Устройство для механизированного зажима инструмента

(56) Модзелевскийгооперационные стастроение, 1981, с. у 4 088. 8) А. и др. Мн и. М.: Маши 8, рис. 36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ЗАЖИМА ИНСТРУМЕНТА,содержащее установленный в осевомотверстии шпинделя подпружиненныйотносительно него шомпол с замком,коническую оправку, предназначен-.ную для установки и закрепленияв коническом отверстии шпинделя,связанный с конической оправкой переходнйк с реэьбовым концом и грибовидной головкой, предназначеннойдля взаимодействия с замком, иустановленный на несущей шпиндельчасти станка гидроцилиндр, предназначенный для взаимодействия сшомполом, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности и точности обработки,уетройство снабжено инструментальной втулкой, закрепленной на переднем торце конической оправки, подпружиненном относительно коническойоправки штоком, установленным в инструментальной втулке с возможностьюосевого перемещения и связаннымс резьбовым концом переходника, иупором, закрепленным на заднемторце конической оправки, при этомв инструментальной втулке выполиена внутренняя радиально расположенная базовая поверхность, предназначенная для сопряжения с ответной поверхностью, выполненной на инструменте, а на штоке выполнены две расположенные под углом поверхности, одна из которых предназначена для прижима инструмента к базовой поверхности при перемещении штока в направлении от конической оправки, а другая - при перемещении штока в направлении к конической оправке, причем на переходнике выполнен кольцевой выступ с лыской, предназначенной для взаимодействия с упором на торце конической оправки, а жесткость пружины, установленной между шпинделем и шомполом, больше, чем пружи- ны, установленной между штоком и конической оправкой.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленной в инструментальной втулке с воэможностью осевого перемещения цангой,с выполненными на ее лепестках наружными противоположно направленными коническими поверхностями, и установленной на резьбе, выполненной на инструментальной втулке, накидной гайкой, при этом цанга жестко связана со штоком, а во втулке и в накидной гайке выполнены ответные конические пбверхности, предназначенные для взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями на лепестках цанги.Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов металлорежущих станках с ЧПУдля зажима инструмента при необходимости автоматической размернойнастройки инструмента на станке.Целью изобретения является повышение производительности и точности обработки путем автоматическойразмерной настройки инструмента настанке.На фиг.1 показано устройство,общий вид, продольный разрез; наФиг,2 - взаимное положение зажимных поверхностей устройства и инструмента в процессе размернойнастройки; на фиг.3 - инструмент вокончательно зажатом положении,на фиг,4 - сечение А-А на фиг 1(инструмент в предварительно зажатом положении); на фиг.5 - установка в устройстве концевого инструмента.Устройство содержит управляемыеот устройства ЧПУ золотниковые распределители 1 и 2, многопоршневойпривод 3, имеющий надпоршневые полости 4 и 5 и штоковые полости 6и 7, поршни 8 и 9, шомпол 10 с замком, пакет тарельчатых пружин 11,установленную в полости 5 пружину12, длина которой меньше рабочегохода поршня 9, переходную оправку13, устанавливаемую в коническоеотверстие 14 шпинделя 15.Для предварительного зажима инструментов 16 и 17 служит пакеттарельчатых пружин 18.На заднем торце переходной оправки закреплен упор 19, а на переднем торце - втулка 20 с внутренней радиально расположенной ци. линдрической поверхностью, предназначенной для сопряжения с ответнойповерхностью, выполненной на инструменте.Во втулке 20 установлен с воз.можностью осевого перемещенияшток 21, связанный с резьбовойчастью переходника, грибовиднаяголовка 22 которого предназначенадля взаимодействия с замком шомпола 10,На штоке 21 выполнен паз, образованный расположенными под углом друг к другу поверхностями Б и 8, предназначенными соответственно для предварительного и окончательного1207652 зажима инструмента, установленного на внутренней радиально расположенной поверхности втулки 20 или в цанге 23Для зажима концевого инструмента 17 во втулке 20 установлена связанная посредством резьбы го штоком 21 цанга 23 с лепестками 24, а на втулке 20 установлена накидная гайка 25.Предназначенные для предварительного и окончательного зажима поверхности Б и Ь в этом случае выполнены конической Формы соответственно в накидкой гайке 2.5 и во втулке 20.Инструмент 17 оснащен стопорным кольцом 26, а инструмент 16 оснащен упором 27. Установка инструментов 16 и 17 в устройство производится вне станка. Для этого переходник с головкой 22 вворачивается в шток 21 на часть оборота до упора поверхностью лыски С в упор 19. При этом шток 21, сжимая пружины 18, перемещается вверх (по чертежу).Этим обеспечивается возможность установки инструмента 16 в окно, образованное внутренней цилиндрической радиальной поверхностью во втулке 20 и поверхностями Б и В паза на штоке 21 (при предварительно снятом упоре 27). 20 25 ЗО 35 4 О 5 О 55 После установки инструмента 16 в устройство упор 27 вновь крепится к инструменту 16 и этим предохраняет его от выпадания из устройства. При установке концевого инструмента 17 в устройство, кроме указанных операций по установке инструмента 16, снимается накидная гайка 25 с втулки 20, а цанга 23 - со штока 2 1,.