Устройство для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Ф 9) СМ я)5 В 23 В 31/ Ю 3 И М 16 онструкторское бюро водственного объеди,А,СазоновМ. 3636421, кл ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) СпециальноЯрославского прнения фМашприбо(56) Патент ФРГ31/06, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА В ШПИНДЕЛЕ МЕТАЛЛО- РЕЖУЩЕГО СТАНКА(57) Использование: для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно с двусторонним размещением инструмента, Сущность изобретения: устройство содержит шпиндель 1, установленный на подшипниках 2 в корпусе1811994 20 25 3, С обоих сторон в глухих отверстиях 4 и 5 установлены поршни 6 и 7 с цангами 8, 9 для зажима инструмента 12 посредством пружин 10, 11, Для подачи жидкости в поршневые полости 15, 16 в средней части шпинделя установлены штуцеры 21, 22 с обратными клапанами 23 и 24 и коническими отверстиями 25 и 26, На корпусе закреплен гидроцилиндр 27 с поршнем 28 и штоком 29 со сферической поверхностью 30 и наконечником 31 на конце. В штоке имеется аксиальное отверстие 33, а в поршне - радиальное отверстие 35, выходящее в Изобретение относится к устройству для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка, преимущественно с двусторонним размещением инструмента, и может найти широкое применение в станкостроении,Целью изобретения является повышение точности обработки станка за счет упрощения конструкции устройства и повышения жесткости шпинделя.На фиг.1 изображено устройство для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка (зажим инструмента); на фиг.2 - устройство для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка (разжим инструмента).Устройство для закрепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка содержит шпиндель 1 (см. фиг.1,2), смонтированный на подшипниках 2 в корпусе 3. На противоположных концах шпинделя выполнены концентрично его оси глухие отверстия 4,5, в которых размещены поршни 6, 7 с цангами 8, 9 для зажима посредством пружин 10, 11 йнструмента 12, устанавливаемого в инструментальных гнездах 13, 14.Поршни 6, 7 образуют со стенками и дном отверстий 4, 5 шпинделя 1 поршневые полости 15, 16. На участке шпинделя 1 между полостями 15, 16 имеются диаметрально расположенные радиальные отверстия 17, 18, соединенные с помощью отверстий 19, 20 соответственно с поршневыми полостями 15, 16. В радиальных отверстиях 17, 18 шпинделя 1 установлены штуцеры 21, 22 с подпружиненными обратными клапанами 23, 24, В верхней части штуцеры 21, 22 имеют конические отверстия 25, 26,На корпусе 3 установлен механизм подачи рабочей жидкости, содержащий гидро- цилиндр 27 с размещенным в нем поршнем 28 и штоком 29, Конец штока 29 имеет сфекольцевую канавку 34. В исходном положении инструмент находится под действием пружин 10 и 11 в зажатом положении, а шток 29 под действием пружины 42 выведен из конического отверстия 25 штуцера 21, При подаче давления в полость 38 поршня 28 шток сферической поверхности соединяется со штуцером предварительно сориентированного шпинделя и давление подается в полость 15 или 16. При этом сжимается пружина 10 или 11 и инструмент освобождается, 2 ил. рическую поверхность 30, на которой выполнен наконечник 31 с радиальными пазами 32, В штоке 29 выполнено аксиальное отверстие 33, а поршень 28 имеет кольцевую канавку 34 с радиальным отверстием 35, соединяющимся с отверстием 33 штока 29.Корпус гидроцилиндра 27 снабжен отверстиями 36, 37, одно из которых (отверстие 36) выполнено в поршневой полости 38 гидроцилиндра 27, а другое (отверстие 38) - в стенке гидроцилиндра 27 и периодически сообщается с кольцевой канавкой 34 и радиальным отверстием 35 поршня 28. Отверстия 36 и 37 гидролиниями сообщаются соответственно через гидрораспределители 39, 40 с напорной гидролинией (см,фиг.1,2). Между поршнем 28 и крышкой 41 гидроци линдра 27 установлена пружина 42.Устройство работает следующим образом.В исходном положении поршневая полость 38 гидроцилиндра 27, через отверстие 36 и гидрораспределитель 39, а. также гидрораспределитель 40 соединена со сливом, поршень 28 под воздействием пружины 41 находится в крайнем нижнем положении (см,фиг.1), при этом отверстие 37 в стенке гидроцилиндра 27 перекрыто поршнем 28, а обратный клапан 23 под действием пружины прижат к седлу штуцера 21, герметизируя тем самым поршневую полость 15. Происходит вращение шпинделя.