RU2014178C1

RU2014178C1 - Cutting machine removable member safe-guard

Info

Publication number: RU2014178C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Антонович Ясевич; Александр Федорович Шпнев; Лев Нисинович Стельман
Original assignee: Анатолий Антонович Ясевич; Александр Федорович Шпнев; Лев Нисинович Стельман
Priority date: 1991-07-05
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: safe-guard gas a body, a sleeve with an inner conical self-braking surface connected to a hydraulic cylinder, a link connected to a hydraulic cylinder rod and clamping members with a spherical surface mounted on supports made in the body for engagement with an inclined surface made on the link, and by the spherical surface - with the inner conical self-braking surface of the sleeve. Two flat wedge and two flat surfaces are made on each clamping member, one of the flat wedge surfaces engages with the inclined surface of the link, two flat surfaces are parallel to each other and perpendicular to the wedge surfaces. The supports are made in the form of slots located diametrically opposite to the link axis. Each clamping member is mounted in the slot for engagement of one of the wedge surfaces with the slot bottom, and of parallel flat surfaces - with its walls. The sleeve is connected to the hydraulic cylinder by hooks made in it and engageable with an inner annular groove made in the sleeve. EFFECT: improved structure. 4 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано, в частности в конструкциях продольных фрезерно-расточных станков для крепления сменных накладных головок к ползуну бабки. The invention relates to machine tool industry and can be used, in particular, in the designs of longitudinal milling and boring machines for attaching replaceable overhead heads to the headstock slider.

Известно устройство для зажима сменных органов металлорежущих станков, содержащее корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную с штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы. A device is known for clamping interchangeable organs of metal-cutting machines, comprising a housing, a sleeve with an internal conical self-braking surface, connected to the hydraulic cylinder, a rod connected to the hydraulic cylinder rod, and clamping elements with a spherical surface mounted on supports made in the housing, with the possibility of interaction with an inclined a surface made on a thrust, and by means of a spherical surface, with an inner conical self-braking surface of the sleeve.

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность зажима при работе устройства в горизонтальном или наклонном положении, например при использовании его для крепления сменных накладных головок к ползуну горизонтальной или поворотной бабке. A disadvantage of the known device is the insufficient reliability of the clamp during operation of the device in a horizontal or inclined position, for example, when using it to attach interchangeable overhead heads to a horizontal or rotary head slider.

Данный недостаток обусловлен тем, что при горизонтальном или наклонном положении устройства возможно смещение зажимных элементов относительно опорной площадки под действием их веса в положении "отжим" в направлении, перпендикулярном оси тяги, что ухудшает условия самоустановки зажимных элементов и соответственно снижает надежность зажима. This disadvantage is due to the fact that with a horizontal or inclined position of the device, the clamping elements can be displaced relative to the support platform under the influence of their weight in the "spin" position in the direction perpendicular to the axis of the thrust, which worsens the conditions for self-installation of the clamping elements and, accordingly, reduces the reliability of the clamp.

Цель изобретения - повышение надежности зажима при работе устройства в горизонтальном или наклонном положении. The purpose of the invention is to increase the reliability of the clamp during operation of the device in a horizontal or inclined position.