после этого в нее устанавливается концевой инструмент 17 со стопорным кольцом 26, и сборка узла. производится в обратном порядке. После установки инструмента 16 или 17 в устройство переходник с головкой 22 выворачивается из штока 21 на часть оборота до упора поверхностью С в упор 19, При этом шток 21 под действием пружин 18 опускается вниз (по чертежу) и поверхностью Б зажимает инструмент 16 на радиальной цилиндрической поверхности втулки 20, а инструмент 17 - в лепестках 24 цанги 23. Переходная оправка 13 со50 втулкой 20 и закрепленным в ней инструментом устанавливается в инструментальный магазин (не показано). Устройство с предварительно установленным инструментом работает следующим образом.По программе, заложенной в УЧПУ, распределители 1 и 2 подают рабочее вещество, например сжатый воздух, от компрессора (не показан) в привод 3, а именно в полости 4 и 5 привода 3, а полости 6 и 7 соединяются со сливной магистралью. При этом усилие, развиваемое давлением сжатого воздуха на поршнях 8 и 9, больше усилия сжатых пружин 11. Поэтому под давлением сжатого воздуха поршни 8 и 9 совместно с шомполом 10 перемещаются вниз (по чертежу), сжимая пакет тарельчатых пружин 11, Одновременно с этим пружина 12 разжимается. А так как ее длина меньше хода поршня 9, то в конце хода контакт пружины 12 с внутренней поверхностью полости 5 разрывается. Таким образом, в конце хода поршней 8 и 9 и шомпола 10 с замком последний перемещается в исходное положение для закрепления в шпинделе 15 оправки 13, оснащенной инструментом 16 или 1. После этого по программе оправка 13 из инструментального магазина (не показан) устанавливается в шпинделе 15 станка. Распределитель 1 соединяет полость 4 со сливом, а в полость 6 подается давление сжатого воздуха. От этого поршень 8 переме-, щается вверх (по чертежу),а так как усилие, развиваемое сжатыми пружинами 11, в этот момент больше усилия, развиваемого на поршне 9, то он также перемещается вверх (па чертежу) совместно с шомполом 10. При этом происходит захват головки 22 переходника и втягивание оправки 13 в шпиндель 15. Перемещение оправки 13 вверх (по чертежу) происходит до жесткого упора ее поверхности во внутреннюю коническую поверхность шпинделя 15. Таким образам, осуществляется предварительный зажим оправки 13 в шпинделе 15, С момента остановки оправки 13 начинают сжиматься пружины 18, так как усилие, развиваемое на поршне 9 и пружинами 18, меньше усилия,5 10 15 20 25 30 35 40 45 развиваемого пружинами 11. Так как головка 22 жестко связана со штоком 21, то с момента начала сжатия пружин 18 между поверхностью Б штока 21 и инструментом 16, а также между поверхностью лепестков 24 цанги 23 и инструментом 17 образуется зазор (фиг.2). При дальнейшем перемещении штока 21, головки 22, шомпола 10 и поршня 9 происходит замыкание верхнего витка пружины 12 с внутренней поверхностью полости 5. От этого усилие, развиваемое на поршне 9 пружинами 18 и пружиной 12 вниз (по чертежу), становится больше усилия, развиваемого пружинами 11. Перемещение прекращается. При этом шток 21 относительно втулки 20 устанавливается так, что между поверхностью Б штока 21 и инструментом 16, поверхностью Ь штока 21 и инструментом 16, а также между поверхностью губок 24 цанги 23 и инструментом 17 образуются зазоры, обеспечивающие свободное перемещение инструментов 16 и 17 при размерной настройке по упору, датчику или обрабатываемой детали на станке.Размерная настройка инструментов 16 или 17 осуществляется на станке по программе. При этом для настройки инструмента 16 стол станка с закрепленными на нем упором, датчикам или обрабатываемой деталью (не показаны) перемещается параллельно продольной оси инструмента 16 до контакта его режущей кромки, например, с упором и дальше на требуемую величину, заложенную в,программе УЧПУ. От этого инструмент 16 вдвигается во втулку 20. Для настройки инструмента 17 стол станка с закрепленной, например, обрабатываемой деталью перемещается к инструменту 17 параллельно его продольной оси и контактно вдвигает его на требуемую величину. Таким , образом, инструмент 16 и 17 настраивается на размерПосле настройки по программе распределитель 2 переключает рабочее давление в приводе 3 с полости 5 в полость 7., При этом поршень 9 перемещается вверх (по чертежу), а освободившиеся от нагрузки пружины 11 разжимаются и через шомпол 10 механизма зажима инструмента за голов.5 3ку 22 перемещают шток 21 вверх (по чертежу). Так как жесткость пружин 18 меньше жесткости пружин 11, то перемещение происходит до жесткого упора поверхности В штока 21 в поверхность инструмента 16 (фиг.3) или поверхности В в наружную поверхность цанги 23, а поверхности лепестков 24 в поверхность инструмента 17 (фиг.5)Таким образом производится окончательный зажим инструмента в устройстве.Зажим оправки 13 в шпинделе 15 производится с усилием, развиваемым пружинами 11, а зажим инструмента 16 или 17 - с усилием, равным разносфилиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная,бти усилий, развиваемых пружинами 11 и 18. Это позволяет надежно зажимать оправку 13 в шпинделе 15 и без деформаций, создающих дополнительные погрешности размерной настройки инструментов, зажимать их в устройстве. Предлагаемое устройство позволяет по программе на станке осуществить настройку выпета режущих инструментов на размер. Это дает воз" можность повысить коэффициент использования станков типа ОЦ, повысить производительность обработки изделий и точность их обработки.