Устройство для зажима инструмента в шпинделе станка

ладают в сравнении с ней весьма высокойжесткостью, Поэтому пружина является темэлементом, который определяет жесткостьсистемы, Уменьшение жесткости зажимнойпружины снижает жесткость системы, а следовательно и жесткость зажима,В качестве зажимной пружины, как правило, применяются тарельчатые пружины, создающие достаточно большие усилия. Элементтакой пружины (тарелка) обеспечивает сравкительно малую деформацию, величина которой измеряется, долями миллиметра, а дляосвобождения инструмента необходима деформация в пределах нескольких миллиметров, ,поэтому применяют достаточно боль Ьшое количество последовательно установленных элементов. При этом увеличиваются длина пружины и размеры устройства.Бель изобретения - уменьшение габаритов устройства и повышение жесткости зажима.Достигается она тем, что предлагаемоеустройствэ снабжено втулкой, которая расположена в муфте с возможностью осевого перемещения и контактирует одним торцом с 25зажимной пружиной, другим, при зажатоминструменте, - с шариками, а при освобожденном инструменте - с выступом шомпола.Для сокрашения времени смены инструмента устройство снабжено дополнительной пружиной, которая расположена в центральномотверстии шпинделя между торцом отверстияи выступэм шомпола, и электромагнитом,якорь которого представляет собой толкательшомпола,ЗЬНа чертеже изображено описываемое уст -ройство в разрезе.Стакан 1 закреплен на конце шпинделя 2.В центральном отверстии шпинделя установлен шомпол 3, имеющий выступ 4, На конце шомпола 3 свободно сидят втулка 5 исиловые зажимные пружины 6, поджатыегайками 7, Усилие, развиваемое пружинами6, равно усилию, необходимому для зажимаинструмента (на чертеже не показан), Настакане 1 расположена муфта 8, связаннаяс приводом ее перемещения (на чертеже непоказан). Внутренняя поверхность муфты выполнена в виде цилиндрического 9 и конического 10 отверстий. Между этой поверхностью,торцом втулки 5 и торцом стакана 1 расположены шарики 11. Один из торцов, например торец стакана 1, выполнен коническим, На шомполе 3 установлена дополнительная зажимная поужина 12, Она расположена, например, в центральном отверстиишпинделя 2 между его торцом 13 и выступом 14 шомпола 3, При вертикальном расположении устройства, усилие, развиваемоепружиной 12, несколько выше веса инстру 60 мента, шомпола 3 и установленных на немдеталей, При горизонтальном расположенииустройства усилие пружины 12 нескольковыше сил трения, возникающих в соединениях шпинделя 2 с шомполом 3 и инструментом. Против свободного торца шомпола3 расположен толкатель 15 электромагнита,Для освобождения инструмента муфту 8перемешают вдоль оси так, что с шариками 11 начинает взаимодействовать поверхность конического отверстия 10, Под действием пружин 6 втулка 5 своим торцомсмешает шарики 11 пэ радиусам и перемещается вдоль оси шомпола 3 до выступа 4,после чего усилие пружин 6 замыкается нашомполе 3, а инструмент удерживается вшпинделе только пружиной 12. При дальнейшем перемещении муфты 8 шарики 11 отходят от торца втулки 5 (например, под действием собственного веса) на расстояние,равное ходу шомпола 3, который эн должен совершить для освобождения инструмента, Инструмент освобождается после включения электромагнита, который своим толкателем 15 нажимает на торец шомпола 3и, сжимая пружину 12, перемешает последний до тех пор, пока торец втулки 5 не упрется в торец стакана 1.Зажим инструмента осуществляется вобратной последовательности: выключаетсяэлектромагнит, который освобождает пружину 12, последняя перемешает шомпол 3 синструментом до касания поверхностей хвостовиков инструмента с приемным отверстиемшпинделя.Окончательный зажим инструмента происходит после перемещения муфты 8., которая,воздействуя на шарики 1 1 вдавливает ихв пространство между торцами стакана 1и втулки 5. При этом между торцами втулки 5 и выступом 4 образуется зазор, Пружина 6 одним своим торцом через втулку5, шарики 11 и стакан 1 давит на шпиндель 2, а другим воздействует на гайки 7,шомпол 3 и связанный с ним инструмент.В результате последний зажимается в шпинделе, Муфта 8 останавливается после касания шариков 11 и поверхности цилиндрического отверстия 9.Благодаря тому, что в предлагаемомустройстве величина перемещения шомполане пропорциональна деформации пружины,последняя может быть выполнена большойжесткости. Это значительно повышает жесткость системы инструмент-шомпол-ажимноеустройство-шпиндель, а следовательно ижесткость зажима, Вынесение пружин наконец шомпола значительно сокращает длинустакана 1, а использование жестких пру558762 жин 6 сокращает длину конца шомпола, В результате общая длина устройства значительно сократилась.В связи с тем, что окончательное освобождение инструмента осуществляется лишь 5 после срабатывания электромагнита, освобождение инструмента от воздействия силовых пружин 6 может быть произведено предварительно, например при подходе шпиндельной головки к положению для смены инстру мента. При этом время перемещения муфты 8 может быть увеличено, а мощность привода ее перемещения снижена, Мощность привода муфты 8 может быть также снижена и потому, что сжатие пружин 6 при зажиме б инструмента производится лишь на очень малом пути ее движения. (Этот путь обусловлен образованием зазора между торцом втулки 5 и торцом 4 шомпола и может быть в пределах долей миллиметра). З)Окончательное освобождение инструмента электромагнитом, вследствие его быстродействия, значительно сокращает время смены инструмента, так как в баланс последнего входит время освобождения и зажима 25 инструмента,формула изобретения 1. Устройство для зажима инструмента в шпинделе станка, содержащее шомпол, зажимную пружину и перемещаемую толкателем муфту,взаимодействующую с шариками, опирающимися на торец стакана, закрепленного на шпинделе, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью уменьшениягабаритов устройства и повышения жесткости зажима оно снабжено втулкой расположенной в муфте с возможностью осевогоперемещения и контактирующей одным торцомс еажимной пружиной, другим - при зажатоминструменте - с шариками, а при освобожденном инструменте, - с выступом шомпола. 2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения времени смены инструмента, устройство снабжено дополни тельной пружиной, расположенной в центральном отверстии шпинделя между торцом отверстия и выступом шомпола, и электромагнитом, якорь которого служит толкателем шомпола,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1, Бурков В. А. Пружинно-гидравлические устройства для механизированного зажима инструмента с коническим хвостовиком, "Станкии инструмент",2, 1974, с, 202. Авторское свидетельство382481,М,кл. В 23 С 5/26, 1971.128 НИИ дписн а в ССС вета Миниткрьгтий 4/5 аб., д лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,3/74 Тираж ПИ Государственнпо делам 3035, Москва, Ж 207 П комитета С обретений и 5, Раушская