Устройство для автоматического крепления инструмента

(57) Изобр ти станкос ское бюродского ста опроизвод Я,М,Сн льзовано ненногодлона ле я инстр беиников229.2 (088,8)Ф. Ириспособлей инструментМ,: Маг гиз,очных, мно х. 1 е пон пдение я высоких токар63 при ел те нерхностей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 4154348/ (22) 01.12.86 (46) 07,06,88 (71) Особое к станкостроени строительного объединения им (72) В.Н.Коро (53) 621,952- (56) Фомин С. вспомогательн ным станкам, с.58, фиг.51. тение относится к обласроения и может быть исдля автоматического крепумента на фрезерных расгооперационных и других лью изобретения является олговечности устройства частотах вращения шпинисключения трущихся по- в сопряжениях частей сило1400792 вого цилиндра. Устройство содержитшпиндель 5 с механизмом зажима инструмента, включающим толкатель 16 ипакет. тарельчатых пружин 17, Узел отжима инструмента, взаимодействующийс толкателем 16, выполнен в виде гидроцилиндра, корпус 18 которого закреплен на заднем торце шпинделя 5.Задняя крышка гидроцилиндра выполнена в виде корпуса 26 со ступенчатымотверстием, в котором установленыштуцер 38 на опорах вращения и втулка 33 с пазом на переднем торце. Штуцер во втулке расположен с зазором,образующим щелевое уплотнение, которое герметизируется уплотнительнымэлементом в виде кольца 45, установИзобретение относится к станкостроению и может быть использованодля автоматического крепления инструмента на фрезерных, расточных, многооперационных и других станках,Цель изобретения - повышение долговечности устройства при высокихчастотах вращения шпинделя путем исключения трущихся поверхностей в сопряжения частей силового цилиндра.На фиг. показана шпиндельнаябабка копировально-фрезерного станка, шпиндель которого оснащен устройством для автоматического крепления инструмента, вид спереди; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг.1, уплотнительный элемент установлен в от"верстии втулки в положении "Инструмент зажат"; на фиг. 3 - то же, вположении Инструмент отжат"; нафиг. 4 - то же, уплотнительный элемент установлен на штуцере в положении "Инструмент зажат"; на фиг.5то же, в положении Инструмент отжат",Устройство для автоматическогокрепления инструмента может быть установлено на копировально-фрезерномстанке, содержащем шпиндельную бабку 1 с кронштейном 2 и копировальнымприбором 3, несущим копировальныйпалец 4, В шпиндельной бабке 1 смонтирован рабочий шпиндель 5 с концевой ленного в отверстии втулки с упоромв бурт 44. 11 ри подаче гидравлического давления через штуцер 38 втулка33 смещается в направлении штуцераи герметиэирует посредством кольца45 щелевое уплотнение 3911 осле этого давлением жидкости в полостях 29и 30 поршни 23 и 24 сдвигают толкатель 16, сжимая пакет тарельчатыхпружин 17 для отжима инструмента.Присоединении полостей 29 и 30 со сливом втулка 33 смещается под действием пружины 36 до упора в поршень 24.При этом щелевое уплотнение 39 разгерметиэируется, т.е, контакт междувращающейся втулкой 33 и штуцером38 отсутствует. 2 з.п, ф-лы, 5 ил. 2фреэой 6, установленной в оправке 7,закрепленной в коническом отверстиишпинделя, Шпиндель установлен на подшипниках в продольно перемещаемой пи 5 ноли 8,Хвостовая часть шпинделя 5 выполнена шлицевой и сопряжена со шлицевым отверстием зубчатого колеса 9,установленного в корпусе шпиндельной1 О бабки 1 на подшипниках О качения.Зубчатое колесо 9 сцеплено с выходнымзубчатым колесом коробки скоростейглавного привода (не показано),11 еред шпиндельной бабкойна копировально-фрезерном станке расположена стойка 11, на которой закреплены копир 12 и обрабатываемый штамп 13.