CS241574B1

CS241574B1 - Spindle with automatic tool clamping

Info

Publication number: CS241574B1
Application number: CS842183A
Authority: CS
Inventors: Vincent Zon
Original assignee: Vincent Zon
Priority date: 1984-03-27
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS218384A1

Abstract

Vřeteno s automatickým upínáním nástroja, určené najma pre viacvretenové posuvové vřeteníky postupových obrábacích strojov, zložené z telesa vřetena s kuželovou upinacou dutinou, upínacieho ťahadla, osadeného děleného puzdra, osadeného uzatváracieho puzdra, tlačnej pružiny, ovládacieho kolíka, nastavitelnej narážky a kuželovej stopky nástrojového držiaka. Riešeným problémom je ulahčenie a urýchlenie výměny otupených nástrojov aj u viacvretenových vreteníkov, čo sa dosahuje tým, že na kužel'ovú upínaciu dutinu (lij vřetena (16) je prostredníctvom osadenia (13) napojená válcová dutina (6), v ktorej je uložená jednak tlačná pružina (15), a jednak upínacie ťahadlo (5), ktorého upínacie výstupky (12) sú v zábere s oválným zámkom (19) kuželovej stopky (2j nástrojového držiaka (1) a vodiace hrany (17) osadenej hlavy (8) upínacieho ťahadla (5) sú v posuvnom zábere s vodiacimi drážkami (7) telesa (16) vřetena, kedy válcová časť upínacieho ťahadla (5) je posuvné uložená v osadenom delenom puzdre (4), ktoré je ďalej prostredníctvom tlačnej-pružiny (15) a osadeného uzatváracieho puzdra (3) blokované na osadeni (13) valcovej dutiny (6) a kuželovej upínacej dutiny (11).Spindle with automatic tool clamping, designed primarily for multi-spindle feed headstocks of progressive machine tools, consisting of a spindle body with a conical clamping cavity, a clamping rod, a fitted split sleeve, a fitted closing sleeve, a compression spring, a control pin, an adjustable stop and a conical shank of the tool holder. The solved problem is to facilitate and accelerate the replacement of blunt tools even in multi-spindle headstocks, which is achieved by connecting a cylindrical cavity (6) to the conical clamping cavity (1j of the spindle (16) via a shoulder (13), in which both a compression spring (15) and a clamping rod (5) are placed, the clamping projections (12) of which are in engagement with the oval lock (19) of the conical shank (2j of the tool holder (1) and the guide edges (17) of the mounted head (8) of the clamping rod (5) are in sliding engagement with the guide grooves (7) of the spindle body (16), where the cylindrical part of the clamping rod (5) is slidably placed in a mounted split sleeve (4), which is further blocked on the shoulder by means of a compression spring (15) and a mounted closing sleeve (3). (13) cylindrical cavity (6) and conical clamping cavity (11).

Description

' Vynález sa týká vřetena s automatickým upínáním nástroja, určeného najmá pre viacvretenové posuvové vřeteníky postupových obrábacích strojov.The invention relates to a spindle with automatic tool clamping, intended in particular for multi-spindle feed spindles of progressive machine tools.

Doteraz známe vrétená s dokonalým automatickým upínáním nástrojov sú aplikované v číslicovo riadených obrábacích centrách, v ktorých sa spravidla používá len jedno pracovně vřeteno. Taktiež sú známe vretená s automatickým upínáním nástrojových držiakov na pracovných jednotkách jednoúčelových strojov. Tieto známe koncepcie, v mnohých smeroch dokonalé, pre svoju zložitosť a vysoké náklady nie sú vhodné pre viacvretenové posuvové vřeteníky postupových obrábacích strojov, ktoré obsahujú až štyridsať pracovných vretien a ktorých koncepcia automatického upínania nástrojových držiakov musí byť jednoduchá, umožňujúca rýchlu vyměnitelnost nástrojov a vysokú funkčnú spotahlivosť.Previously known spindles with perfect automatic tool clamping are applied in numerically controlled machining centers, where usually only one work spindle is used. Also known are spindles with automatic clamping of tool holders on working units of single-purpose machines. These well-known concepts, perfect in many ways, due to their complexity and high cost, are not suitable for multi-spindle feed spindles of progressive machine tools containing up to forty working spindles and whose concept of automatic tool holder clamping must be simple, allowing rapid tool change and high functionality spotahlivosť.

