Устройство для зажима интрумента в шпинделе станка

Союз Советских Социалистических Республик) Приорите СССР по делам нзобретеннй и открытий(43) Опубликовано 05,08.76, Бюллетень3 (45) Дата опубликования описания 12,12.7 72) Автор изобретения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ СТАНКАИзобретение относится к станкостроению, в частности к фрезерным станкам и может быть использовано для крепления инструмента в шпинделе станка.Известны устройства для зажима инст румента в шпинделе станка, содержащие шомпол с самотормозящей резьбой на нередцем кошхе, установленный соосно шпинделю, и вал, имеющий с шомполом угловую фиксацию, например, посредством шлицево О го соединения, а также поворотный двигатель с зафиксированным по углу относительно шпинделя корпусом и с приводным элементом, взаимодействующим с валом.Предлагаемое устройство отличается от 15 известных тем, что в шпинделе установлена зафиксированная по углу относительно него штанга с элементами захвата инструмента на ее переднем конце и с резьбой на заднем конце, сопряженной с резьбой шомпо ла, который соединен со шпинделем посредством самотормозящего резьбового соединения с направлением резьбы противоположного направления относительно резьбы упомянутого соединения. Двигатель выполнен в виде не менее чем одного размещенного в корпусе поршня с нарезанной на нем зубчатой рейкой, зацепляющейся с шестерней, опирающейся на корпус двигателя, скрепленной с валом и в положении зажи- ЗО ма инструмента взаимодействующей с электрическим контактом системы сигнализации станка, а в корпусе выполнены входные каналы, соединенные с источником гидравлической энергии через аппаратуру управления станка.Шестерня на своей задней цапфе имеет эксцентрично выполненный кулачок, взаимодействующий с кулачком стержня, установленного сооспо шестерне в отверстии корпуса двигателя с угловой фиксацией относительно корпуса, причем стержень сопояжен с чувствительным элементом электрического контакта. Поршни выполнены ступенчатыми,Указанные отличия обеспечивают получение электрического сигнала о завершении операции зажима инструмента, упрощение конструкции и повышение надежности,На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, осевой разрез; на фиг, 2 - раз рез А - А фиг. 1; на фиг. 3 - передняя часть устройства с элементами захвата.Устройство содержит штангу 1, зафиксированную по углу относительно шпинделя 2 шпонкой 3. В шпинделе соосно с ним установлен шомпол 4, имеющий со штангой 1 самотормозящее резьбовос соединение посредством хвостовпка 5. Шомпол 4 соеди. неп своей головкой б со шпинделем посред55 6065 ством самотормозящего резьбового соединения с рсзьбой обратного направления огиосительпо резьбы на хвостовике 5. Соосно со шпинделем установлен вал 7, имеющий с шомполом шлицевое соединение. На базовой детали 8 на своих опорах установлена шестерня 9 привода вращения подвижного в осевом направлении:шпинделя 2, имеющая с ним шлицевое соединение. На торце шестерни 9 закреплен корпус 10 двигателя, имеюций гнезда, с которыми сопряжены нс менее чем один (на чертежах показаны два) ступенчатые поршни 11, с нарезанными на ннх зубчатыми рейками, зацепленными с шестерней 12, опирающейся на корпус и соединенной с валом 7 через шлицевую втулку 13.В корпусе 10 также выполнены каналы 14 и 15, соединенные соответственно с каналами 1 б и 17 в неподвижной обойме 18, сопряженной с соосной шпинделю цапфой 19 корпуса. Цапфа 19 с обоймой 18 образуют известное устройство передачи рабочего тела на относительно вращающуюся часть конструкции.Соответствующее соединение каналов 1 б и 17 с источником давления, например с магистралью 20 давления и со сливной магистралью 21, предусмотрено через аппаратуру 22 управления. На задней цапфе шестерня 12 имеет эксцентрично выполненныи торцовый кулачок 23, сопряженный с кулачком 24 на стержне 25, установленном соосно цапфе в отверстии с угловой фиксацией крылом 2 б в пазу цапфы. Стержень сопряжен с чувствительным элементом электрического контакта 27, находящегося под воздействием предварительно сжатой пружины 28. Контакт находится в положении замыкания электрической цепи сигнала инструмент зажат.Поршни 11 с гнездами в корпусе 10 образуют камеры 29 большой ступени и камеры 30 малой ступени, соединенные попарно между собой и с каналами 14 и 15.Инструмент установлен своим конусом в корпусе шпинделя 2 и снабжен хвостовиком с головкой 31, сопряженной с предусмотренными известной конструкцией элементами 32 захвата инструмента, смонтированными на толкателе 33 штанги 1.