CS253586B2 - Coupling for tools' modular systems - Google Patents

Description

Vynález se týká spojky pro modulové systémy nástrojů, určené především pro vzájemné spojení základního tělesa anebo redukčního pouzdra anebo prodlužovací vložky a držáku obráběného nássroje, který má být upnut do hlavního vřetena obráběcího stroje, a provedené tak, že první ze spojovaných částí je opatřen středícím otvorem a druhá ze spojovaných částí obsahuje středící čep lícující se středícím otvorem první spojované čássi, že obě spojované části jsou ve své vzájemné poloze zajištěny zajišoovacim prvkem a že jsou opatřeny prostředky pro jejich vzájemné spojení tak, že první spojovaná část obsahuje závitový otvor, provedený v pokračování jejího středícího- otvoru a s tímto středícím otvorem souosý, a že druhá spojovaná část obsahuje rovněž středový závitový otvor, provedený ve středícím čepu.

Hlavně u starších provedení vyvrtávacích strojů jsou upínací konce jejich hlavních vřeten značně odlišné. Různá automaaická upínací zařízení přinesla další verze a zmnoožla tím již dost značný počet způsobů spojování obráběcích nástrojů s vřeteny obráběcích strojů. Vyplynůlo z toho, že žádná souprava obráběcích náásrojů pro obráběcí stroje ani výroba ta.kovýcl, náátrojů nemohly být zdokonaleny začleněním obráběcích náss-rojů standardního konstrukčního provedení, tvořených jedním kusem a vyhcááejících z chaaaateristickcýh znaků obráběcích strojů. Je tudíž účelné, když se část spojovaná s upínacím koncem hlavního vřetena obráběcího stroje a část určéná pro upnuuí pbráběcího oástrhjr od sebe oddí^lí a 'pak vhodným spojovacím systémem spool. Tento způsob-je pouužtelný pro vzájemné spojení typizovaných částí pro upínání nástrojů s různými upínacími částmi, tpojiteOnými s upínacími konci hlavních vřeten obráběcích strojů tak, že s jedním typem upínací čássi obráběcího stroje jsou tpojitrlnt různé typy částí pro upínání oásSrhjů.

Ovládací ústrojí stávájících obráběcích strojů jsou opatřena systémy, které při požadavku obrábění určitým nástroeem tento násliroj do vřetena obráběcího stroje zasunou a upnou a po skončení obráběcí operace jej uvooní, z vřetena vysunou a odsunou z pracovního prostoru. Požadavkem tu však je vhodná vzájemná poloha vztažných bodů hlavního vřetena obráběcího stroje a konec upínaného obráběcího oástrhjr, podle typu použitého ovládání.

Upínací zařízení obráběcích - oásSrhjů, sestávvaících z někoořka čáási, jsou známa. Spc^ovací části jsou obvykle utvářeny tak, že středící čep, provedený.na jedné ze spojovaných čáásí, zapadne do středícího otvoru, provedeného ve druhé spojované čáási.

U jednoho ze známých provedení je jedna ze spojovaných částí za středícím čepem opatřena závitovým prodloužením a ve druhé spojované čáási je v prodloužení středícího otvoru proveden závitový otvor tak, že (záávtové prodloužení první spojované čássi se zašroubuje do závitového otvoru druhé spojované čáási. Toto řešení je sice jrUooUuché, avšak není jím zajištěna pevná vzájemná poloha dané upínací čáási hlavního vřetena obráběcího áSroje a konce do něj vaazeného obráběcího náaSroje. ToSo řešení je Sudíž použiSelné jen při otáčení obráběcího nástroje ve sm^ru stoupání upínacího závitu a to charrakterstiky v případě pravochodých otáček. PrhtSsměrot točivý pohyb by měl za následek uvolnění upnuuí v závitu. '

U jiného známého provedení je spojení obou spojovaných částí zajištěno rovněž středícím otvoren a šroubem s kuželovitým koncem, umístěným v čáási se středícím otvorem kolmo na osu čássi nesoucí obráběcí nástroj a zapadajícím svým kuželovitým koncem těsně do tužeeovitt vložky středícího čepu druhé spojované čáási. Výsledkem tohoto spojení je však nedokonalé rovinné dosednnu! styčných ploch spojovaných kusů a nedosažení přiměřené tuhosti spOrní, protože upínací síla není soustředná.