Týmto specifickým požiadavkám plné vyhovuje vřeteno s automatickým upínáním nástroja podía vynálezu, zložené z telesa vřetena s kuželovou upínacou dutinou, upínacieho ťahadla, osadeného děleného púzdra, osadeného uzatváracieho púzdra, tlačnej pružiny, ovládacleho kolíka, stabilizačnej narážky a kuželovej stopky nástrojového držiaka, ktorého podstata spočívá v v tom, že na kůže lovů upínaciu dutinu vřetena je prostredníctvom osadenia napojená válcová dutina, v ktorej je uložená jednak tlačná pružina a jednak upínacie ťahadlo, ktorého upínacie výstupky sú v zábere s oválnym zámkom kuželovej stopky nástrojového držiaka a vodiace hrany osadenej hlavy upínacieho ťahadla sú v posuvnom zábere s vodiacimi drážkami telesa vřetena, kedy válcová časť upínacieho ťahadla je posuvné uložená v osadenom delenom puzdre, ktorá je dalej prostredníctvom tlačnej pružiny a osadeného uzatváracieho púzdra blokované na osadení válcovéj dutiny a kuželovej upínacej dutiny, pričorn druhý koniec tlačnej pružiny je opretý o valcovú časť osadenej hlavy upínacieho ťahadla, v ktorého pozdížnej osi je v telese viacvretenového posuvového vreteníka posuvné uložený ovládací kolík a na fréme stroja nastavitelná narážka.The spindle with automatic tool clamping according to the invention is fully compliant with these specific requirements, consisting of a spindle body with a conical clamping cavity, a clamping rod, fitted split sleeve, fitted closing sleeve, compression spring, control pin, stabilizing stop and taper shank. in that the hunting skin is provided with a cylindrical cavity connected by a shoulder with a compression spring and a clamping rod, the clamping lugs of which engage with the oval lock of the taper shank of the tool holder and the guiding edges of the shoulder of the clamping rod in sliding engagement with the guide grooves of the spindle body, where the cylindrical part of the clamping rod is slidably mounted in a fitted split sleeve which is further blocked by means of a compression spring and a fitted closing sleeve. and fitting the cylindrical cavity and the conical chuck, the other end of the compression spring being supported on the cylindrical portion of the shoulder of the chuck, in the longitudinal axis of which the control pin is displaceably mounted in the multi-spindle headstock and adjustable stop.

Pokrok a výhody vřetena s automatickým upínáním nástroja podía vynálezu spočívajú hlavně v tom, že jednoduchým a nenákladným sposobom umožňuje pohodlnú a rýchlu výměnu otupených nástrojov aj u viacvretenových vreteníkov.The advances and advantages of the automatic tool clamping spindle of the present invention lie mainly in the fact that, in a simple and inexpensive manner, it enables convenient and quick replacement of blunted tools even in multi-spindle headstocks.

Příklad vyhótovenia vřetena s automatickým upínáním nástroja podía vynálezu je znázorněný na výkresoch, na ktorých je na obr. 1 nakreslený v řeze nárys, na obr. 2 čiastočný podorys, na obr. 3 rez podía čiary A—A, na obr. 4 čiastočný rez podía čiary Β—B, na obr. 5 čiastočný rez podía čiary C—C a na obr. 6 rez podía čiary D—D, všetko z obr. 1.An example of a spindle with automatic tool clamping according to the invention is shown in the drawings, in which FIG. 1 is a front elevational view, FIG. 2 is a partial plan view, FIG. 3 is a section along line A - A; FIG. 4 is a partial section along line Β-B; FIG. 5 shows a partial section along line C-C and FIG. 6 shows a section along line D-D; FIG. First