Это достигается тем, что в устройстве для зажима сменных органов металлорежущих станков, содержащем корпус, гильзу с внутренней конусной самотормозящей поверхностью, связанную с гидроцилиндром, тягу, соединенную с штоком гидроцилиндра, и зажимные элементы со сферической поверхностью, установленные на опорах, выполненных в корпусе, с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью, выполненной на тяге, и посредством сферической поверхности - с внутренней конусной самотормозящей поверхностью гильзы, согласно изобретению на каждом зажимном элементе выполнены две плоские клиновые поверхности, одна из которых предназначена для взаимодействия с наклонной поверхностью тяги, и две плоские поверхности, параллельные одна другой и перпендикулярные клиновым поверхностям, упомянутые опоры выполнены в виде пазов, расположенных диаметрально противоположно относительно оси тяги, причем каждый зажимной элемент установлен в пазу с возможностью взаимодействия одной из клиновых поверхностей с дном паза, а параллельными плоскими поверхностями - с его стенками, при этом гильза связана с гидроцилиндром посредством выполненных на нем зацепов, предназначенных для взаимодействия с внутренней кольцевой канавкой, выполненной в гильзе. This is achieved by the fact that in the device for clamping the replaceable organs of metal-cutting machines, comprising a housing, a sleeve with an internal conical self-braking surface, connected to the hydraulic cylinder, a rod connected to the hydraulic cylinder rod, and clamping elements with a spherical surface mounted on supports made in the housing, with the possibility of interaction with an inclined surface made on the thrust, and by means of a spherical surface with the inner conical self-braking surface of the sleeve according to the invention on each the clamping element has two flat wedge surfaces, one of which is designed to interact with the inclined surface of the rod, and two flat surfaces parallel to one another and perpendicular to the wedge surfaces, said supports are made in the form of grooves located diametrically opposite to the axis of the rod, each clamping element installed in the groove with the possibility of interaction of one of the wedge surfaces with the bottom of the groove, and parallel flat surfaces with its walls, while the sleeve Knit with hydraulic cylinder means formed thereon hooks intended to interact with an internal annular groove formed in the sleeve.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в положении "Зажим"; на фиг.2 - то же, в положении "Отжим"; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1. Figure 1 shows a General view of the device in position "Clamp"; figure 2 is the same in the "Spin" position; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 is a section bB in figure 1.

Устройство содержит тягу 1 с наконечником 2, которые базируются в корпусе 3 ползуна бабки (шпинделя) через фланцы 4-6. Для ограничения осевого перемещения тяги из положения "зажим" положение "отжим" на фланце 4 и наконечнике 2 выполнены буртики 7 и 8 соответственно. The device contains a rod 1 with a tip 2, which are based in the housing 3 of the headstock slider (spindle) through flanges 4-6. To limit the axial movement of the thrust from the “clamp” position, the “spin” position on the flange 4 and tip 2 is made of beads 7 and 8, respectively.

На тяге выполнены два симметричных относительно нее оси паза с параллельными относительно одна другой вертикальными поверхностями 9 и наклонными под углом 45^о к оси тяги поверхностями 10. На торце фланца 6 выполнены два паза 11, расположенные диаметрально противоположно относительно оси тяги 1. Стенки 12 обоих пазов 11 параллельны друг относительно друга, а их дно 13 лежит в одной плоскости, перпендикулярной оси тяги 1. В пазах 11 размещены два зажимных элемента 14.Carried out under two symmetrical relative thereto groove with parallel axis relative to one another by vertical surfaces 9 and inclined at an angle to the axis 45 ^{of the} rod 10. On the end surfaces of the flange 6 are two slots 11 disposed diametrically opposite with respect to the thrust axis 1. The walls 12 of both slots 11 are parallel relative to each other, and their bottom 13 lies in one plane perpendicular to the axis of the rod 1. In the grooves 11 are two clamping elements 14.

Каждый из зажимных элементов 14 представляет собой шаровой сегмент со сферической поверхностью 15, усеченный развернутыми под углом 45^о относительно друг друга двумя плоскими клиновыми поверхностями: поверхностью 16, взаимодействующей при зажиме с наклонной поверхностью 10 тяги, поверхностью 17, контактирующей с дном 13 паза 11, образующими клин, плоской поверхностью 18, перпендикулярной поверхности 17, и двумя плоскими поверхностями 19, параллельными одна другой и перпендикулярными клиновым поверхностям 16 и 17, взаимодействующими со стенками 12 паза 11. Дно 13 пазов 11 служит опорной площадкой для зажимных элементов 14. Сферические поверхности 15 зажимных элементов 14 контактируют при зажиме с внутренней конусной самотормозящей поверхностью 20 охватывающей гильзы 21.Each of the clamping elements 14 is a spherical segment with a spherical surface 15, truncated deployed at an angle of 45 ^about relative to each other by two flat wedge surfaces: surface 16, which interacts when clamping with an inclined surface 10 of the rod, surface 17 in contact with the bottom 13 of the groove 11, forming a wedge, a flat surface 18, perpendicular to the surface 17, and two flat surfaces 19 parallel to one another and perpendicular to the wedge surfaces 16 and 17, interacting with the walls 12 p 11. The bottom 13 of the grooves 11 serves as a support platform for the clamping elements 14. The spherical surfaces 15 of the clamping elements 14 are in contact with the inner conical self-braking surface 20 of the covering sleeve 21.