При смене, инструмента 12 шпиндель 1 останавливается с предварительным ориентированием от системы управления станка штуцера 21 относительно штока 29, после чего гидрораспределители 39 и 40 переключаются на подачу рабочей жидкости к механизму подачи, в результате чего поршень 28 перемещается в направлении штуцера 21 шпинделя 1, сжимая пружину 42.В конце хода штока 29 наконечник 31, шпиндель с осевыми отверстиями, разде- воздействуя на клапан 23, отводит его от ленными стенкой в средней части, и коничеседла штуцера 21, а сферическая поверх- скими гнездами с противоположных сторон, ность 30 взаимодействует с коническим от- предназначенными для соединения с хвоверстием 25 и производит доворот и 5 стовиками держателей инструмента, уста- фиксацию шпинделя 1. Одновременно с новленные в, осевых отверстиях. этим кольцевая канавка 34 с радиальным подпружиненные в направлении стенки отверстием 35 поршня 28 совмещается с поршни с цангами, предназначенными для отверстием 37 в.стенке гидроцилиндра захвата хвостовиков держателей инстру,после чего рабочая жидкость под давле мента, выполненные в шпинделе каналы с нием через отверстия 35, 33, пазы 32, отвер- коническими отверстиями на входе; соедистия 17 и 19 подается в поршневую полость ненные с поршневыми полостями, обраэо, в результате чего поршень 6 перемеща- ванными стенкой и поршнями, механизм ется в направлении инструмента 12, осво- подачи рабочей жидкости в поршневые побождаяегохвостовик(см.фиг.2). 15 лости, включающий жестко связанный сПосле установки в инструментальное корпусом гидроцилиндр, поршневая погнездо 13 другогоинструмента 12 гидрорас- лость которого соединена с напорной гидпределитель 40 переключается на слив, в ролинией, а в штоке поршня выполнено результате чего поршень 6 под воэдействи- осевое отверстие. выходящее нэ его торец ем пружины 10 перемещается в направле сферической формы, предназначенный для нии, указанном стрелкой см,фиг.1), сопряжения с коническими отверстиями на зажимая инструмент 12, и вытесняет рабо- входе в упомянутые каналы, и механизм чую жидкость, находящуюся в поршневой ориентации шпинделя в угловом положе- полости 15, через отверстия 17, 19, пазы 32, нии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью отверстия 33, 35, 37 через гидрораспреде повышения точности обработки станка эа литель 40 в бак, после чего с определенной счет упрощения конструкции устройства и задержкой по времени на слив переключа- повышения жесткости шпинделя, шпиндель ется гидрораспределитель 39 и поршень 28 выполнен целиковым, а осевые отверстия под воздействием пружины 42 перемещает- выполнены с противоположных его сторон ся в исходное положение (см,фиг.1), а кла- глухими, при этом конические гнезда выполпан 23 по мере перемещения штока 29 под 30 нены во введенных в устройство втулках, воздействием пружины входит в контакт сустановленных в осевых отверстиях и жест- седлом штуцера 21 и герметизирует таким ко связанных со шпинделем, причем каналы образом поршневую полость 15 после зажи- для подачи жидкости в поршневые полости ма инструмента 12 при его вращении. выполнены в средней части шпинделя, аВыполнениешпинделяцеликовым, осе конические отверстия на входе в каналы - вых отверстий с противоположных его сто- во введенных в устройство штуцерах, зарон глухими, а конических гнезд во крепленныхв выполненных в шпинделеравведенных в устройство втулках, установ- диальных резьбовых отверстиях, при этом ленных в осевых отверстиях, упрощает кон- устройство снабжено размещенными в штуструкцию устройства и увеличивает 40 церах обратными клапанами, а на торце жесткость шпинделя, что позволяет повы- штока выполнен выступ с торцевыми паза- сить точность обработки по сравнению с ми,предназначенныйдлявзаимодейсгвияс прототипом, а наличие обратных клапанов обратными клапанами, причем поршень в каналах для подачи рабочей жидкости в гидроцилиндра механизма подачи рабочей поршневые полости шпинделя исключает 45 жидкости подпружинен в направлении от ее выброс,из упомянутых полостей при вра- . шпинделя, и в нем выполнены соединенные щении шпинделя. с осевым отверстием в штоке радиальноеФ о р м у л а и э о б р е т е н и я отверстие и кольцевая канавка, преднаэнаУстройство для закрепления инстру- ченные для соединения с выполненным в мента в шпинделе металлорежущего стан гидроцилиндре радиальным отверстием, сока, содержащее установленный в корпусе единенным с напорной гидролинией,1811994 оставитель А,Клим ехред М,Моргентал ректор Л,Лив Народная кт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,аз 1548 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5