SU540701A1

SU540701A1 - Hydraulic bar clamping mechanism

Info

Publication number: SU540701A1
Application number: SU2079898A
Authority: SU
Inventors: Самуил Борисович Магиденко
Original assignee: Ленинградское Особое Конструкторское Бюро Автоматов И Револьверных Станков
Priority date: 1974-12-02
Filing date: 1974-12-02
Publication date: 1976-12-30

Description

Изобретение относитс к области станкостроени .The invention relates to the field of machine tools.

Известны гидравлические механизмы зажима патрона с торцовым иодводом масла к вращающемус гидроцилиндру 1.Known hydraulic mechanisms for clamping a chuck with an end oil iodide to a rotating hydraulic cylinder 1.

В этом приводе к торцу цилиндра давлением масла прижата плавающа в осевом нанравлении и подвижна в окружном направлении маслоподвод ща втулка, установленна в невращающемс корпусе.In this drive, to the end of the cylinder, the oil pressure is pressed against the floating in axial direction and the oil supply sleeve, which is movable in the circumferential direction, is installed in a non-rotating housing.

Масло от невращающейс маслоподвод щей втулки подводитс в одну полость вращающегос цилиндра через кольцевую канавку, а во вторую полость - через осевое отверстие на торце цилиндра. С левого торца на маслоподвод щую втулку действует осевое усилие, равное произведению давлени масла на нлощадь поперечного сечени втулки, с нравого торца - усилие, равное произведению давлеии масла на площадь поперечного сечени кольцевой канавки, и усилие, равное произведению половины давлени масла на нлощадь стыкуемой поверхности.The oil from the non-rotating oil bushing is fed into one cavity of the rotating cylinder through an annular groove, and into the second cavity through an axial hole at the end of the cylinder. An axial force acts at the left end of the oil bushing, equal to the product of oil pressure per square of the cross section of the bushing, from a flat end, a force equal to the product of oil pressure per cross-sectional area of the ring groove, and a force equal to the product of half the pressure of oil by the joined surface .

Разница усилий от давлени масла на левый и правый торцы маслоподвод щей втулки создает необходимый посто нный поджим втулки к торцу цилиндра, что обеспечивает необходимую герметичность стыка и автоматическую компенсацию насоса стыкующих поверхиостей втулки и цилиндра.The difference in pressure from the oil pressure on the left and right ends of the oil supply sleeve creates the necessary constant pressing of the sleeve to the end of the cylinder, which ensures the necessary tightness of the joint and automatic compensation of the pump connecting surfaces of the sleeve and cylinder.

При этом подшипники шпиндел нагружаютс осевым усилием, равным произведению масла на площадь поперечного сечени маслопровод щей втулки.In this case, the spindle bearings are loaded with an axial force equal to the product of oil and the cross-sectional area of the oil-conducting sleeve.

При зажиме прутка цилиндр зажима должен иметь отверстие дл его ирохода. Поэтому маслонодвод ща втулка имеет большой диаметр, большую нлощадь поперечного сечени , следовательно, осевое усилие на подшипники шпиндел будет значительным, что приводит к износу нодшипников и потере точности шпиндельного узла.When clamping a rod, the clamp cylinder must have an opening for its opening. Therefore, the oil supply sleeve has a large diameter, a large cross-sectional area, therefore, the axial force on the spindle bearings will be significant, which leads to wear of the bearings and loss of accuracy of the spindle assembly.

Целью изобретени вл етс разгрузка гидравлического цилиндра от осевого усили .The aim of the invention is to relieve the hydraulic cylinder from axial thrust.

Дл этого в невращающейс втулке выполнена кольцева выточка, в которую иомещена плавающа втулка, один из торцов которой взаимодействует с поверхностью крышки цилиндра.To do this, a non-rotating bushing is provided with an annular recess into which a floating bushing is placed, one of the ends of which interacts with the surface of the cylinder head.

