In the wall of the headstock 17 there is a hydraulic device controlling the clamping and releasing of the device according to the invention. Main parts of the clamping mechanism; is the inlet opening 18 and its associated three plunger pistons 19, which in Fig. 1 touch the shoulder 20 of the housing 4 from the right. The main parts of the release mechanism are the inlet opening 21 and its six plunger pistons, which in Fig. 1 touch the face of the flange 13 from the left.

Ústředění materiálové tyče 3, jejíž konec je ve vřetenu 2, se provádí jejím upnutím pomocí tří upínacích čepů 1 takto: tlaková kapalina se vpustí do přívodního otvoru 18 pod tři upínací Soupóžka 19, která se začnou pohybovat doleva a posouvají směrem doleva i pouzdro 4. Vedení 8 v kuželové ploše začátku otvoru stlačuje upínací čepy 1, jež upnou materiálovou tyč 2 uloženou ve vřetenu 2. Zároveň s pozdrem, 4 se posouvá doleva i jeho příruba 13, spojená spojená s pouzdrem 4 šesti tažnými pružinami 14. Příruba 13 posouvá doleva i uvolňovací plunžrové písty 22, jež jsou v této fázi bez tlaku. Když se pouzdro 4 při upnutí materiálové tyče 2 dostane do levé krajní polohy, je tato poloha zablokována osmi kuličkami 12, zatlačovanými pružinkami 15 mezi kuželovou plochu začátku otvoru pouzdra 4 a vnější plochu vřetena 2. Po provedeném upnutí' materiálové tyče 3 začne obráběcí proces, při němž se spolu s vřetenem 2 otáčí pouzdro 4 včetně příruby 13, nikoli však obojí plunžrovými písty 19, 22, jež odlehnou od osazení 20 pouzdra 4 a čela příruby 13 automatickým vytvořením nepatrné vůle. Po skončení obráběcí operace je nutno uvolnit upnutí materiálové tyče 3, aby mohla být posunuta neznázorněným podávacím zařízením déle do sklíčidla 10. To se provede vpuštěním tlakové kapaliny přívodním otvorem 21 pod šest plunžrových pístů 22, jež se začnou pohybovat směrem doprava a unášet nejprve přírubu 13 s blokovacím mechanismem, sestávajícím z pružinek 15 a kuliček 12. Tím je odblokováno pouzdro 4 volně spojené šesti tažnými pružinami 14 s přírubou 12 a posouvá se s ní doprava. V důsledku toho se uvolní stlačení upínacích čepů 1, které uvol ní materiálovou tyč 3 ze evého sevření. V této fázi jsou upínací plunžrové písty 19 bez tlaku takže jsou unášena osazením 20 pouzdra 4 doprava. Dvojnásobné množství uvolňovacích plunžrových pístů 22 oproti upínacím plunžrovým pístům 19 zajištuje dokonalé a rychlé uvolnění pouzd ra 4 a tím i materiálové tyče 3. Po provedeném posunutí materiálové tyče 3 neznázorněným podá vacím zařízením se materiálová tyč 3 znovu ústředí výše popsaným způsobem,The centering of the material rod 3, the end of which is in the spindle 2, is carried out by clamping it by means of three clamping pins 1 as follows: the pressurized liquid is introduced into the inlet opening 18 under three clamping assembly 19 which begin to move to the left and move the sleeve 4. The guide 8 in the conical surface of the opening of the hole compresses the clamping pins 1 which clamp the material bar 2 housed in the spindle 2. At the same time as the sleeve 4, its flange 13, coupled to the sleeve 4, moves with six tension springs. releasing plungers 22 which are depressurized at this stage. When the sleeve 4 reaches the left end position when the material bar 2 is clamped, this position is locked by eight balls 12, pressed by springs 15 between the conical surface of the opening of the housing 4 and the outer surface of the spindle 2. in which, together with the spindle 2, the sleeve 4, including the flange 13, is rotated, but not both plunger pistons 19, 22, which are relieved from the shoulder 20 of the sleeve 4 and the face of the flange 13 by automatically producing slight play. At the end of the machining operation, it is necessary to release the clamping of the material bar 3 so that it can be moved longer into the chuck 10 (not shown). This is accomplished by injecting pressure fluid through the inlet 21 under six plunger pistons. with a locking mechanism consisting of springs 15 and balls 12. This unlocks the housing 4 loosely connected by six tension springs 14 to the flange 12 and moves it to the right. As a result, the compression of the clamping pins 1 is released, which releases the material bar 3 from its clamping. At this stage, the plunger clamping pistons 19 are depressurized so that they are carried by the shoulder 20 of the housing 4 to the right. The double plunger release plunger 22 as opposed to the plunger clamping plungers 19 provides a perfect and quick release of the sleeve 4 and hence the material bar 3. After the material bar 3 has been moved, the material bar 3 is re-centered as described above,

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A device for centering a bar in a spindle housed in a headstock of a lathe or turning center, characterized in that it consists of a sleeve (4) axially movable on the outer surface of a spindle (2) having at least one end of the hole formed as a cone 8) for at least three claw clamping pins) slidably mounted in the radial bores of the spindle (2) and on the other

213 849

An end connected by tension springs (14) by a β flange (13) provided with spring holes (15) and balls (12) on which the springs (15) bear axially, touching on one side of the spindle surface (2) and on the opposite side the conical wall of the opening, the opening of the opening is tapered at an angle of 3.5 to 6 °, and in the headstock (17) there are provided two actuating means, eg pistons (19, 22), one of which acts axially on the housing (4) in the direction of the clamping pins (1) and the other on the flange (13) in the opposite direction.