Осевые перемещения тяги 1 и гильзы 21 осуществляются под воздействием гидроцилиндра 22 с крышками 23 и 24, в которых выполнены направляющие отверстия под тягу 1, на которую посажен поршень 25. The axial movement of the rod 1 and sleeve 21 is carried out under the influence of the hydraulic cylinder 22 with covers 23 and 24, in which guide holes are made for the rod 1, on which the piston 25 is mounted.

Гидроцилиндр 22 связан с гильзой 21 через диаметрально противоположные зацепы 26, которые размещены во внутренней кольцевой канавке 27 охватывающей гильзы 21. The hydraulic cylinder 22 is connected to the sleeve 21 through diametrically opposite hooks 26, which are placed in the inner annular groove 27 of the enclosing sleeve 21.

Планка 28, закрепленная на крышке 23 и входящая в паз 29 гильзы 21, а также шпонки 30 и 31, ориентирующие тягу и гидроцилиндр 22, позволяют сориентировать зажимные элементы 14 относительно зацепов 26 таким образом, что вертикальная плоскость симметрии, проходящая через ось тяги 1 и зажимные элементы 14, и вертикальная плоскость симметрии, проходящая через ось тяги 1 и зацепы 26, перпендикулярны друг другу. Это обеспечивает наилучшие условия самоустановки гильзы 21 относительно зажимных элементов 14. The strap 28, mounted on the cover 23 and included in the groove 29 of the sleeve 21, as well as the keys 30 and 31, orienting the rod and hydraulic cylinder 22, allow you to orient the clamping elements 14 relative to the hooks 26 so that the vertical plane of symmetry passing through the axis of the rod 1 and the clamping elements 14, and the vertical plane of symmetry passing through the axis of the rod 1 and the hooks 26, are perpendicular to each other. This provides the best conditions for self-installation of the sleeve 21 relative to the clamping elements 14.

В расточке фланца 4 установлены тарельчатые пружины 32, воздействующие на тягу 1 в осевом направлении от сменного органа 33, например накладной головки, устанавливаемого Т-образным пазом на Т-образный хвостовик наконечника 2, к гидроцилиндру 22. In the bore of the flange 4, Belleville springs 32 are installed, which act on the rod 1 in the axial direction from the replaceable organ 33, for example, an overhead head installed by a T-slot on the T-shaft of tip 2, to the hydraulic cylinder 22.

Подача жидкости в полости гидроцилиндра осуществляется через каналы 34 и 35, выполненные внутри тяги 1, каждый из которых подведен к соответствующей ему полости. Системы подачи жидкости к каналам 34 и 35 и управления известного в данной области техники типа. The fluid in the cavity of the hydraulic cylinder is carried out through channels 34 and 35, made inside the rod 1, each of which is connected to its corresponding cavity. Systems for supplying fluid to channels 34 and 35 and controlling a type known in the art.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

