Державка инструментальной головки

 

Использование: в устройствах соединения сменного инструмента с базовыми державками, обрабатывающих центров и станков с ЧПУ. Сущность изобретения: державка содержит корпус с плоским торцом и выступающим на нем цилиндрическим хвостовиком, в котором выполнены два взаимно перпендикулярных поперечных отверстия, в одном из которых размещены два кулачка, на внешних концах которых выполнены конические поверхности, а на противоположных концах - углубления, образующие коническое резьбовое отверстие. В другом отверстии хвостовика расположена коническая резьбовая пробка, конец которой меньшего диаметра размещен в коническом резьбовом отверстии, а на другом конце выполнено углубление для ключа. Головка выполнена с плоским базовым торцом и открытым на него отверстием, в стенке которого образована полость с конической поверхностью. Инструментальная головка устанавливается на хвостовик корпуса своим посадочным отверстием до соприкосновения ее торца с торцом корпуса. При вращении ключом коническая резьбовая пробка перемещается вдоль своей оси, раздвигает кулачки, которые, взаимодействуя своими коническими поверхностями с конической поверхностью полости в инструментальной головке, осуществляют прижим ее торца к торцу корпуса. При вращении пробки в противоположную сторону кулачки под действием пружинной скобы возвращаются в исходное положение, при котором осуществляют переустановку инструментальной головки. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам соединения сменного инструмента с базовыми державками.

Целью изобретения является увеличение жесткости стыка в соединении инструментальной головки с корпусом державки и повышение надежности механизма зажима.

На фиг. 1 изображена державка с инструментальной головкой, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1 в положении механизма зажима при снятии или установке инструментальной головки.

Державка инструментальной головки содержит корпус 1 с плоским торцом 2 и выступающим на нем хвостовиком 3, а инструментальная головка 4 выполнена с плоским базовым торцом 5 и с открытым на него посадочным отверстием 6. В стенке посадочного отверстия 6 выполнена либо полость 7 с конической поверхностью 8, либо эксцентричные относительно продольной оси корпуса и оппозитно расположенные углубления 7' (см. фиг. 3).

В хвостовике 3 корпуса выполнено поперечное отверстие 9, в котором установлены два кулачка 10. На внешних относительно продольной оси корпуса концах кулачков выполнены конические поверхности 11, обращенные к торцу 2 корпуса, в хвостовике 3 которого выполнено перпендикулярно отверстию 9 поперечное отверстие 12 с расположенной в нем конической резьбовой пробкой 13, имеющей в торце конца с большим диаметром углубление 14 под ключ. На каждом из внутренних относительно продольной оси корпуса концах кулачков 10 выполнены углубления 15, образующие ответное резьбовое отверстие 16, в котором размещен конец меньшего диаметра резьбовой пробки 13, причем угол конуса конической резьбы пробки 13 и угол конуса ответного резьбового отверстия 16 выбраны в пределах 5 40^о.

В хвостовике 3 корпуса 1 выполнены, кроме того, осевое отверстие 17 и два открытых на его конец паза 18, в которых установлена пружинная скоба 19, входящая своими концами в выполненные в кулачках 10 углубления 20 и зафиксированная в хвостовике 3 винтом 21. В инструментальной головке 4 выполнена шейка 22 с выходом в нее, напротив конца резьбовой пробки 13 с углублением 14 под ключ отверстия 23 для ключа. Кроме того, на шейке 22 выполнены два углубления 24 и 25 и установлено упругое кольцо 26, выполненное отверстием 27 для ключа и с выступом 28, обращенным внутрь кольца 26, которое установлено на упомянутой шейке с возможностью поворота относительно продольной оси корпуса и взаимодействия своим выступом 28 с углублением 24 либо с углублением 25.

Державка инструментальной головки работает следующим образом.

