RU1245U1 - Универсальный патрон для автоматизированного крепления инструмента в шпинделе станка - Google Patents

Description

5

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПАТРОН

ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КРЕШ1ЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматизированного крепления инструмента на станках с автоматической сменой инструмента, например, на многооперационных фрезерных, расточных, обрабатывающих центрах и других станках.

Известно залшмное устройство для крепления инструмента в шпинделе станка (см.патент ФРГ № 2544558, В23В 31/06), содержащее закреплен ную в шпинделе переходную втулку и установленную во втулке цангу с наконечником, предназначенным для взаимодействия с захватом зажимного устройства станка. Недостатком указанного устройства является невозможность его использования на станках с автоматической сменой инструмента, из-за отсутствия в устройстве элементов фиксации инструмента в цанге, а также невысокая надежность крепления инструмента в цанге и невысокая надежность крепления инструмента по этим же причинам. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому патрону является выбранный в качестве прототипа универсальное устройство для зажима режущего инструмента в шпинделе станка (см. а.с. № 175435I, В23С 5/26), содержащее выполненный в виде цанги корпус с наружной конической поверхностью, предназначенной для соединения с коническим отверстием в шпинделе, и осевым отверстием, предназначенным для соединения с переходной втулкой или хвостовиком инструмента, элементы предназначенные для затяжки корпуса в шпиндель и элементы для фиксации корпуса в отверстие шпинделя от поворота и осевого перемещения.

Указанное устройство не может быть использовано на станках с автоматической сменой иннтрумента, так как затяжка патрона в шпиндель может осуществляться только вручную, посредством вращения накидной гайки, а смена инструмента в патроне может щзоизводиться только после его извлечения из шпинделя станка.

Универсальный патрон расширяет область его использования за счет возможности применения на станках с автоматической сменой инструмента, таких, например, как многоцелевые, многооперационные, обрабатывающие расточные, фрезерные центры.

МШ€ B23C 5/26

Технический результат достигается тем, что универсальный патрон содержит корпус в виде цанги с наружной конической поверхностью, предназначенной для сопряжения с коническими отверстиями в шпинделе и осевым отверстием, предназначенным для сопряжения с переходной втулкой или хвостовиком инструмента, средства предназначенные для затяжки корцуса в шпиндель и средства для фиксации корпуса в отверстии шпинделя от проворота и переходной втулки или хвостовика инструмента в отверстии корпуса от проворота и осевого перемещения.

В отличие от щ}ототипа црорези в корпусе выполнены в виде закрытых пазов, в передней части корпуса выполнены цилиндрический выступ с наружной конической поверхностью, цилиндрический упорный буртик с лысками и радиальные пазы, цри этом элементы для затяжки корпуса в шпинделе выполнены в виде нажимной втулки с внутренней кольцевой канавкой и конической поверхностью, предназначенной для сопряжения с конической поверхностью на цилиндрическом выступе корпуса и связанных со втулкой посредством байонетного соединения тяг размещенных в пазах корпуса и жестко связанных с наконечником, предназначенным для соединения со штоком механизма зажима станка, средства для фиксации корпуса в отверстии шпинделя от цроворотй выполнены в виде закрепленного на торце шпинделя фланца, с осевым четырехгранным отверстием с ограничительным выступом соцряженного посредством отверстия ответного профиля с цилиндрическим упорным буртиком и лысками, а средства для фиксации переходной втулки или хвостовика инструмента от цроворота и осевого перемещения в корпусе выполнены в виде сухарей, установленных в радиальных пазах корпуса с возможностью взаимодействия с поверхностью конического отверстия в шпинделе и кольцевой канавкой, выполненной на наружной поверхности переходной втулки или хвостовике инструмента, и выполненных на этой поверхности открытых со стороны заднего торца продольных пазов, расположенных с возможностью размещения в них выступов, выполненных на тягах, цри этом сухари связаны с корпусом посредством введенных в устройство уцругих элементов в виде стержней закрепленных в бурйтке и в сухарях и расположенных паралельно корпусу.

Закрытые пазы в корпусе и радиальные пазы могут быть расположены равномерно по окружности в чередующимся порядктэ.