Шпиндельная бабка 1 установлена внаправляющих поперечины 4 с возможностью перемещения вдоль оси шпинделя 5 под действием привода перемещения (не показан)Поперечина 14 ус"тановлена на стойке 15 с воэможностью25перемещения по ней в вертикальномнаправлении. Устройство для автоматическогокрепления инструмента содержит расположенный внутри шпинделя 5 толка тель 16 (фиг,2), на котором смонтирован пакет предварительно сжатых пружин 7, являющихся узлом зажима инструмента (механизм зажима инстру14007 20 мента, например, в виде цанги, не покачан),Узел отжима инструмента, взаимодействующий с толкателем 16 и сжимаютщий пакет тарельчатых пружин 17, выполнен в виде гидроцилиндра отжима,например двухступенчатого, корпус 18которого жестко закреплен на заднемторце шпинделя 5 посредством резьбы 19.В корпусе 18 выполнены передняя20 и задняя 21 расточки, разделенныестенкой 22, в которых соответственноразмещены передний 23 и задний 24 нажимные поршни, Задний поршень 24 своим полым штоком 25 контактирует с передним поршнем 23, который непосредственно контактирует с толкателем 16(фиг.2).В заднюю расточку 21 корпуса 18ввинчен корпус 2 Ь со ступенчатым отверстием малого 27 и большого 28 диаметров. Корпус 2 Ь по своей функцииявляется также крьш 1 кой корпуса 18, Впоследнем имеются две рабочие полости - передняя 29 и задняя 30, Передняя рабочая полость 29 расположенамежду передним поршнем 23 и стенкой22, а задняя рабочая полость 30между задним поршнем 24 и переднейчастью корпуса 26, Полости соединенымежду собой отверстиями 31 и 32 в полом штоке 25,В отверстии малого диаметра 27 ус 35тановлена подвижная втулка 33 с пазом на торце, уплотненная по наружному диаметру герметизирующим уплотнением, образованным уплотнительнымкольцом 34 (фиг.2). Втулка 33 другим 40концом установлена в упорном кольце35. На втулку 33 надета распорнаяпружина 36, упирающаяся одним концомв упорное кольцо 35, а другим - нбурт 37, выполненный в средней части45втулки 33,Внутри втулки 33 расположена передняя часть штуцера 38, наружнаяповерхность которого сопряжена с отверстием втулки 33 с гарантированным50зазором, образующим щелевое уплотнение 39. Задняя часть штуцера 38 смонтирована на двухсторонней опоре качения, образованной подшипниками 40,установленными в отверстии большегодиаметра 28 корпуса 26, В заднюю55часть штуцера 38 перпендикулярноввернута подводная трубка 41 (фиг,1),средняя часть которой размещена в 924направляющем пазу 42 ограждающего неподвижного колпака 43, прикрепленного к шпиндельной бабке 1 (фиг,1),Щелевое уплотнение 39 между втулкой 33 и штуцером 38 дополнительногерметиэируется уплотнительными элементами, устанавливаемьпчи по двумвариантам во втулке 33 (фиг,2) илиштуцере 38 (фиг,4).Уплотнительный элемент установленв отверстии втулки 33 и контактируетс торцовой поверхностью выполненногов ее передней части внутреннегокольцевого бурта 44, Уплотнительныйэлемент выполнен в виде кольца 45 изупругого материала, например фибрыили фторопласта,Уплотнительный элемент может бытьустановлен на наружной поверхностиштуцера 38 и контактирует с буртом4 Ь. В этом случае уплотнительный элемент также выполнен в виде кольца 47из фибры или фторопласта.Устройство для автоматическогокрепления автоматического инструмента работает следующим образом,После окончания обработки шпинцель 5 останавливается и отжим инструмента производится подачей рабочейжидкости под давлением от гидростанции по подводной трубке 41, а черезнее в штуцер 38. Затем жидкость попадает внутрь втулки 33 и через паз наее торце в рабочие полости 29 и 30,а часть масла через щелевое уплотнение 39 попадает на слив, По мере возрастания давления рабочей жидкостив рабочих полостях 29 и 30 втулка 33смещается в направлении от рабочейкамеры 30 под действием на ее торецсилы и сжимает распорную пружину 36,При этом втулка 33 упирается своимвнутренним буртом 44 и прижатым кнему уплотнительным кольцом 45 в торец подводного штуцера 38. Этим щелевое уплотнение 39 эагерметизированои через него практически рабочая жидкость не проходит (фиг.2 и 3).