SU1537403A1

SU1537403A1 - Arrangement for preventing tool from break-down

Info

Publication number: SU1537403A1
Application number: SU884410038A
Authority: SU
Inventors: Николай Семенович Силин
Original assignee: Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф.
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению, может быть использовано на машиностроительных заводах, св занных с обработкой отверстий, и предназначаетс дл предохранени режущего инструмента на металлоружущих станках от поломок. Целью изобретени вл етс повышение надежности срабатывани устройства за счет автоматического отвода инструмента при превышении установленной величины нагрузки в период инерционного перемещени подающей каретки. Упругий элемент, выполненный в виде блока тарельчатых пружин и установленный в коаксиально расположенных обоймах, при превышении осевой нагрузки переходит в другое положение и тем самым освобождает цанговый зажим инструмента, который под действием осевых сил либо отводитс из опасной зоны, либо прекращает вращатс , что предохран ет его от поломок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to mechanical engineering, can be used in machine-building plants related to the machining of holes, and is intended to protect the cutting tool on metal-forming machines from damage. The aim of the invention is to improve the reliability of operation of the device due to the automatic removal of the tool when the set load value is exceeded during the period of inertial movement of the feed carriage. The elastic element, made in the form of a disk spring unit and installed in coaxially arranged holders, when the axial load is exceeded, moves to another position and thereby releases the collet clamp of the tool, which, under the action of axial forces, either rotates or rotates, which prevents its from breakage. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , может быть использовано на машиностроительных заводах, св занных с обработкой отверстий, и предназначено дл предохранени режущего инструмента на металлорежущих станках от поломок.The invention relates to mechanical engineering, can be used in machine-building plants related to the machining of holes, and is intended to protect the cutting tool on machine tools from breakage.

Целью изобретени вл етс повышение надежности срабатывани устройства за счет автоматического отвода инструмента при превышении предельно установленной величины нагрузки в период инерционного перемещени подающей каретки станка.The aim of the invention is to improve the reliability of operation of the device due to the automatic removal of the tool when the maximum set value of the load is exceeded during the period of inertial movement of the feed carriage of the machine.

На фиг. 1 представлено устройство в рабочем состо нии; на фиг. 2 - схема изменени формы тарельчатых пружин, размещенных в блоке, при изменении осевого сили .FIG. 1 shows the device in operating condition; in fig. 2 is a diagram of a change in the shape of the cup springs placed in the block when the axial force is changed.

Устройство дл предохранени инструмента от поломок включает корпус 1, закрепл емый на станке. В корпусе 1 размещены шпиндель 2, который центрируетс относительно корпуса с помощью фланца 3, выполненного с упругим участком в осевом направлении, цанга 4, контактирующа с одной стороны с прижимной гайкой 5, а с другой стороны по конической поверхности - с подвижной обоймой 6. на которой размещены кольца 7 н 8. Кольца 7 и 8 закреплены на обойме 6 с помощью резьбовой втулки 9. Втулка 9 торцом имеет возможность контактировани с выполненным на стеблевой части инструмента 10 бортом 11. Друга обойма 12, расположенна коаксиально обойме 6, размещена в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени относительно первой. В образованной обоймами кольцевой полости размещен блок тарельчатых пружин 13, расположенных вдоль обойм шарнирно. Шарнирное соединение по внутреннему конСГThe device for protecting the tool from damage includes the housing 1 fixed on the machine. The casing 1 houses a spindle 2, which is centered relative to the casing with the help of a flange 3, which is made with an elastic section in the axial direction, a collet 4 that contacts on one side with the clamping nut 5, and on the other side on a conical surface - with a movable holder 6. on the rings 7 n 8. are placed. The rings 7 and 8 are fixed on the holder 6 by means of the threaded sleeve 9. The sleeve 9 has the end face of the contact with the side 11 on the stem part of the tool 10. Another holder 12 located coaxially the holder 6 is placed body 1 with the possibility of axial movement relative to the first. In the annular cavity formed by the holders there is a block of cup springs 13 arranged along the hinge holders. Internal swivel joint

о: -Јabout: -Ј

СWITH

осwasp

туру тарельчатых пружин выполнено в виде колец 7 и 8 с проточками на их торцах (фиг. 2), а на наружном контуре тарельчатых пружин 13 шарнирное соединение образовано посредством колец 14, размещенных во внутренней полости обой- мы 12 и фиксируемых в осевом положении с помощью резьбовой втулки 15.The tour of the disc springs is made in the form of rings 7 and 8 with grooves at their ends (Fig. 2), and on the outer contour of the disc springs 13 the hinge joint is formed by means of rings 14 placed in the inner cavity of the sleeve 12 and fixed in the axial position by threaded sleeve 15.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед эксплуатацией устройства, уста- новленного посредством корпуса 1 ь подающей каретке станка, необходимо установить инструмент 10 стеблевой частью в цанге 4 и зафиксировать прижимной гайкой 5, размещенной на резьбовой части шпиндел 2. Шпиндель 2 центрируетс к корпусе 1 с помощью жестко св занного со шпинделем фланца 3, имеющего упругий участок. Благодар указанному упругому участку, имеющему высокую радиальную и низкую осевую жесткость, шпиндель 2 вместе с обоймой 6 имеет возможность осевых перемещений относительно корпуса I.Before using the device installed by the body 1 of the machine feed carriage, it is necessary to install the tool 10 with the stem part in the collet 4 and fix it with a pressure nut 5 placed on the threaded part of the spindle 2. The spindle 2 is centered to the body 1 by means of rigidly connected with the spindle flange 3 having an elastic section. Due to the specified elastic section having a high radial and low axial rigidity, the spindle 2 together with the yoke 6 has the possibility of axial movements relative to the body I.