Hlavně časti vřetena s automatickým upínáním nástroja podía vynálezu sú teleso 16 vřetena s kuželovou upínacou dutinou 11, upínacie ťahadlo' 5, osadené delené púzdro 4, osadené uzatváracie púzdro 3, tlačná pružina 15, ovládací kolík 9 a kuželová stopka 2 nástrojového držiaka 1. Na kuželovú upínaciu dutinu 11 telesa 16 vřetena je prostredníctvom osadenia 13 napojená válcová dutina 6, v ktorej je* uložená jednak tlačná pružina 15 a jednak upínacie ťahadlo 5, ktorého upínacie výstupky 12 sú v zábere s oválným zámkom 19 kuželovej stopky 2 nástrojového držiaka 1. Vodiace hrany 17 upínacieho ťahadla 5 sú v posuvnom zábere s vodiacimi drážkami 7 telesa 16 vřetena. Válcová časť upínacieho ťahadla 5 je posuvné uložená v osadenom delenom puzdre 4, ktoré je dalej prostredníctvom tlačnej pružiny 15 a osadeného uzatváracieho púzdra 3 blokované na osadení 13 valcovej dutiny 6 a kuželovej upínacej dutiny 11, pričorn druhý koniec tlačnej pružiny 15 je opretý o valcovú časť osadenej hlavy 8 upínacieho ťahadla 5. V pozdížnej osi tohto upínacieho ťahadla 5 je v telese 18 viacvretenového posuvového vreteníka posuvné uložený ovládací kolík 9 a na fréme stroja nastavitelná narážka 10.Mainly the parts of the spindle with automatic tool clamping according to the invention are a spindle body 16 with a tapered chuck 11, a clamping rod 5, a split sleeve 4, a popped closing sleeve 3, a compression spring 15, a control pin 9 and a taper shank 2. The conical clamping cavity 11 of the spindle body 16 is connected via a shoulder 13 to a cylindrical cavity 6, in which a compression spring 15 and a clamping rod 5 are mounted, whose clamping lugs 12 engage with the oval lock 19 of the taper shank 2 of the tool holder 1. the edges 17 of the clamping rod 5 are in sliding engagement with the guide grooves 7 of the spindle body 16. The cylindrical part of the clamping rod 5 is slidably mounted in a stepped split sleeve 4, which is further locked on the shoulder 13 of the cylindrical cavity 6 and the conical clamping cavity 11 by the compression spring 15 and the closure sleeve 3, the other end of the compression spring 15 resting against the cylindrical portion. In the longitudinal axis of this clamping rod 5, a control pin 9 and an adjustable stop 10 are displaceably mounted in the body 18 of the multi-spindle feedstock headstock.