По команде системы управления "Отжим" масло под давлением через канал 35 нагнетается в верхнюю полость гидроцилиндра 22 (см. фиг.1), при этом гидроцилиндр перемещается вдоль оси тяги 1 в направлении от поршня 25 к фланцу 5, так как перемещению поршня с тягой препятствуют зажимные элементы 14. Одновременно гильза 21 под воздействием зацепов 26 перемещается вслед гидроцилиндру 22. Постепенно контакт внутренней конусной поверхности 20 гильзы 21 со сферическими поверхностями 15 зажимных элементов 14 прекращается и перемещению поршня 25 с тягой 1 вниз препятствует только сопротивление тарельчатых пружин 32. В момент соприкосновения крышки 24 гидроцилиндра с фланцем 5 поршень 25 с тягой 1 начинает перемещение в направлении от крышки 24 к крышке 23, преодолевая сопротивление пакета тарельчатых пружин 32. Зажимные элементы 14, контактирующие своими наклонными поверхностями 16 с наклонными поверхностями 10 тяги, перемещаются в пазах 11 фланца 6 в направлении от оси тяги в противоположные стороны. При этом стенки 12 пазов 11, взаимодействуя с параллельными плоскими поверхностями 19 зажимных элементов 14, предотвращают их смещение в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (см. фиг.2) при горизонтальном или наклонном положении устройства. At the command of the control system "Spin", oil under pressure through the channel 35 is pumped into the upper cavity of the hydraulic cylinder 22 (see Fig. 1), while the hydraulic cylinder moves along the axis of the rod 1 in the direction from the piston 25 to the flange 5, since the piston is moved with the rod clamping elements 14 impede. At the same time, the sleeve 21, under the influence of the hooks 26, moves after the hydraulic cylinder 22. Gradually, the contact of the inner conical surface 20 of the sleeve 21 with the spherical surfaces 15 of the clamping elements 14 stops and the piston 25 moves with a thrust of 1 down the obstacle only the resistance of the Belleville springs 32 is present. At the moment of the contact of the cylinder cover 24 with the flange 5, the piston 25 with the thrust 1 starts moving in the direction from the cover 24 to the cover 23, overcoming the resistance of the disk spring package 32. The clamping elements 14 contacting their inclined surfaces 16 with the inclined surfaces 10 of the rod, move in the grooves 11 of the flange 6 in the direction from the axis of the rod in opposite directions. Moreover, the walls 12 of the grooves 11, interacting with the parallel flat surfaces 19 of the clamping elements 14, prevent their displacement in the direction perpendicular to the plane of the drawing (see figure 2) with a horizontal or inclined position of the device.

Осевое перемещение тяги 1 прекращается при соприкосновении буртика 8 наконечника 2 с буртиком 7 фланца 4. Это положение поршня с тягой сохраняется путем запирания масла в верхней полости гидроцилиндра. The axial movement of the thrust 1 stops when the flange 8 of the tip 2 contacts the flange 7 of the flange 4. This position of the piston with the thrust is maintained by locking the oil in the upper cavity of the hydraulic cylinder.

Описанное положение соответствует положению "Отжим" устройства (см. фиг.2). The described position corresponds to the position "Spin" of the device (see figure 2).

Установка (снятие) сменного органа 33 осуществляется продольным перемещением устройства или сменного органа перпендикулярно плоскости чертежа, пари этом наконечник 2 проходит внутри Т-образного паза сменного органа. Installation (removal) of the replaceable organ 33 is carried out by longitudinal movement of the device or replaceable organ perpendicular to the plane of the drawing, betting tip 2 passes inside the T-shaped groove of the replaceable organ.

По команде системы управления "Зажим" канал 35 соединяется со сливом, а масло под давлением через канал 34 нагнетается в нижнюю полость гидроцилиндра 22. При этом опережающим усилием пакет пружин 32 воздействует на тягу 1, которая, перемещаясь, поджимает сменный орган 33 к стыковочной плоскости корпуса 3 и поршнем 25 выталкивает масло из верхней полости на слив через канал 35. At the command of the “Clamp” control system, the channel 35 is connected to the drain, and oil under pressure through the channel 34 is pumped into the lower cavity of the hydraulic cylinder 22. In this case, the spring package 32 exerts an accelerating force on the rod 1, which, moving, compresses the replacement member 33 to the connecting plane case 3 and the piston 25 pushes the oil from the upper cavity to drain through channel 35.