Одновременно с фиксированием прижимной гайкой 5 цанги 4 производ т регулировку осевого положени обоймы 12 относительно обоймы 6. Эту регулировку осуществл ют с помощью ключа путем поворота обоймы 12. В результате развиваемое усилие, обусловленное жесткостью блока из тарельчатых пружин 13, обеспечивает поджим обоймы 6 к коническом in верхности цанги 4.Simultaneously with fixing by the clamping nut 5 of the collet 4, the axial position of the casing 12 relative to the casing 6 is adjusted. This adjustment is carried out with a key by turning the casing 12. As a result, the force developed due to the rigidity of the disk-spring unit 13 presses the casing 6 to a conical in the surface of the collet 4.

Регулировку предельно допустимого ли , при котором происходит срабатывание устройства, можно производить как нггос- редственно на станке, так и вне рабочей .юны. Установленное усилие зажима проье- р ют с помощью динамометра, фиксирующего величину действующей на инструмент 10 статической силы. При этом добиваютс того, чтобы при превышении величины предельной нагрузки происходило резкое перемещение в осевом направлении устройства инструмента, в результате которого происходит раскрепление ценги 4 за счет перемещени обоймы 6 от ее конической поверхности и действи торца резьбовой втулки 9 на бурт 11 инструмента 10.The adjustment of the maximum permissible value at which the device is triggered can be carried out either ngredrednately on the machine, or outside the working .yuny. The clamping force is relieved using a dynamometer, which records the amount of static force acting on the tool 10. At the same time, if the maximum load value is exceeded, a sharp movement in the axial direction of the tool device occurs, as a result of which tsengi 4 is released due to movement of the holder 6 from its conical surface and the action of the end of the threaded sleeve 9 on the shoulder 11 of the tool 10.

При обработке отверстий закрепленный инструмент 10 в цанговом узле посредством прижимной гайки 5 и обоймы 6 воспринимает осевую составл ющую силы резани . Усили сил резани в процессе обработки передаютс через шпиндель 2 и фланец 3 с упругим участком на корпус 1 устройства.When machining the holes, the fastened tool 10 in the collet assembly by means of the clamping nut 5 and the holder 6 senses the axial component of the cutting force. The cutting forces during the machining process are transmitted through the spindle 2 and the flange 3 with the elastic section to the device body 1.

В диапазоне действующих сил резани , не превышающих установленную величинуIn the range of operating cutting forces not exceeding the set value

5five

о 0 about 0

5 ,p 5, p

0 0

00

5five

предельной осевой силы устройства, цанговый узел на шпинделе 2 и обойма 6 имеют одновременные продольные перемещени , в результате которых тарельчата пружины 13, размещенные шарнирно вдоль коаксиально расположенных обойм 6 и 12, измен ют свою форму (фиг. 2), т. е. деформируютс . В исходном ненагруженном состо нии тарельчатые пружины, шарнирно закрепленные на проточках колец 7 и 8 по внутреннему контуру и с помощью колец 14 на обойме 12 по наружному контуру, занимают положени II и I (фиг. 2). При действии осевой силы тарельчатые пружины 13 накапливают потенциальную (упругую) энергию до положени I, начина с которого тарельчатые пружины не могут остатьс в исходном вертикальном положении I и уже релко отклон ютс вправо, т. е. в положение III.the extreme axial force of the device, the collet assembly on the spindle 2 and the yoke 6 have simultaneous longitudinal movements, as a result of which the spring of the spring 13, hinged along the coaxially arranged yokes 6 and 12, change their shape (Fig. 2), i.e., are deformed . In the initial unloaded state, the disc springs, hinged on the grooves of rings 7 and 8 along the inner contour and with the help of rings 14 on the cage 12 along the outer contour, occupy positions II and I (Fig. 2). Under the action of the axial force, the disc springs 13 accumulate potential (elastic) energy to the position I, beginning with which the disc springs cannot remain in the initial vertical position I and already deflect to the right, i.e. to position III.

Предельно допустима нагрузка определ етс критической нагрузкой, обеспечивающей практически переход из одной устойчивой формы равновеси (II) в другую форму устойчивого равновеси (ill). При переходе положени состо ни бифуркации блок тарельчатых пружин 13 перемещает обойму 6 вправо (фиг. 1 и 2) и тем самым раскрепл ет цангу 4. Одновременно с этим перемещением (скачком) торец чтулки 9 действует на бурт 1 стеблевой части инструмента 10 и перемещает то от поверхности резани заготовки. Возврат тарельчатых пружин 13 в исходное положение равновеси можно осуществл ть за счет действи осевой силы, при- южемиой к торцу втулки 9, или причем перестановки в блоке пружин 13.The maximum permissible load is determined by the critical load, which provides a practical transition from one stable form of equilibrium (II) to another form of stable equilibrium (ill). When the state of the bifurcation passes, the disk spring unit 13 moves the sleeve 6 to the right (Fig. 1 and 2) and thereby loosens the collet 4. Simultaneously with this movement (jump), the end of the sleeve 9 acts on the collar 1 of the stem part 10 of the tool 10 and moves from the cutting surface of the workpiece. The return of the disc springs 13 to the initial equilibrium position can be accomplished by the action of an axial force applied to the end of the sleeve 9, or, moreover, rearrangements in the spring unit 13.

Claims

1. A device for protecting the tool from breakage, comprising a flange placed in the housing with the formation of a cavity in which an elastic element is installed, located on the top of the collet assembly for securing the tool, characterized in that, in order to increase reliability, the device is equipped with two coaxial located cages with a set of disc springs mounted between them, one of the cages being installed in the housing with the possibility of axial adjustment, and the other on the spindle with the possibility of interacting with by a knot.

2. A device according to claim 1, characterized in that the cup springs are mounted in a block along coaxially arranged housings.