SU560707A1 - Устройство дл автоматического креплени инструмента - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и предназначено дл  автоматического крепле}ги  инструмента п шпинделе металлорежущих станков фрезерной, растонгой, сиерлилыгой групп и особенно D млогооперационных (фрезерно-сверлильнорасточных ) станках с автоматической сменой инструметгга.

Известно устройство дл  автоматического креплени  инструмента в шнинделе металлорежущего станка 1 .

Это устройство содержит онравку с инструментом , подпружэигеннуго относительно ашиндел  т гу с механизмом захвата оправки, взаимодействующую со штоком нриводного гидроцилиндра, установлепиого с возможностью огевого перемеи ;ни  в стакане, расположенном на корпусе шпиндельного узла. Разжим осуществл етс  при помощи гидроцилиндра , а закрепление - посредством пакета тарельчатых пружин. Такое устройство обеспечивает разгрузку подил5пников шпиндельного узла от усили  пакета пруж1 Н.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не может быть применено дл  выдвижных шпинделей, и кроме того, зажим инструмента осуществл етс  без контрол  усили 

, создаваемого пакетом тапельчатых пру счн. Жесткость пакета тарельчатых пружни в процессе гкснлуатандш может уменылитьс  за счет частичного изменени  упругости (жесткости), поломки, и также усадк отдельных тарельчатых пружин, что приводит к зажиму инструмента с недостаточным усилием. При обработке недостаточно зажагьтй инструмент под действием усили  резани  может быть вырван из гнезда шпиндел , что небезопасно.

Цель изобретени  - обеспечение автоматического контрол  заданного усили  зажима инструмента, а также повышение безопасности и надежности работы устройства.

Дл  зтогс предлагаемое устройство снабжено Mexaiffl3MOM нагружени  т ги в момент зажима инструмента силой, равной и противоположно налравленнсй усилию зажима инстрзалента, и установленным в корпусе шпиндельного узла дагшком, взаимодействующим с т гой в положении равновеси  последней с силовым звеном мех киэма нагружегаи.

В качестве механизма нагружени  т ги использован приводной гидроцил1ндр, в котором верхн   полость при зажиме инструмент соединена со сливом через гапорный золопдак дл  создани 

посредством штока с поришем согфотивлени  перемещению т ги, равного усилию зажима инструмента . Кроме того, подпружиненна  т га св зана с датчиком через шток приводного гкдроци;шндра, а на стакане имеетс  упор да  ограничени  крайнего верхнего положени  порит  приводного гидроциликдра , выполненный в виде крышки, жестко св занной со стаканом. Датчик положени  установлен на крышке стакана.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство i разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; ш фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 1.

Во внутреннем конусе 1 шпиндел  2 зажимаетс  инструмент 3, с задним торцом которого жестко соединен переходник 4. В центральном ступенчатом отверстии шпиндел  2 размещена т га 5, подлр}жнненна  относительно шпиндел  2 пакетом тарельчатых пружин 6, который опираетс  на кольцо, установленное в центральном отверстии итиндел , и поджат гайками 8. Нижн   часть т ги соединена с механизмом 9 захвата инструмента 3.

На заднем торце шпиндел  жестко закреплен фланец 10 с выт нутыми пазами I i и внутренней прототеой 12. Со стороны заднего торца шпиндел  2 в стакане 13, закрепленном на корпусе 14 цдпинделыюго узла, установлен с возможностью осевого перемещени  гидрочллиндр 15 дзоГпюго действи . Нижн   крышка 16 гидроцилиндра 15 снабжена равномерно расположенными по окружности радиально вьгг нутыми выступ ми П, свободно проход щими через пазы 11 (а 10.

В пщроцилипдре 15 размещен пг ршень 18, жестко св за)П1ый со штоком 19. Ни гний конец 20 штока 19 взаимодействует с т ггй 5, а верхний конец 21 пропушен через поршень 18 и крышку 22 стакана 13 и несет кулачок 23, взаимодействующий с датчиком 24 положени .