Podle dalšího známého provedení jsou spojované čáási vzájemol spojeny podobně použitím středícího čepu a středícího otvoru a jsou šroubem s hlavou pro zástrčný klíč, zasahujícím do kroužku, přieemž kroužek je v pokračování středícího otvoru áajištlo závieem nebo příčnými kolíky a přččemž šroub je zašroubován do závitového otvoru, provedeného ^ve ^^dicím ^če^pu. Toto íe^ní ^{je ti}c^{r v}h^{hUot z hlrU}i^tta ^shustre^un^th^{o p}r^{enotu up}í^oαcí síly, avšak jeho nevýhodou je, že jednoduše (závitem) zabudovaný kroužek značí rizk^ rozpc^jie^Jí. I když se tomu předejde - zabráněním jeho natáčení - stává tu moonnot, že nebo deformací malých souččssí, zatížených velkou silou, se tuhost spojení naruší.

otěrem spojení upínací a nástrojové čássi, které by vyhovělo daným požadavkům a jehož' jednoduché uspořádání by zajistilž jeho ekonomickou výrobu.

Záměrem vynálezu je odstranění uvedených nevýhod a zajištění takového provedení

Uvedený záměr byl splněn vyřešením spojky pro modulové systémy tásSržjů, určené především pro vzájemné spojení základního tělesa anebo redukčního pouzdra anebo prodlužovací vložky a držáku obráběcího násSržje, který má být upnut do hlavního vřetena obráběcího stroje, a provedené tak, že první ze spojovaných částí je opatřena středícím otvorem a druhá ze spojovaných čássí obsahuje středící čep lícující se středícím otvorem první spojované ^^s^si, že obě spojované čássi jsou ve své vzájemné poloze zajištěny 2ajišžovacír prvkem a že jsou opatřeny prostředky pro jejich vzájemné spojení tak, že první spojovaná část obsahuje závitový otvor provedený v pokračování jejhho středícího otvoru a s tímto středícím otvorem souosý a že druhá spojovaná část obsahuje rovněž středový závitový otvor, provedený ve středícím čepu, přčeemž je závitový otvor v první se stoupáním závitového otvoru ve druhé těchto závitových otvorů je zašroubován jako ^^^^i^št^c^^ací prvek proo^ vzájemnému kolík, zalícovaný polovinou své délky do otvoru provedeného v první ze spojovaných částí souběžně s jejím středovým vrtáním a výstředně vůči němu, přáeerž druhá polovina délky tohoto zajiSoovacího kolíku je provedena o menším průměru a exceenricky vůči jeho první polovině a je opatřena kuželovitým koncem, zapada^cím do otvoru ve druhé spojované č^E^si.

spojované části proveden se stoupáním stejnosměrným spojované čáási, avšak strmějším, přčeemž do obou diferenciální šroub, a že dále podle vynálezu je natáčení takto spojených částí pouužt zajištovací

Zaiíš^ovicí kolík může být v axiálním směru ve vrtání o větším průměru podepřen kuličkou anebo muže být uchycen rozpěrným kroužkem vloženým do drážky provedené na větším průměru kolíku.

Koonsrukční provedení spojky podle vynálezu urržňuje správné slícování čelních styčných ploch spojovaných částí v důsledku účinku soustředné síly přiměřené velikosti a provedení přiměřeně pevného a tuhého spojeni meei části nesoucí násSroj, částí prodlužovací a částí upínací. Systém spojky neobsahuje rychle se opotřebo^ávalcí souuásSi, které by vyžadovaly častou výměnu. Sppečálně provedený zaiíš^ovicí kolík zaiišfuje siccované spojení snadno strojně o^Jraco^^í^tLel^ným. otvory, bez rozika statické neurč^os^, a je tudíž schopen přenosu vysokého mommetu, protože je namáhán pouze čistým střkeem, přčeemž rovněž ummoňuje zatižitelnost obráběcího zařízení točivým mommtem v obou směrech bez rizika uvolnění spooení.

Pro mmonost vyuužtí zdvihového cyklu obráběcího násSržjj, daného ovládacím postupem, jsou při dokoučovacích vyvrtávacích pracech otvorů význačnými chaaaakejistkkari spojení vztažné body hlavního vřetena obráběcího stroje a upínací áásSí nebo dokonce obráběcího nástroje. Různé ovládací systémy vyžadi^í různé polohy konce nássroje vůči stanovené poloze hlavního ní těmto různým požadavkům tím, že jednak zajiš£žvací kolík stanovuje obecně používanou polohu a že dále může být v odlitém případě zaIíš^ovicí kolík zasunut do profikt^u v požadované poloze a to s využitím toho, že diferenciální šroub zajiš£uje svými závitovými částmi o stejnosrěrttch stoupáních moonost vzájemného závitů.

vřetena obráběcího stroje. Zlepšené uspořádání spojky podle vynálezu umožňuje vyhověnatočení jím spojených částí ve směru stoupání