На фиг. 1 показан предлагаемый гидравлический механизм зажима, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2.FIG. 1 shows the proposed hydraulic clamping mechanism, side view; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section along BB in FIG. one; in fig. 4 — node I in FIG. 2

Гидравлический механизм зажима нрутко вой заготовки состоит из вращающегос цилиндра 1, жестко посредством винтов 2 прикрепленного к фланцу 3, который в свою очередь жестко прикреплен к шпинделю 4. С левого торца к цилиндру прикреплена крышка 5 с фланцем 6, через которые осуществл етс подвод масла в ту либо в другую полости вращающегос цилиндра зажима из невращающейс втулки 7. С левого торца втулки 7 прикреплено бронзовое кольцо 8, через осевые отверсти и торцовую канавку 9 которого масло на щтуцера 10 передаетс в полость зажима цилиндра (правую) через осевые и радиальные отверсти фланца 6 и крышки 5 при соприкосновении кольца 8 с фланцем 6. Плавающа в осевом направлении относительно втулки 7 бронзова втулка 11 служит дл передачи масла из щтуцера 12 в полость разжима цилиндра (левую). Плавающа в осевом направлении относительно втулки 7 бронзова втулка 13 служит дл разгрузки втулки 7 от осевого усили и тем самым дл разгрузки подщипников шпиндел от осевой нагрузки. Дл уплотнени сопр жени втулок 11 и 13 относительно втулки 7 служат резиновые уплотнительные кольца 14. Дл подвода масла к втулке 13 служит штуцер 15. Втулка 7 удерживаетс от проворота трем пальцами 16, жестко закрепленными в кожухе 17. В осевом направлении втулка 7 имеет возможность самоустанавливатьс . Сбор утечек из сопр жени маслоподвода производитс в кожух 17, слив утечек через штуцер 18. Масло, подаваемое под давлением в полость 19, образованную кольцевой выточкой , торцом втулки 11 и торцом невращающейс втулки 7, обеспечивает прижим втулки 11 к торцам фланца 6. Масло, подаваемое под давлением в полость 20, образованную кольцевой выточкой, торцом втулки 13 и торцом невращающейс втулки 7, обеспечивает прижим втулки 13 к торцам крышки 5. Дл подвода масла в канавки 9 через полости 19 и 20 имеютс осевые отверсти 21. Шток 22 при помощи гаек 23 и 24 соединен с трубой зажима 25. Работа гидравлического механизма зажима прутковой заготовки происходит следующим образом. Дл разжима прутка масло подаетс через штуцер 12 в полость 19, Одновременно масло подаетс через штуцер 15 в полость 20. Под давлением масла втулки И и 13 смещаютс в осевом направлении до соприкосновени с торцами фланца 6 и крышки 5. Через осевые отверсти 21 во втулках И и 13 масло попадает в торцовые канавки 9 втулок. На каждую из втулок 11 и 13 действуют по два осевых усили , образованные давлением масла; со стороны полости 19 или 20 и со стороны канавки 9 и поверхности соприкосновени втулки с торцом фланца 6 или крышки 5. Площади поперечных сечений полостей 19 и 20 канавок 9 и площади соприкосновени втулок 11 и 13 с торцами крышки 5 и фланца 6 подбираютс таким образом, что осевое усилие на втулку 11 или 13 со стороны полости 19 и 20 примерно на 15-20 кгс больше осевого усили со стороны торцовых канавок 9 и поверхности сонрикосновени втулок 11 и 13 с крышкой 5 и фланцем 6. Это обеспечивает прижим невращающихс втулок 11 и 13 с вращающимс фланцем 6 и крышкой 5, герметичность торцовых канавок 9 и автоматическую компенсацию износа торцовых поверхностей втулок 11 и 13 и фланца 6 и крышки 5. Далее масло из канавки 9 через осевые и радиальные отверсти фланца 6, крышки 5 и цилиндра зажима 1 попадает в правую полость цилиндра зажима 1. Шток 22 перемещаетс вправо и перемещает прикрепленную к нему посредством гаек 23 и 24 трубу зажима 25. Труба зажима перемещает скрепленную с ней цангу зажима (не показана на чертеже ), и происходит разжим прутка. На втулку 7 действуют два осевых усили от давлени масла, приложенных к внутренним правому и левому торцам. Поскольку площади этих торцов равны, то и осевые усили равны, а так как они противоположно направлены , то втулка 7 разгружена. Осевые усили на торцах фланца 6 и крышки 5 замыкаютс на