Крышка 22 служит дл  ограничени  крайнего верхнего положени  поршн  18 и на ней установлен датчик 24 в положении, соответствующем положению равновеси  подпружиненной т ги 5 и штока 19, нагруженного силой, равной усилию зажима инструмента .

Поршень 18 подпружинен, снизу пружиной 25. Между внутренней поверхностью 26 фланца 10 к поверхностью 27 радиальных выступов 17 нмеетch прантированный зазор. Также имеетс  гарантированный зазор между нижним копцом 20 штока 19 и верхним концом 28 т ги 5. Кроме того, предусмотрен зазор между нижним торцом 29 фланца 10 и гайкой 8.

Нижн   полость 30 и верхн   полость 31 гидроцилиндра 15 соедин ютс  с напорной или сливной . магистрал ми через управл емый электромагнитами раагределительный золотник 32, а в сливной магистрали дополнительно установлены управл емый электромагнитом распределительный золотник 33 и напорный золотник 34 и, кроме того, в магистрали полости 30 установлен обратный клапан 35.

Верхн   полость 31 при зажиме инструмента соединена со сливом че)ез ишпорный золопшк 34, создвюший при этом посредством штока 19 с порш1 ем 18 сопротивление перемешению поднруижненной г ги 5. равное по величине усилию зажима инструмента, а во всех остальных случа х Еерх5-шк полость 31 соединена со сл1шом через золотник 33.

В окне 36 стакана 13 размешен упор 37, жестко св занный с гидроц1 линдром 15 li нзаимодействующздй с датвдком 38, который установлен на корпусе И 1Л1индепьного узла и служит дл  контрол  зазора между внутренней поверхностью 26 фланца 10 и поверхностью 27 радиальных выступов 7.

На крьшже 22 стакана 13 устанойлены датчики 39 и 40, вззкмодействующие боответствеино с упорами 41 и 42, закрепленнь ми на верхнем конце 21 штока 19, к служашле дл  контрол  крайних положений ггарцп{  18 посредством штока 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед ocвoбoждeI иe s инструмента шпиндель 2 устанавливаетс  з таком угловом положении, чтобы выступы 17 1щжней крьш си 16 гидроцилиндра 15 и пазы И флангдэ 10 были смещены друг относительно друга на половину их углового цгага.

Затем в верхнюк полость 3 пр шодного гидро.. щ лии ра 15 подаетс  маслэ под даБле шем, а ш(жн   гюпость 30 через золопшки 32 п 33 соеди:а етс . со сливокт. Т1о)тчсиь 18 со IUTOKOM 19 перемещаетс  вниз к взакмоцейсгвует с концом 28 подгфужиненной т ги 5, а гнцроцшшрщр 1 5 переме даетс  вверх, выбира  з :10р меж/ij. Е гутренней иоверхностью 26 фланца 10 и поверхностью 27 рад  гшьиых 17. Так как усилие, на цтоке 19 больше, чем усилие пакета тарельчатмх. пружин б, то аггок 19, сжима  их, перемешает т гу 5 с механизмом 9 захвата, освобожда  инструмент 3.

rSpK зтом замкнута  система, пол} июп,  с  между атиндслем 2 к гидроци ли ндром 55, обсспетавает передачу усили  порикт непосредственно на т гу 5, разгружа  тем самым подшипники алппщел .

Крайнее нижнее положес е поршн  18 контро/rapyeica датчиком 40. При зажиме инструмента верхЕм  полость 31 гидроцил пщра 15 соеди;1 етс  со сливом через распределительный золотник 32 и тапорный золопшк 34, поддерживающий в зтой полости посто нное давление при сливе, которое определ етс  из услови  равнов-си  усили  пакета тарельчать х пружин 6 а .положении, когда инструмент зажат, и противодействующего усили  на штоке 19 гидроциливдра 15. При зтом распределительный золотник 33 заперт на слив, а нижн   полость 30 соединена на всасывание через обратный клапан 35.