Байонетное соединение нажимной втулки с тягами выполнено в виде кольцевой канавки во втулке, впадин и выступов на конце тяг и торцевых пазов во втулке, предназначенных для црохода выступов в кольцевую канавку, при этом стенка кольцевой канавки и поверхности выступов на тягах предназначенных для взаимодействия с этой стенкой в направлении

-/затяжки выполнены конической формы,

На заднем торце нажимной втулки и на тяге может быть выполнено по меньшей мере по одному пазу и в нем установлена введенная в устройство шпонка, при этом расположение пазов выбрано из условия соединения нажимной втулки с тягами.

Наружные поверхности тяг могут быть выполнены конгруэнтными конической поверхности отверстия в шпинделе, а внутренние - конгруэнтными наружной поверхности переходной втулки, гфи этом между указанными поверхностями тяг и упомянутыми поверхностями образован зазор.

Упорный торец может быть выполнен в виде кольцевого буртика на наружной поверхности корпуса.

Универсальный патрон иллюстрируется чертежами, где на фиг,1 показан общий вид устройства в продольном разрезе; на фиг,2 - общий вид устройства в цродольном разрезе плоскостью расположенной под углом 45° по отношению к изображению на фиг,1; на фиг,3 - сечение А - А по фиг,1; на фиг,4 - сечение Б - Б по фиг,1; на фиг,5 - сечение В -В по фиг,1; на фиг,6 - сечение Г - Г по фиг,2; на фиг,7 - общий вид тяг, жестко связанных с наконечником, предназначенным для соединения со штоком механизма зажима станка; на фиг,8 - общий вид корпуса устройства.

Устройство содержит корпус i в виде цанги с наружной конической поверхностью 2. и упорным торцем 3 предназначенной для сопряжения с коническим отверстием в шпинделе станка, равномерно расположенными по окружности закрытыми пазами - , конической поверхностью на цилиндрическом выступе Г , радиальными пазами и цилиндрическим упорным буртиком с лысками / , В корпусе имеется осевое отверсстие , цредназначенное для сопряжения с переходной втулкой или хвостовиком инструмента i3 , На чертежах инструмент 1В по.казан установленным непосредственно в переходной втулке У , На конической поверхности и на цилиндрической поверхности корпуса установлена нажимная втулка / , связанная посредством байонетного соединения с тягами 15 , жестко связанными с наконечником/ и выталкивающим торцом 7 предназначенным для соединения и смене инструмента со штоком зажимного механизма станка.

-/На торце шпинделя болтами /5 закреплен фланец 20 сопряженный с

, .tM.,

буртиком 2 /отверстием ответного профиля.

В радиальных пазах 7 корпуса установлены с возможностью взаимодействия с коническим отверстием в шпинделе и кольцевой канавкой на переходной втулке 2 сухари 3 , связанные посредством упругих стержней з с буртиком В корпуса. На переходной втулке/ или на хвостовике инструмента выполнены открытые в сторону заднего торца пазы/, предназначенные для соединения с выступами 26 и& тягах 75 . Байонетное соединение тяг IS с нажимной втулкой выполнено в виде кольцевой канавки с конической поверхностью 2/ во втулке, пазов 2 на ее

торце и выступов 2 на тягах с ответными поверхностями 3 .

Нажимная втулка связана с тягами посредством шпонок с , определяющих ее положение, когда байонетное соединение закрыто.

Сборка устройства цроизводится следующим образом. В радиальные пазы В корпуса устанавливаются сухари 23 и соединяются с корпусом посредством упругих стержней . Затем на корпус одевается наконечник /6 с тягами J5 , которые размещаются в пазах корпуса. Нажимная втулка устанавливается на цилиндрический выступ Т корцуса и через пазы 2 на ее торце соединения с выступами на тягах посредством поворота и фиксируется шпонками 3:1 .

В таком виде корпус устанавливается в коническое отверстие шпивделя и наконечник соединяется с механизмом зажима станка, а фланец закрепляется на торце шпинделя болтами / .

Устройство работает следующим образом. Переходная втулка / с инструментом / устанавливается в отверстие корпуса с цредварительной ориентацией пазов 25 по выступам : тяг до западания сухарей 2S в кольцевую канавку «2 . Включается механизм зажима станка и наконечник /6 с тягами/5 перемещается в нацравлении зажима. При этом высчупы 9 тяг, взаимодействуя с поверхностями 30 перемещают нажимную втулку/6 . Последняя, взаимодействуя с конической поверхностью 2. корпуса затягивает его в коническое отверстие шпинделя. Корпус при|этом уцруго деформируется и зажимает переходную втулку с инструментом.