фланце 6 и крышке 5 и не нередаютс на подшипники шпиндел . В результате повышаетс срок сохранени точности шпиндельного узла и срок его службы. Дл зажима нрутка масло подаетс через штуцер 10 через осевое отверстие в торцовую канавку 9 кольца 8. Одновременно масло подаетс через штуцер 15 в полость 20, образованную кольцевой выточкой, торцом втулки 13 и нравым внутренним торцом втулки 7. Под давлением масла втулка 13 смещаетс в осевом направлении до соприкосновени кольца 8 и втулки 13 с торцами фланца 6 и крышки 5. Через осевые отверсти 21 масло попадает в торцовые канавки 9 кольца 8 и втулки 13. На втулку 13 действует два осевых усили аналогично как дл случа разжима прута. При этом обеспечиваетс прижим втулки 13 к торцу крышки 5 усилием 15-20 кгс, герметичность стыка этих деталей и автоматическа компенсаци износа. На втулку 7 также действует два осевых усили : со стороны полости 20 и со стороны канавки 9 кольца 8 и поверхности соприкосновени кольца 8 с торцом фланца 6. Площади поперечных сечений полости 20, канавки 9, площадь соприкосновени кольца 8 с фланцем 6 подобраны таким образом, что осевое усилие на втулку 7 со стороны полости 20 на 15-20 кгс больше, чем осевое усилие со стороны кольца 8. Это обеспечивает прижим невращающегос кольца 8 с вращающимс фланцем 6, герметичность торцовой канавки 9 и автоматическую компенсацию износа трущихс новерхностей кольца 8 и фланца 6. Далее масло из канавки 9 через осевые и радиальные отверсти фланца 6 и крыщки 5 попадает в левую полость цилиндра зажима 1.The hydraulic clamping mechanism of the billet consists of a rotating cylinder 1, rigidly attached with screws 2 to flange 3, which in turn is rigidly attached to spindle 4. From the left end, a cover 5 with flange 6 is attached to the cylinder, through which oil is supplied to The one or the other cavity of the rotating cylinder of the clamp is made of a non-rotating sleeve 7. A bronze ring 8 is attached to the left end of the sleeve 7 through the axial holes and the end groove 9 of which oil is transferred to the clamp 10 of the cylinder clamp (right) through the axial and radial holes of the flange 6 and the cover 5 when the ring 8 contacts the flange 6. The bronze sleeve 11 floating axially relative to the sleeve 7 serves to transfer the oil from the brush 12 to the cylinder opening cavity (left). The bronze bush 13 floating axially relative to the sleeve 7 serves to unload the sleeve 7 from the axial force and thereby to unload the spindle bearings from the axial load. To seal the mating sleeves 11 and 13 relative to the sleeve 7, there are rubber sealing rings 14. To connect the oil to the sleeve 13, there is a fitting 15. The sleeve 7 is kept from turning by three fingers 16 rigidly fixed in the casing 17. In the axial direction, the sleeve 7 has the ability to self-align . The collection of leakages from the mating of the oil supply is made into the casing 17, draining the leaks through the fitting 18. The oil supplied under pressure into the cavity 19 formed by the annular recess, the end face of the sleeve 11 and the end face of the non-rotating sleeve 7 provides the clamping of the sleeve 11 to the ends of the flange 6. The oil, supplied under pressure into the cavity 20 formed by an annular recess, the end of the sleeve 13 and the end of the non-rotating sleeve 7, provides the sleeve 13 against the ends of the cover 5. Axial holes 21 are provided to supply oil to the grooves 9 through the cavities 19 and 20. 