Освобождение инструмента происходит следующим образом.При соединении канала 1 б с магистралью 20 давления через аппаратуру 22 управления, давление через канавку в обойме 18 передается в канал 14 и в камеры 29, что вызывает смещение поршней 11 и поворот сцепленной с ними шестерни 12 по стрелке Б. Вместе с шестерней поворачивается относительно шпинделя 2 вал 7 и шомпол 4, При этом резьбовое соединение головки б шомпола со шпинделем вызывает сдвиг шомпола вперед относительно шпинделя, а резьбовое соединение хвосто 10 15 20 25 30 35 40 45 50 вика 5 шомпола со штангой 1 вызывает сдвиг штанги относительно шомпола в том же направлении. Соответственно, штанга 1 сдвигается вперед по стрелке В на сумму этих сдвигов и своим толкателем 33 через головку 31 перемещает инструмент вперед в положение, при котором ослабляется его связь с конусом шпинделя, а выступы на элементах 32 захвата инструмента приходят в зону канавки в шпинделе. В таком положении инструмент может быть удален.Поворот шестерни приводит к отходу кулачка 23 от кулачка 24 и поэтому действием пружины 28 стержень 25 и чувствительный элемент контакта 27 смещаются в положение размыкания сигнала инструмент зажат. При указанном перемещении поршней жидкость из камер 30 выходит в сливную магистраль 21 через каналы 15, 17 и аппаратуру 22 управления,Зажим инструмента происходит следующим образом.В этом положении устройства соединение канала 17 через аппаратуру 22 управления с магистралью 20 давления приводит к передаче этого давления в камеры 30 через канал 15 и к перемещению поршней 11 в положение, при котором кинематически связанная с ними штанга 1 установленными на ней элементами 32 захвата за головку 31 притягивает инструмент к конусу шпинделя 2 с необходимым натягом. Надежность удержания инструмента в таком положении обеспечена тем, что резьбавые соединения шомпола 4 со штангой 1 и со шпинделем 2 - самотормозящие, а также действием центробежных сил, приложенных к поршням 11 при вращении шпинделя,При проходе поршней 11 в показанное положение торцовый кулачок 23, воздействуя через кулачок 24 на стержень 25, смещает его назад в показанное положение, в котором контакт 27 замыкает электрическую цепь сигнала инструмент зажат. Соответственно, аппаратура 22 управления снимает подачу давления в канал 17 и разрешает включение привода вращения шпинделя 2.Поскольку камеры 29 своей площадью превышают рабочую площадь камер 30, то усилие отжима инструмента превышает уси лие зажима, что обеспечивает надежность осуществления отжима.Формула изобретения1. Устройство для зажима инструмента в шпинделе станка, содержащее шомпол с самотормозящей резьбой на переднемконце, установленный соосно шпинделю, и вал, имеющий с шомполом угловую фиксацию, например, посредством шлицевого соединения, а также поворотный двигатель с зафиксированным по углу относительно шпинделя корпусом и с приводным элементомаказ 900/1503 Изд.333 Тираж 1136 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4,5п. Харьк. фил. пред. Патент взаимодействующим с валом, о т л и ч а ющ ее с я тем, что, с целью получения электрического сигнала о завершении операции зажима инструмента, упрощения конструкции и повышения надежности, в шпинделе установлена зафиксированная по углу относительно него штанга с элементами захвата инструмента на ее переднем конце и с резьбой на заднем конце, сопряженной с резьбой шомпола, который соединен со шпинделем посредством самотормозящего резьбового соединения с направлением резьбы противоположного направления относительно резьбы упомянутого соединения, причем двигатель выполнен в виде не менее чем одного размещенного в корпусе поршня с нарезанной на нем зубчатой рейкой, зацепляющейся с,шестерней, опирающейся на корпус двигателя, скрепленной с валом и в положении зажима инструмента взаимодействующей с электрическим контактом системы сигнализации станка, а в корпусе выполнены входные каналы, соединенные с источником гидравлической 5 энергии через аппаратуру управлениястанка.2, Устройство по п, 1, отл и ч а ю ще ес я тем, что шестерня на своей задней цап фе имеет эксцентрично расположенный тор новый кулачок, взаимодействующий с кулачком стержня, установленного соосно шестерне в отверстии корпуса двигателя с угловой фиксацией относительно корпуса, причем стержень сопряжен с чувствитель ным элементом электрического контакта.3. Устройство по п. 1, отл и ч а юще ес я тем, что, с целью создания повышенного вращающего момента двигателя в направлении отжима инструмента, поршни 20 выполнены ступенчатыми.