При освобождении втулки зажимной механизм станка перемещает наконечник в обратном нацравлении. При этом выталкивающий торец// и выстутш 25 тяг, взаимодействуя с упорным торцом J и упорным буртиком

При дальнейшем перемещении наконе шика с тягахш он упирается в торец корпуса, и перемещает на пять миллиметров до ограничительного выступа на флянце последний до положения, цри котором сухари - выходят из контакта с поверхностью конического отверстия в шпинделе. В этом положении переходная втулка вынимается из корпуса Агторы - заявители:

ГУСЕВ В. ГУСЕВ С.В. ПАХАЯИН Д.Ф. ...г БОЕВ В.И.

Claims (5)

1. Универсальный патрон для автоматизированного крепления инструмента в шпинделе станка, содержащий корпус в виде цанги с наружной конической поверхностью, предназначенной для взаимодействия с коническим отверстием в шпинделе, и осевым отверстием, предназначенным для сопряжения с переходной втулкой или хвостовиком инструмента, средства для затяжки корпуса в шпиндель, включающие наконечник, предназначенный для соединения со штоком механизма зажима станка, и средства для фиксации корпуса в отверстии шпинделя от проворота и переходной втулки или хвостовика инструмента - в отверстии корпуса от проворота и осевого перемещения, отличающийся тем, что прорези в корпусе выполнены в виде закрытых пазов, в передней части корпуса выполнены цилиндрический выступ с наружной конической поверхностью, цилиндрический упорный буртик с лысками и радиальные пазы, при этом средства для затяжки корпуса в шпиндель выполнены в виде нажимной втулки с внутренней кольцевой канавкой и конической поверхностью, предназначенной для сопряжения с конической поверхностью на цилиндрическом выступе корпуса, и связанных с втулкой посредством байонетного соединения тяг, размещенных в пазах корпуса и жестко связанных с наконечником, средства для фиксации корпуса в отверстии шпинделя от проворота выполнены в виде закрепленного на торце шпинделя фланца, сопряженного посредством отверстия ответного профиля с цилиндрическим упорным буртиком, а средства для фиксации переходной втулки или хвостовика инструмента от проворота и осевого перемещения в корпусе выполнены в виде сухарей, установленных в радиальных пазах корпуса с возможностью взаимодействия с поверхностью конического отверстия в шпинделе и кольцевой канавкой, выполненной на наружной поверхности переходной втулки или хвостовике инструмента, и выполненных на этой поверхности открытых со стороны заднего торца продольных пазов, расположенных с возможностью размещения в них выступов, выполненных на тягах, при этом сухари связаны с корпусом посредством введенных в устройство упругих элементов в виде стержней, закрепленных в буртике и в сухарях и расположенных параллельно корпусу, причем во фланце выполнен ограничительный выступ, предназначенный для взаимодействия с цилиндрическим упорным буртиком, а в задней части корпуса выполнен упорный торец, предназначенный для взаимодействия с торцевыми поверхностями, выполненными на наконечнике и расположенными между тягами.

2. Патрон по п. 1, отличающийся тем, что закрытые и радиальные пазы в корпусе расположены равномерно по окружности в чередующемся порядке.

3. Патрон по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что байонетное соединение нажимной втулки с тягами выполнено в виде кольцевой канавки во втулке, впадин и выступов на конце тяг и торцевых пазов во втулке, предназначенных для прохода выступов в кольцевую канавку, при этом стенка кольцевой канавки и поверхности выступов на тягах, предназначенные для взаимодействия с этой стенкой в направлении затяжки, выполнены конической формы.

4. Патрон по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что на заднем торце нажимной втулки и на тяге выполнено по меньшей мере по одному пазу и в них установлена введенная в патрон шпонка, при этом расположение пазов выбрано из условия соединения нажимной втулки с тягами.

5. Патрон по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что наружные поверхности тяг выполнены конгруэнтными конической поверхности отверстия в шпинделе, а внутренние - конгруэнтными наружной поверхности переходной втулки, при этом между поверхностями тяг и упомянутыми поверхностями образован зазор.