Принудительный возврат тяги под действием пружин позволяет обеспечить зазор между наклонной поверхностью 16 каждого зажимного элемента и соответствующей ему наклонной плоскостью 10 тяги, необходимый для свободного ввода зажимных элементов 14 в пространство, образованное дном 13 паза 11 и наклонной поверхностью 10 тяги для каждого элемента 14. The forced return of the thrust under the action of the springs allows you to provide a gap between the inclined surface 16 of each clamping element and the corresponding inclined plane 10 of the rod, which is necessary for the free entry of the clamping elements 14 into the space formed by the bottom 13 of the groove 11 and the inclined surface 10 of the rod for each element 14.

При заполнении маслом нижней полости гидроцилиндра 22 последний перемещается вниз в направлении к сменному органу 33. Одновременно гильза 21 под воздействием зацепов 26 перемещается вместе с гидроцилиндром. Постепенно внутренняя самотормозящая поверхность 20 охватывающей гильзы входит в контакт со сферическими поверхностями 15 зажимных элементов 14 и перемещает их в пазах 11 навстречу друг другу. При этом стенки 12 пазов 11, взаимодействуя с параллельными плоскими поверхностями 19 зажимных элементов 14, предотвращают их смещение в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (см. фиг.1) при горизонтальном или наклонном положении устройства. Наклонные поверхности 16 зажимных элементов 14 входят в контакт с ответными наклонными поверхностями 10 тяги 1, создавая при этом дополнительное осевое усилие, направление которого совпадает с осевыми усилиями, создаваемыми тарельчатыми пружинами 32 и гидроцилиндром 22. Конусная самотормозящая поверхность 20 охватывающей гильзы 21 заклинивает
зажимные элементы 14 в пазах тяги 1, фиксируя ее и связанный с ней сменный орган 33 от осевого перемещения.When filling the lower cavity of the hydraulic cylinder 22 with oil, the latter moves downward towards the replaceable member 33. At the same time, the sleeve 21, under the influence of the hooks 26, moves with the hydraulic cylinder. Gradually, the inner self-braking surface 20 of the enclosing sleeve comes into contact with the spherical surfaces 15 of the clamping elements 14 and moves them in the grooves 11 towards each other. While the walls 12 of the grooves 11, interacting with parallel flat surfaces 19 of the clamping elements 14, prevent their displacement in the direction perpendicular to the plane of the drawing (see figure 1) with a horizontal or inclined position of the device. The inclined surfaces 16 of the clamping elements 14 come into contact with the reciprocal inclined surfaces 10 of the rod 1, creating an additional axial force, the direction of which coincides with the axial forces created by the disk springs 32 and the hydraulic cylinder 22. The conical self-braking surface 20 of the covering sleeve 21 wedges
clamping elements 14 in the grooves of the rod 1, fixing it and the associated replaceable body 33 from axial movement.

Claims

DEVICE FOR CLAMPING REPLACEMENT BODIES OF METAL-CUTTING MACHINES, comprising a housing, a sleeve with an internal taper self-braking surface, connected to a hydraulic cylinder, a rod connected to a hydraulic cylinder rod, and clamping elements with a spherical surface mounted on supports made in the housing with the possibility of interaction with an inclined surface made on the thrust, and by means of a spherical surface - with an inner conical self-braking surface of the sleeve, characterized in that on each clamping element is made two flat wedge surfaces, one of which is designed to interact with an inclined surface of the rod, and two flat surfaces parallel to one another and perpendicular to the wedge surfaces, said supports are made in the form of grooves located diametrically opposite to the axis of the rod, each clamping element is installed in the groove with the possibility of interaction of one of the wedge surfaces with the bottom of the groove, and parallel flat surfaces with its walls, while the sleeve is connected to the hydraulic cylinder by means of hooks made on it, designed to interact with the inner annular groove made in the sleeve.