SU1117135A1 - Устройство дл зажима инструмента в шпинделе металлорежущего станка - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ З.АЖИМА ИНСТРУМЕНТА Е ШПИЕ-1ДЕ:ЛЕ МЕТАЛЛОРЕЖУШЕГО СТАНКА, устаиовленно, в корпусе ишиндельной бабки, содержащее расположенный внутри иишндел  толкатель, соедипемный одним концом с за.хватом .хвостовика инструмента, а другим с линейпым гидродви|-ателем, отличающеес  тем, что, с целью новьииени  надежности, лппейный гидродвигатель выполнен в виде дву.х конпентрично расноложенных гидроцилиндров одностороннего действи  с общей нерабочей полостью, а его порнепь соединен с толкателем и снаожен механическим замком дл  фиксащш nopnniH отпоснтелью пи,1индра в KpaiiHCM рабочем ноложении, а наружный гидропилиндр жестко закреплен па корпусе П11111иде.1ьно11 бабкп, его поршень снабжен бхртом, предназначенным дл  взаимодейстни  с механическим замком при сн тии инсгрумента. к цп.:1пндре наружного гидроци ,1индра вьпкхчнены отверстие и кольцева  канавка, расположенна  на внутренней его поверхностп, сообн1аю1циес  между собой, а на ци,1индре внутреннего гидроцилиндра на уровне кольцевой канавки выполнены ра.чиальные отверстп , iipH этом поверхности ци.чиндров но обе стороны кольцевой канавки ())т ,1у собой бесконтактное це,()0 уп.ютненис. 2. стройство но II. 1, отличающеес  гем. что в iiopniHe внутреннего гидроцилиндра выпо,1нен продольный паз, а механический замок выполнен в виде подпружиненnoii нарнирпо установленпой в указанном пазу sanie.iKH, свободный конец которой )) влен н сторону рабочей по,1ости внут Хи .кчо ги;-4к и1.1инд|1а.

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано дл  механизированного зажима инструмента в шпинделе металлорежущего станка.

Известно устройство дл  зажима и отжима инструмента, содержащее привод с поршневым линейным гидродвигателем, выполненным в виде гидроцилиндра двойного действи  с узлом передачи усили  от поршн  на толкатель при вращающемс  щпинделе.

В корпус гидроЦилиндра встроен гидроаккумул тор дл  компенсации утечек на отрезок времени, необходимый дл  срабатывани  предохранительной системы от случайного падени  давлени  и полного останова шпиндел  станка.

Узел передачи усили  от порщн  на толкатель при вращающемс  шпинделе выполнен в виде ПОДЩИПНИКОВОГ9 узла двустороннего действи , расположенного внутри поршн . Благодар  этому толкатель может свободно вращатьс  при неподвижном гидроцилиндре .

В полости гидроцилиндра со стороны толкател  установлеп дополнительный поршень с упорным подшипником, контактирующим с задним концом шпиндел , что позвол ет не нагружать главные подшипники шпиндел  усилием зажима инструмента 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  его ненадежность из-за малой долговечности упорных подшипников узла передачи усили  даже на средних частотах вращени , например 1000-1500 об/мин, так как на них действует большое усилие зажима и трудность введени  эффективного охлаждени  этих подшипников, наход щихс , внутри порщн .

Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  зажима инструмента в шпинделе металлорежущего станка, установленном в корпусе шпиндельной бабки, содержащем расположенный внутри шпиндел  толкатель, соединенный одним концом с захватом хвостовика инструмента, а другим с линейным гидродвигателем, последний выполнен в виде двух концентрично расположенных гидроцилиндров одностороннего действи  с общей нерабочей полостью, при этом внутренний гидроцилиндр установлен на заднем конце щпиндел , а его поршень соединен с толкателем и снабжен механическим замком дл  фиксации поршн  относительно цилиндра в крайнем рабочем положении, а наружный гидроцилиндр жестко закреплен на корпусе шпиндельной бабки, его порщень снабжен буртом, предназначенным дл  взаимодействи  с механическим замком при сн тии инструмента, в цилиндре наружного гидроцилиндра выгюлнены отверстие и кольцева  канавка, расположенна  на внутренней его поверхности , сообщающиес  между собой, а на цилиндре внутреннего гидроцилиндра на уровне кольцевой канавки выполнены радиальные отверсти , при этом поверхности цилиндров по обе стороны кольцевой канавки образуют между собой бесконтактное щелевое уплотнение.

Кроме того, в поршне внутреннего гидроцилиндра выполнен продольный паз, а механический замок выполнен в виде подпружиненной щарнирно установленной в указанном пазу защелки, свободный конец которой направлен в сторону рабочей полости внутреннего гидроцилиндра.

На чертеже изображены линейный гидродвигатель и задн   часть шпиндел  металлорежущего станка, продольный разрез.

Шпиндель 1 установлен на подшипниках 2 в щпиндельной бабке 3, в нем выполнено центральное отверстие, внутри которого расположен толкатель 4 (передн   часть щпиндел  с гнездом дл  закреплени  инструмента и механизмом захвата его хвостовика не показана).

На заднем конце щпиндел  1 установлеп цилиндр 5 внутреннего гидроцилиндра, который закреплен гайками 6. Внутри цилиндра 5 расположен поршень 7, который закреплен на заднем конце толкател  4 гайками 8, а в стенке цилиндра 5 выполнены радиальные отверсти  9 дл  прохода масла в зажимную рабочую полость 10.