Funkčná činnost vřetena s automatickým upínáním nástroja podía vynálezu je nasledovná: v pracovnom cykle sa viacvretenový posuvový vřeteník po každom vykonaném pracovnom posuve vpřed do řezu vracia rýchloposuvom spát len do tzv. pracovnej základnej polohy, v ktorej sa ovládací kolík 9 neopiera o nastavitelnú narážku 10, upevnenú na fréme stroja. Tlačná pružina prostredníctvom upínacieho ťahadla 5 neustále posobí na kuželovú stopku 2 nástrojového držiaka 1, pričorn. krútiaci . moment z telesa 16 vřetena je na nástrojový držiak 1 prenášaný prostredníctvom. unášacích. výstupkov 14 a odpovedajúcich drážok 19 v prírube nástrojového, držiaka 1. Akonáh.le obsluha dá povel pre výměnu nástrojov, potom sa. automaticky, zastaví náhonový elek-. tromotor vretien a viacvretenový posuvový vřeteník sa presunie zo základnej pracovnej polohy do koncovej polohy pre výměnu nástrojov. V tejto koncovej polohe nastavitelná narážka 10 přestaví prostredníctvom ovládacleho kolíka 9 upínacie ťahadlo 5 do uvolňovacej polohy, kedy upínacie výstupky 12 uvolnia oválný zámok 19 kuželovej stopky 2 nástrojového' držiaka 1 a umožnia obsluhe volné osové vysunutie kuželovej stopky 2 až do polohy, kde drážky 19 v přírubě nástrojového držiaka 1 opustia unášacie výstupky 14. Pootočením nástrojového držiaka o 90° umožní oválný zámok 19 volné vybratie nástrojového držiaka 1 z vřetena 16. Zasunutie nového nástrojového držiar ka sa vykoná vtedy, ked drážky 19 v prírube nástrojového držiaka 1 sú oproti unášacím výstupkom 14 pootočené o 90°, kedy vnútorný obrys oválného zámku 19 v kůže241574 íovej stopke 2 je natočený súhlasne s vonkajším obrysom upínacích výstupkov 12 na upínacom ťahadle 5. Po opretí čela příruby nástrojového držiaka 1 o čelá unášacích výstupkov 14 sa nástrojový držiak 1 pootočí o 90°, kedy oválný zámok 19 uzamkne upínacie nosy 12 a drážky 19, zasunutím nástrojového držiaka 1 nabehnú na unášacie výstupky 14, čiže je nástrojový držiak 1 připravený na automatické upnutie, ktoré nastane na všetkých takto připravených nástrojových držiakoch 1 súčasne, akonáhle viacvretenový posuvový vřeteník opustí koncová základnu polohu a nastavitelné narážky 19 uvoinia ovládacie kolíky 9 jednotlivých vretien. Tlačná pružina 15 přestaví upínacie ťahadlo 5 do upnutej polohy, kedy upínacie výstupky 12 dosadnú na vnútorné čelá oválného zámku 19. Narážky 10 je možné nastavit’ aj tak, že v koncovej základnej polohe je nástrojový držiak 1 jemne vytlačený, resp. uvolněný z kuželovej upínacej dutiny 11 telesa 1S vřetena.The functional operation of the spindle with the automatic tool clamping according to the invention is as follows: in the working cycle, the multi-spindle feed spindle returns to the cutting position only at rapid traverse after each working feed forward. a working base position in which the control pin 9 does not rest against the adjustable stop 10 mounted on the frame of the machine. By means of the clamping rod 5, the compression spring constantly sits on the taper shank 2 of the toolholder 1, in the opposite direction. twisting. the torque from the spindle body 16 is transmitted to the tool holder 1 by means of. entrainment. the projections 14 and the corresponding grooves 19 in the tool flange of the tool holder 1. Once the operator has given the command to change the tools, then it is possible. automatically, stops the drive elec- tric. The spindle motor and the multi-spindle feed spindle are moved from the basic working position to the end position for tool change. In this end position, the adjustable stop 10 moves the clamping rod 5 to the release position by means of the control pin 9, when the clamping lugs 12 release the oval lock 19 of the taper shank 2 of the tool holder 1 and allow the operator to freely axially extend the taper shank 2. The oval lock 19 allows the tool holder 1 to be freely removed from the spindle 16. The insertion of a new tool holder is carried out when the grooves 19 in the flange of the tool holder 1 are opposite the driver lugs. 14 rotated by 90 °, the inner contour of the oval lock 19 in the leather shank 241574 of the stem 2 is rotated in accordance with the outer contour of the clamping lugs 12 on the clamping rod 5. After abutting the flange face of the tool holder 1 1 rotates by 90 °, when the oval lock 19 locks the clamping noses 12 and grooves 19, by inserting the tool holder 1 into the driving lugs 14, so that the tool holder 1 is ready for automatic clamping that occurs on all the tool holders 1 thus prepared simultaneously. the multi-spindle feed headstock leaves the end base position and the adjustable stops 19 release the control pins 9 of the individual spindles. The compression spring 15 moves the clamping rod 5 to the clamped position, whereby the clamping lugs 12 engage the inner faces of the oval lock 19. The stops 10 can also be adjusted such that in the end base position the tool holder 1 is gently pushed or pulled. released from the tapered chuck 11 of the spindle body.

Vřeteno s automatickým upínáním nástrojov podlá vynálezu je možné, okrem uvedeného příkladu hospodárné využit aj v iných obdobných prípadoch viacvretenových vreteníkov.The spindle with automatic tool clamping according to the invention can be used economically in other similar cases of multi-spindle headstocks in addition to the above example.

Claims

SUBJECT

Automatic tool clamping spindle, intended especially for multi-spindle feedstock headstocks of successive machine tools, consisting of a spindle body with a tapered chuck, clamping rod, fitted split sleeve, mounted spring sleeve, compression spring, taper shank, stop pin, tool setter characterized in that a cylindrical cavity (6) is connected to the conical clamping cavity (spindle 11j) by means of a shoulder (13), in which both a compression spring (15) and a clamping rod (5), whose clamping projections (12) are in engagement with the oval lock (19) of the taper shank (2) of the pupil tool (1j) and the guide edges (17) of the stepped head (8) of the clamping rod (5) are in sliding engagement with the guide grooves (7) of the spindle body (16); wherein the cylindrical part of the clamping rod (5) is slidably mounted in a stepped split sleeve (4) which is by means of a compression spring (15) and a fitted closure sleeve (3) locked on the shoulder (13) of the cylindrical cavity (6) and the conical clamping cavity (11), the other end of the compression spring (15) resting against the cylindrical portion ) of the clamping rod (5), in which the control pin (9) and the adjustable stop (10) are movably mounted in the body (18) of the multi-spindle feedstock headstock (9).

1 sheet of drawings