Так как усилие пакета т рельчатых пружни 6 пр  освобождении инструмента больше, чем при зажиме, то т га 5 своим концом 28, преодолева  сопротивление масла при вытеснении его на чгрез тпорный золотггик 34, перемещает поршень 18 со штоком |9 до тех пор, пока не наступит paBffotjecne межлу усили ми на т ге 5 и пггоке 19.

Если пакет тарельчатых пружин 6 обеспечивает заданное усилие зажима И1шгрумента, то под действием т ги S шток 19 с закрепленным на нем кулачком 23, преодо чт а  сопротивление масла в верхней полости 31, перемещаетс  в верхнее положение , в котором под действием кулачка 23 срабатывает датчик 24 положеш , передава  при этом на пульт или в систему программного управлет  сигнал о том, что пакет тарельчатых создал заданное усилие, необходимое дл  зажима инструмента.„

Затем распределительный золотник 33 соедин ет верхнюю полость 31 со сливом, мину  напорный золотник 34, при этом давление в полости 31 снимаетс  и происходит зажим инструмента. Одновременно золотник 32 соедин ет полость 30 с напорной магистралью и шток 19 с поршнем 18 перемещаетс  до тех пор, пока его верхний торец не упретс  в крышку 22, а гидроцилиндр 15 перемещаетс  вниз до упора его верхней крышки з расточки стакана, образуютс  гарантированные зазоры между штоком 19 и. т гой 5 и между внутренней поверхностью 26 фланца 10 и поверхностью 27 радиальных выступов 17. Наличие зазоров контролируетс  датчиками 38 и 39. После срабатьша и  датчиков 38 и 39 золотник 32 отключает 1шжнюю полость 30 гидро11илиндра 15 ot напорной магистрали.,:

Если пакет гарельчатьгх пружин по какой-либо из указанных ранее причин создает усилие зажима инсгрулгснта меньше заданного, то под действием т ги 5 шток 19 с кулачком 23 не дойдет до положени  срабатывани  датчика 24, так как равновесие между г гой 5 и нагруженным штоком 19 наступит раньше и, следовательно, невключе}шый датчик i4 заблокирует всго дальнейшую работу устройства и станка, а на пульте управлени  по витс  сигнал о недостаточной силе зазгтша инструмента.

Claims (5)

1. Устройство дл  автомагического креплеш ииструмента в ившидале металлорежущего станка.

содержа цее оправку с ииcrpyмeнтo, подпружинекную относительно шпиндел  г 1у с механизмом захвата оправки, взаимодействующую со штоком приводного гидроцилиндра, установленного с во можностью осевого перемещени  в стакане, расположенном па корпусе щлиндельного узла, отличающеес  тем, что, с целью автоматического контрол  усили  зажима инструмента, а также повышени  безопасности и надежности работы

устройства, оно снабжено механизмом нагружени  т ги в момент зажима инструмента силой, равной и противоположно направленной заданному усилию зажима инструмента, и установленным в корпусе шпиндельного узла датшком, взаимодействующим

с т гой в положении равновеси  последней в силовым звеном механизма кагружени .

2.Устройство по п. ,отличающеес  тем, что в качестве механизма нагружеки  т га использован приводной гидроцили др, в котором верхн  

полость при зажиме инструмента соединена со сливом через напорный золотштк дл  создани  посредством штока с поршнем сопротавленн  перемещению т ги, равного заданному усилию за;кима инструмента,

3.Устройство поп. 1, отличающеес  тсм,

что т га св зана с .датчиком ее положени  через шток приводного гидроцилиндра.

4. Устройство по п. 1,отличающеес  тем,

что на стакане имеетс  упор дл  ограничени  крайнего верхнего положешг  поршн  приводного га фоцилиндра.

5. Устройство по п. 4, отличающеес  тем, что упор вьшолиен в виде крышки, жесжо св занной со сгаканом.

б. Устройсгао по пи. I к4, от нчающеес  терл, пх дагвпс положени  г ги установлен на крышке стакана.

Источники информшщн, прин тые во внимание при экспертизе:

I, Авторжоё сви егельс1во СХГСР К 467808, В 23 q 3/12, 14.12.73.