После герметизации щелевого уплотнения 39 давлением жидкости в рабочих полостях 29 и 30 поршни 23 и 24сдвигают толкатель 16, сжимая пакеттарельчатых пружин 17 и тем самымзахват механизма зажима инструментарасцепляется с головкой на хвостовике оправки 7, в которой закрепленафреза 6, Оправка 7 с фрезой 6 можетбыть свободно вынута иэ шпинделя 55 14007и при необходимости может быть заменена на другую оправку с заточеннойфреэой.Зажим инструмента производится5снятием давления в подводной трубке41 и подключением ее к сливу (гидравлические распределители не показаны).Под действием упругой силы от пакета тарельчатых пружин 17 толкатель16 смещается и передвигает поршни23 и 24 в направлении рабочих полостей 29 и 30, выжимая из них рабочуюжидкостьЗахват механизма зажимаинструмента сцепляется с головкой на 15хвостовике оправки 7 с закрепленнойв ней фрезой 6, и она затянута в конус шпинделя 5,После падения давления жидкостив рабочих полостях 29 и 30 втулка 33 20смещается под действием пружины 36до упора в поршень 24, При этом щелевое уплотнение 39 разгерметиэируетсят.е, отсутствует контакт между вращающейся втулкой 33 и штуцером 38 25(фиг,2), что способствует повышениюработоспособности иэ-эа отсутствиятрения скольжения,Устройство с герметиэацией щелевого уплотнения 39 посредством упор- ЗОного бурта 46 на штуцере 38 и противолежащим ему торцом втулки 33 (фиг.4 и 5) работает аналогичным образом,Особенностью устройства для автоматического крепления инструментаявляется возможность отжима и зажимаоправки 7 с фрезой 6 в любом положении пиноли 8, что позволяет сохранить положение заменяемой оправки 7с фрезой 6 относительно копировально Ого пальца 4.формула изобретения 1. Устройство для автоматического крепления инструмента, содержащее закрепленный на заднем торце шпинделя корпус отжимно 92 бго силового цилиндра, поршень которого жестко связан с полым штоком, предназначенным для передачи усилия на пакет тарельчатых пружин, и установленный со стороны задней крышки корпуса отжимного силового цилиндра штуцер, предназначенный для подвода рабочего тела в полость отжимного силового цилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности при высоких частотах вращения, задняя крышка отжимного цилиндра выполнена в виде корпуса со ступенчатым отверстием, в ступени меньшего диаметра которого со стороны полости отжимного цилиндра установлена с воэможностью осевого перемещения подпружиненная к торцу поршня отжимного цилиндра введенная в устройство втулка с герметизирующим уплотнением и торцовым пазом, при этом штуцер установлен на введенных в устройство опорах вращения в ступени большего диаметра и размещен свободным концом в отверстии втулки с гарантированным зазором, образующим щелевое уплотнение, причем устройство снабжено уплотнительным элементом, предназначенным для взаимодействия с передним торцом штуцера и торцовой поверхностью втулки.2Устройство по и1, о т л ич а ю щ е е с я тем,.что уплотнительный элемент установлен в отверстии втулки с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью выполненного в ее передней части внутреннего кольцевого бурта.3, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что уплотнительный элемент установлен на наружной поверхности штуцера и предназначен для взаимодействия с торцовой поверхностью выполненного в его средней части наружного кольцевого бурта,400792 л-д РФ ф УР Составитель Л.СапенокТехред Л.Сер;вковэ Редактор М.Бланар Корректор М.Шароши Заказ 2752/4 Тираж 880 Подписное ВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4