В порщне 7 выполнены продольные канавки 11 (предпочтительно их должно быть три), в которых размещены заш.елки 12, в каждой из которых один из концов щарнирно закреплен в поршне 7 на оси 13. Свободные концы защелок 12 направлены в сторону рабочей полости 10 и гюджаты по направлению к периферии пружинами 14. Концентрично цилиндру 5 расположен цилиндр 15 наружного гидроцилиндра, жестко закрепленный винтами 16 на заднем торце корпуса щпиндельпой бабки 3.

Внутри цилиндра 15 расположен порщень 17, который снабжен буртом 18, направленным в сторону поршн  7. На щток поршн  17 надета крышка 19, привинченна  к цилиндру 15 винтами 20. Между крышкой 19 и торцом, поршн  7 образована рабоча  полость 21, подвод масла в которую осуществл етс  через штуцер 22.

К торцу штока поршн  17 прикреплена винтами 23 упорна  щайба 24, между которой и крышкой 19 расположена возвратна  пружина 25, надета  на шток поршн  7.

На внутренней поверхности цилиндра 15 выполнена маслопровод ща  канавка 26, располагаема  напротив радиальных отверстий 9 в цилиндре 5. Подвод масла в канавку 28 осуществлен через штуцер 27. Щель 28 между наружной поверхностью вращающегос  цилиндра 5 и внутренней поверхностью цилиндра 15 по обе стороны от канавки 26  вл етс  бесконтактным уплотнением , обеспечивающим малое падение давлени  перед маслопровод щими радиальными отверсти ми 9. Предлагаемое устройство дл  зажима инструмента работает следующим образом. От гидростанций масло псгд давлением подаетс  к гидрораспределителю, который управл ет работой всего устройства при зажиме и отжиме инструмента. В гидростанции имеетс  необходима  аппаратура настройки режима работы, т.е. поддержани  номинального рабочего давлени  и отключени  станка при падении давлени  ниже минимальной нормы в случае аварии, например, разрыва трубок какойлибо гидролинии. Врем  останова станка при аварии в гидросистеме дл  современных станков обычно не превышает 6-8 с. Если авари  в гидросистеме станка случилась во врем  резани , то необходимо инструмент надежно удержать в шпинделе до полной остановки привода вращени  шпиндел  во избежание травмировани  рабочего вырвавшимс  инструментом, а также образовани  брака обрабатываемого издели . При зажиме инструмента масло от гидрораспределител  по питающей гидролинии под давлением подаетс  через штуцер 27 в канавку 26, из которой через отверсти  9 оно направл етс  в зажимную рабочую полость 10. Поршень 7 при этом движетс  в направлении от переднего конца шпиндел , смещает толкатель 4, который посредством захвата сцепл етс  с головкой хвостовика инструмента и зат гивает инструмент в конусное отверстие шпиндел  1, т.е. производит зажим. При этом свободные концы защелок 12 выход т из полости цилиндра 5 и под действием пружин 14 смещаютс  к периферии, заход  за внутренний край торца цилиндра 5. В таком положении защелок 12 поршень 7 не может сместитьс  в сторону переднего конца шпиндел  - на отжим инструмента . Давление в питающей гидролинии непрерывно поддерживаетс  во врем  резани . В случае аварийного падени  давлени  в питающей гидролинии и в рабочей полости 10 свободные концы защелок 12 упираютс  в торец цилиндра 5. Механический замок, выполненный в виде подпружиненных защелок 12, надежно удерживает инструмент в зажатом положении . Дл  отжима инструмента штуцер 27 соедин етс  со сливом, а масло под давлением подаетс  в отжимную рабочую полость 21 через штуцер 22. Под действием масла поршень 17 смешаетс  в сторону поршн  7 и скосом своего торцевого бурта 18 прижимает защелки 12 к центру, чтобы их свободные концы разместились внутри цилиндра 5. Затем поршень 17 упираетс  в торец поршн  7 и смещает его и толкатель 4 в сторону переднего конца шпиндел  1. При этом захваты механизма зажима освобождают головку хвостовика инструмента и он свободно может быть вынут из конусного отверсти  шпиндел  и заменен на новый. Возврат отжимного поршн  17 в исходное положение производитс  пружиной 25. Использование изобретени  позвол ет повысить надежность зажимного устройства за счет исключени  изнашивающихс  деталей и простоты фиксации зажатого инструмента в аварийных услови х.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, установленном в корпусе шпиндельной бабки, содержащее расположенный внутри шпинделя толкатель, соединенный одним концом с захватом хвостовика инструмента, а другим с линейным гидродвигателем, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности, линейный гидродвигатель выполнен в виде двух конпентрично расположенных гидроцилиндров одностороннего действия с обшей нерабочей полостью, а его поршень соединен с толка телем и снабжен механическим замком для фиксации поршня относительно цилиндра в крайнем рабочем положении, а наружный гидроцилиндр жестко закреплен на корпусе шпиндельной бабки, его поршень снабжен буртом, предназначенным для взаимодействия с механическим замком при снятии инструмента, в цилиндре наружного гидроцилиндра выполнены отверстие и кольцевая канавка, расположенная на внутренней его поверхности, сообщающиеся между собой, а на цилиндре внутреннего гидроцилиндра на уровне кольцевой канавки выполнены радиальные отверстия, при этом поверхности цилиндров по обе стороны кольцевой канавки образхют между собой бесконтактное щелевое уплотнение.

2. Устройство по п. 1, отличающееся гем. что в поршне внутреннего гидроцилиндра выполнен продольный паз. а механический замок выполнен в виде подпружиненной шарнирно установленной в указанном пазу защелки, свободный конец которой направлен в сторону рабочей полости внутреннего гидрещилчндра.