Uspořádáni spojky podle vynálezu ummoňuje né vrtáním v hlavním vřeteně obráběcího stroje diferenciálního šroubu opatřeného průběžným vrtáním.

také přívod chladicí a maaací kapaliny, zaváděke konci obráběcího náásroje, a to pobitím

D.dIší podrobrmosi uspořádání spojky podle vynálezu budou blíže popsány na případech provedení a s odvoláním na přionžené vyobrazení, znásožňučící: obr. 1 - uspořádání spojky podle vynálezu pro přímé spojení základního tělesa se strmým kuželem a držáku soustružnického nože; obr. 2 - deeaU zajišoovacího kolíku, použitého u provedení podle obr. 1, ve zvětšeném

I

253586 · 4 měřítku; obr. 3 - uspořádání spojky podle vynálezu pro spojení základního tělesa se strmým kuželem, prodlužovacího kusu a příslušného držáku nássroje.

Na obr. 1 je v řezu znázorněno uspořádání spojky základního tělesa 2 se strmým kuželem a držáku £ soustružnického nože. Strmý 2 základního tělesa 2 odpovídá upínacímu strmému kuželi daného obráběcího stroje. Středící čep 5 držáku 4 nože je zalícován do střed i čího otvoru 3, provedeného v základním tělese 2 souose se strmým kuželem 2. Tuhé spojení základního tělesa 2 a držáku £ nože je zajištěno diferenciálním šroubem 6. Tento diferenciální šroub 6 je svým, jedním závitovým koncem £ zašroubován do závitového osového otvoru 2' provedeného ve vrtání základního tělesa 2, a druhým závitovým koncem 10 do závitového otvoru 2» provedeného v držáku 2 nože. Závitová část 9 diferenciálního šroubu £, zašroubovaná do závitového otvoru £, provedeného ve vrtání základního tělesa 2, má menší stoupání - vhodně poloviční - než závitová část 10 opačného konce diferenciálními o šroubu £ , zašroubovaná do závitového otvoru 2, provedeného v držáku £ nože.

Obě závitové čávsi 9_, 10 diferenciálního šroubu 2 mají však přitom stejné jmennvvté průměry. Závitová část 10 je zašroubovaná do závitového otvoru 2 v držáku £ nože tak, že při natáčení diferenciálního šroubu £ v přís^nném směru - účelně doprava - se jako výsledek rozdílu stoupání závitu 9 a 10 projeví vzájemné přiblejovVní čelní plochy 11 základního tělesa 2 a čelní plochy 12 držáku 2 nože až do jejich vzájemného dosednuuí podle síly, tdpptíddjící utahovacímu mommenu, vyvozovanému zVstrčným klčeem zasunutým do šesthhjannéht nebo čtyřhaanného vybrání 14 v horním čele diferenciálního šroubu 2· Možnost pohybu diferenciálního šroubu £ v závitových otvorech 2 a 2 je zajištěna válcovým osazením 22' jehož vnější průměr je menší než je průměr kořenů závitů 9 a 10.

Vzájemnému natáčení základního tělesa 2 a držáku 2 nože je předcházeno zajištovacír kolíkem 22' jehož provedení je deeaálněěi znázorněno na obr. 2. Horní část 16 zajištovjcíht kolíku 15 je otočně zaHcována do vrtání £2' provedeného v čelní ploše 11 základního tělesa 2· Axiální poloha zajištovacího kolíku 15 je zaji^štěí^na kuličkou 28, vloženou na dno vrtání 17 a jsoucí se zajišjovjcír kolkem 15 ve styku přes středící zápis 22· Zajiš^vwjcí kolík 15 je ve své axiální poloze - s г^п^Х natáčení - držen pružným rozpěrným kroužkem 21, vloženým do drážky .20, pro vedené přibližně uprostřed délky horní čávsi 16 zajišoovacího kolíku 15.

Spodní část 22 za j^S^vac^o kolíku 15 lícuje s vrtáním 23, provedeným v čelní ploše držáku 2 nože a je vůči jeho horní čááti 16 exceenrickV. Průměr spodní čássi 22 je přitom vůči průměru jeho horní čávsi 16 menší o dvojnásobek její exxeetriiity. Exi^e^i-citou spodní čássi 22 za jáS^va^ho kolíku 15 je umožněno provedení líc ovacích vrtání 17 a 23 s poměrně volnou polohou tolerancí, bez rizika statické neeurčtossi a přepěěí. Z tohoto důvodu nemá nepřesnost vzájemných poloh vrtání 17 a 23 - měřeno od jmenno-vté hodnoty - překroočS dvoonásobnou hodnotu exicenrícity spodní čávsi 22 zajišttvjiího kolíku 15 vůči jeho horní £6.