При положении механизма зажима кулачков 10 и резьбовой пробки 13 (фиг. 3) на хвостовик 3 корпуса 1 устанавливают инструментальную головку 4 ее центральным посадочным отверстием 6 до соприкосновения торцов 2 и 5. Через отверстие 27 в кольце 26 и отверстие 23 в инструментальной головке 4 ключом (на чертеже не показан) вращают пробку 13, которая перемещается вдоль оси в коническом резьбовом отверстии 16 и раздвигает кулачки 10. При это конические поверхности 11 кулачков 10 воздействуют на коническую поверхность 8 полости 7 или на конические поверхности в эксцентричных полостях 7' инструментальной головки 4 и прижимают ее торец 5 к торцу 2 корпуса 1.

Для предотвращения попадания грязи и стружки в механизм зажима поворачивают кольцо 26 до фиксации выступом 28 с углублением 24. При этом отверстие 23 для ключа перекрыто кольцом 26.

Для переустановки инструментальной головки 4 поворачивают кольцо 26 до совпадения его отверстия 27 с отверстием 23 для ключа в инструментальной головке 4. Вращают пробку 13 в противоположную сторону. Кулачки 10 под действием пружинной скобы 19 возвращаются в исходное положение (см. фиг. 3), при котором обеспечивается возможность переустановки инструментально головки 4.

В техническом решении увеличивается усилие прижима торцов, т.е. повышается жесткость соединения за счет "эффекта клина". Рассматривая коническую резьбовую пробку как клин двухстороннего действия (Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков, М. Машиностроения, 1979, с. 180, рис. 19) имеем (без учета потерь на трение): Q 2Ptg где Q усилие вдоль оси винта при его затяжке моментом, М; P радиальное усилие на каждом кулачка; угол конуса, тогда P Принимая усилие вдоль оси винта за единицу, а угол конуса в пределах от 5 до 50^о (см. п. 2 формулы изобретения), получаем: P 10 (при 5) и P 1,4 (при 40) т.е. имеем увеличение радиального усилия на каждом кулачке в 1,4 10 раз по сравнению с усилием Q, которое развивает винт вдоль своей оси при затяжке моментом М.

Таким образом, в державке при значительно меньшем усилии затяжки винта возрастает усилие прижима торцов (жесткость стыка), а наличие кольца, предотвращающего попадание грязи и стружки в механизм зажима, повышает надежность устройства в работе.

Формула изобретения

1. ДЕРЖАВКА ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ГОЛОВКИ, содержащая корпус с плоским торцом и выступающим на нем цилиндрическим хвостовиком, предназначенным для взаимодействия соответственно с плоским базовым торцом и посадочным отверстием инструментальной головки, два кулачка с коническими поверхностями на их внешних относительно продольной оси корпуса и обращенных к его торцу концах и винт, связанный по резьбе с кулачками, при этом кулачки установлены в поперечном отверстии хвостовика корпуса с возможностью перемещения и взаимодействия коническими поверхностями с конической поверхностью полости в стенке посадочного отверстия инструментальной головки, в которой выполнено соосно с винтом отверстие для ключа, отличающаяся тем, что винт выполнен в виде конической резьбовой пробки, расположенной в поперечном отверстии, выполненном в хвостовике корпуса перпендикулярно поперечному отверстию под кулачки, с размещением ее конца меньшего диаметра в ответном резьбовом отверстии, образованном углублениями, выполненными на внутренних относительно оси корпуса концах кулачков, при этом в хвостовике корпуса выполнены осевое отверстие и два открытых на конец хвостовика радиальных паза, в которых установлена введенная в державку пружинная скоба, входящая своими концами в выполненные в кулачках углубления.

2. Державка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена упругим кольцом с отверстием для ключа и выступом, обращенным внутрь кольца, а в инструментальной головке выполнена шейка с выходом в нее отверстия для ключа и по меньшей мере с одним углублением, при этом упругое кольцо установлено на шейке с возможностью взаимодействия его выступа с углублением на шейке.

3. Державка по п.1, отличающаяся тем, что углы конуса конической резьбовой пробки и ответного резьбового отверстия выбраны в пределах 5 - 40^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3