23 and 24 soybeans Inonii a pipe clamp 25. The work clamp bar stock hydraulic mechanism is as follows. To release the bar, oil is fed through nozzle 12 into cavity 19. At the same time, oil is supplied through nozzle 15 into cavity 20. Under pressure from oil, bushings I and 13 are axially displaced until they come into contact with the ends of flange 6 and cap 5. Through axial holes 21 in bushings I and 13 the oil gets into the face grooves of 9 bushings. On each of the sleeves 11 and 13 there are two axial forces, formed by oil pressure; on the side of the cavity 19 or 20 and on the side of the groove 9 and the contact surface of the sleeve with the end face of the flange 6 or the cover 5. The cross-sectional areas of the cavities 19 and 20 of the grooves 9 and the contact area of the sleeves 11 and 13 with the ends of the cover 5 and the flange 6 are selected in such a way that the axial force on the sleeve 11 or 13 on the side of the cavity 19 and 20 is approximately 15-20 kgf more than the axial force on the side of the end grooves 9 and the sonrock surface of the sleeves 11 and 13 with the cover 5 and the flange 6. This ensures the clamping of non-rotating sleeves 11 and 13 with rotating flange 6 and cover 5, g The tightness of the face grooves 9 and automatic wear compensation of the end surfaces of the sleeves 11 and 13 and the flange 6 and the cover 5. Next, the oil from the groove 9 through the axial and radial holes of the flange 6, the cover 5 and the cylinder of the clamp 1 enters the right cavity of the clamp cylinder 1. Rod 22 moves to the right and moves the clamping pipe 25 attached to it by means of nuts 23 and 24. The clamping pipe moves the clamping collet attached to it (not shown in the drawing), and the bar is unclamped. On the sleeve 7 there are two axial forces from the oil pressure applied to the inner right and left ends. Since the areas of these ends are equal, then the axial forces are equal, and since they are oppositely directed, the sleeve 7 is unloaded. The axial forces at the ends of the flange 6 and the cover 5 are closed on the flange 6 and the cover 5 and are not affected by the spindle bearings. As a result, the lifespan of the spindle assembly and its service life are increased. For clamping the oil, oil is fed through fitting 10 through an axial hole into the face groove 9 of ring 8. At the same time, oil is fed through fitting 15 into the cavity 20 formed by an annular recess, butt of bushing 13 and with a like internal butt of bushing 7. Under oil pressure, sleeve 13 is displaced in axial direction. direction until the ring 8 and the sleeve 13 contact the ends of the flange 6 and the cover 5. Through the axial holes 21, the oil enters the end grooves 9 of the ring 8 and the sleeve 13. Two sleeve axial forces act on the sleeve 13 in the same way as for the release of the rod. This ensures that the sleeve 13 is pressed against the end of the cover 5 with a force of 15-20 kgf, the tightness of the interface of these parts and automatic wear compensation. The sleeve 7 also has two axial forces: from the side of the cavity 20 and from the side of the groove 9 of the ring 8 and the contact surface of the ring 8 with the end face of the flange 6. The cross-sectional areas of the cavity 20, the groove 9, the contact area of the ring 8 with the flange 6 are chosen in such a way that the axial force on the sleeve 7 from the side of the cavity 20 is 15–20 kgf more than the axial force from the side of the ring 8. This ensures the clamping of the non-rotating ring 8 with the rotating flange 6, the tightness of the end groove 9 and the automatic wear compensation of the rubbing surfaces to ltsa 8 and flange 6. The oil from the groove 9 through the axial and radial openings of the flange 6 and kryschki 5 enters the cavity of the left clamping cylinder 1.

Шток 22 перемещаетс влево и перемещает прикрепленную к нему посредством гаек 23 и 24 трубу зажима 25.The rod 22 moves to the left and moves the clamping pipe 25 attached to it by means of nuts 23 and 24.

Труба зажима перемещает скрепленную с ней цангу зажима (не показана) и происходит зажим прутка. В этом случае осевые усили не передаютс на подщипники шпиндел , а зажимаютс на фланце 6 и крыщке 5.The clamping tube moves the clamping collet fastened to it (not shown) and the bar is clamped. In this case, the axial forces are not transmitted to the spindle bearings, but are clamped on the flange 6 and the cover 5.

Claims

1. Auth. St. No. 129452, cl. 23B 31/30, 1959.

17

18

CPus.l