PPi, zájiš£jvVuí zajištovjiír kolkem 15 přijde vrtání 23 nejprve do styku s kuželovitým osazením 24 spodní 22 zajišoovacího kolíku 15 a natočí přitom zearštovací kolík 15 do takové polohy, aby jeho spodní část 22 mohla být ’zasunuta do vrtání 23, čímž je zajišjěnt bezpečné zasumiuí a staticky určité spojení spojovaných částí 2 a 2·

Na obr. 3 je znázorněno, uspořádání spojky podle vynálezu, u něhož je meei základní těleso 2 a držák 2 nástroje vložena prodlužovací vložka 25.· Horní část prodlužovací vložky 25 je ve svém provedení totožná s provedením spojovací čávsi držáku 2 nože podle obr. 1, přčeemž provedení její spodní části je totožné s provedením spojovací čássi základního tělesa 2 podle obr. 1.- Rovněž způsob spc^^jeníí a zajištjní jeduotlivýih spojovaných částí £, 25 a 2 jsou stejné jako způsob spojení a zajištjní, popsaný s odvoláním na provedení podle obb.’l a obr. 2.

Jak je na obr. 3 znázorněno, jsou v tomto případě provedení diferenciální šrouby 2 provedeny s průběžnými vrtáními 26, jimiž je zajištěna mrénost vnitřního průtoku chladicí a mazací kapaliny k hrotu obráběcího nástroje, upnutého v držáku _4. Průměr vrtání 26 je přitom omezen rozměrem šestihranného respektive čtyřhranného vybrání 04, provedeného v čele diferenciálního šroubu _6 r sloužícího pro zasunutí nástrčného 'klíče.

Části vrtání 27 s různými stoupáními závitů 2 a 8_, provedeného v ose prodlužovrcí vložky 25, jsou od sebe odděleny zápachem ,28. \

Popsané příklady provedení a uspořádání spojky ukazují, že vynálezem je umožněno rychlé, bezpečné a staticky určité spojení obráběcích nástrojů s hlavními vřeteny obráběcích strojů, přičemž je toto zařízení jednoduché a snadno vyrobitelné. Spojované části jsou vzájemně zaměěitelné, čímž je umožněna optimální kombinace jednotlivých částí a zajištěno ekonomické sestavení optimální soupravy nástrojů pro daný obráběcí stroj. ‘

I když v popisu byly uvedeny jen dva příklady provedení uspořádání spojky podle vynálezu, je zřejmé, že v rámci vynálezu a uvedeného předmětu vynálezu je možná řada dalších a alternativ provedení a uspořádání souprav obráběcích nástrojů.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Spojka pro modulové systémy nástrojů, především pro vzájemné spojení základního tělesa a/nebo redukčního pouzdra a/nebo prodlužovací vložky a/nebo držáku obráběcího nástroje, který má být upnut do hlavního vřetena obráběcího stroje, kde první ze spojovaných Čáátí je opatřena středícím otvorem a druhá ze spojovaných částí obsahuje středící čep, lícující se středícím otvorem první spojované části, obě spojované části jsou ve své vzájemné poloze zajištěny zajišťovacím prvkem a jsou opatřeny prostředky pro jejich vzájemné spojení, když první spojovaná část je opatřena závitovým otvorem provedeným jako pokračování jejího středícího otvoru a s tímto otvorem souosým a druhá spojovaná Část je opatřena rovněž středovým závitovým otvorem, kde závitový otvor v první ze spojovaných částí je proveden se stoupáním steínosměrným se stoupáním závitového otvoru ve druhé ze spojovaných částí avšak strmějším, přičemž v obou těchto závitových otvorech je vložen diferenciální šroub, vyznačená tím, že v první ze spojovaných částí (1) souběžné a výstředně s jejím stehovým otvorem (3) je vložen zajišťovací kolík (15), zaUcovaný polovinou (16) své délky do otvoru (17) první části (1), přičemž druhá polovina (22) délky zajišťovacího kolíku (15) má menší průměr a je excentricky uložena vůči první polovině (16) délky a je opatřena kuželovitým koncem (24).
2. 2. Spojka podle bodu 1, vyznnauuicí se tím, že mmzi dnem otvoru (17) první části a zajištovacím kolíkem (15) je uložena opěrná kulička (18) a horní polovina (16) kolíku (15) je opatřena drážkou (20) pro uložení uajišťovrcíit pružného rozpěrného kroužku (21).