Устройство для крепления инструмента с хвостовиком в шпинделе станка

о и и с pe и.i. и 3ОБРетеЙИМ -

Союз Советских

Социалистических

Республик

6751

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву--(22) Заявлено 20.12.76 (2I) 2430600/25-08 (51) М. К, В 23 С 5/26 с присоединением заявкн Ме—

Гаеудвретеевей камнтет

СССР яе делам юобретеннй н еткрыткй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.79. Бюллетень №! 4

Дата опубликования описания f 7.0ô..® (53) УДК621.952—

229 29(088 82 (72) Автор изобретения

В. В. Станулнс (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

С ХВОСТОВИКОМ В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА

Изобрететгие относится к области станкостроения н может быть использовано для крепления инструмента в шпиндель станка, например фрезерного.

Известны устройства аналогичного назначения, содержащие переходную втулку и вращаемый шомпол (! j. Недостатком известных устройств является перемещение инструмента прн закреплении с постоянной высокой скоростью, что повышает износ элементов механизма закрепления, шпинделя станка, вспомогательного н режущего инструмента.

Цель изобретения — повышение срока службы шпинделя станка.

С этой целью устройство снабжено установленной в резьбовом отверстии переходной втулки дополнительной резьбовой втулкой с выполненным в ней ступенчатым фигурным пазом, которая жестко соединена с шомполом, прн этом устройство снабжено головкой, один конец которой соединен втулкой с хвостовиком инструмента, а другой размещен в дополнительной резьбовой втулке.

На фнг. 1 представлено устройство, продольный разрез: на фиг. 2 — поперечный

2 разрез А — А на фнг. 1; на фнг. 3 — поперечный разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 —. продольный разрез  — В на фнг. 1.

Переходная втулка 1 жестко укр 1длена в шпинделе 2 станка. Через отверстие в шпинделе проходит шомпол 3, имеющий торец 4. На нижнем конце шомпола квадратным соединением 5 (см. фнг. 2) и штифтом 6 жестко закреплена резьбовая втулка 7, имеющая торец 8 и соединенная с переходной втулкой 1 правым резьбовым соединением, имеющим шаг S<. Резьбовая втулка 7 торцом 9 ступенчатого отверстия удерживает головку 10 с резьбовым хвостовнком 11, ввернутую в резьбовое отверстие хвостовнка инструмента 12. Резьбовая втулка 7 своими поверхностямн 13 н 14, нмеющнмн высоту Н, н уступами 15, имеющими высоту h (см. фнг. 3 и 4), взаимодействует с головкой (О хвостовнка 11.

Работает устройство следующим образом.

20 . В хвостовнк инструмента 12 заранее ввертывается головка 10. Инструмент вставляет- . ся в переходную втулку 1 так, нтобы головка 10 вошла в резьбовую втулку 7, и пово65б751

3 рачивается ио холу рябо сего вращения шиин деля до упора в иоверхиость l3 (см. фиг. 3) реэьбовой втулки 7. Этими поверхностями, имеющими вьцоту 11, передается головке 10 крутягций момеит.ири затяжке. Включается привод крепления инструмента, котс рый враS щает шомпол 3 с резьбовой втулкой 7, головкой 10 и инструментом 12 в направлении, противоположном правому вращению шпииделя, Благодаря правому реэьбовому соединению S шомпол 3 перемещается вверх со скоростью Si мм за один оборот, увлекая <в головку 10 с инструментом. Происходит ускоренное перемещение инструмента. После заклинивания хвостовика инструмента в конусе переходной втулки инструмент вращаться не будет, следовательно, будет иметь мес-то вращение в резьбовом (тоже правом) соединении хвостовик 11 — инструмент, имеющем шаг S . Ввиду соблюдения обязательного условия S )S происходит замедленная, но с повышенным осевым усилием затяжка инструмента со скоростью (S —

-S ) мм за один оборот. По достижении заданного усилия затяжки инструмента сра6атывает муфта предельного момента, и привод выключается.

Самопроизвольное раскрепление инструмента во время работы исключено, так как любой проворот инструмента вызывает его самозатягивание. Повороту головки 10 во втулке 7 в сторону действия тангенциальных сил резания препятствует уступ 15 высотой h 3e (см. фиг. 3 и 4) резьбовой втулки 7.

При затяжке инструмента после заклинивания его хвостовика и переходной втулке l головка 10 вывертывается нз резьбового отверстия хвостовика. Но так как осевое перемещение инструмента при затяжке (после заклинивания) невелико и определяется толь- э ко упругой деформацией материалов переходной втулки 1, хвостовика инструмента 12 и головки 10, то вывертывание головки не будет превышать 1 — 1,5 оборота.

Для извлечения инструмента шомполу придается противоположное, чем при зажиме вращение. При этом резьбовая втулка 7 вворачивается в переходную втулку, а головка, после выборки люфта между поверхностью 4 шомпола и головкой вворачивается в резьбовое отверстие хвостовика инструмен- 4s та 12 благодаря контакту головки 10 с поверхностямн 14 реэьбовой втулки 7 (см. фиг. 3). Торцовой поверхностью 4 шомпола 3 инструмент 12 через головку 10 выталкивается из переходной втулки 1 со скоростью (Si — Sz) мм за один оборот. После расклинивания в конусном соединении хвостовик инструмента — переходная втулка будет иметь место вращение .только в резьбовом соединении S и ускоренное осевое перемещение инструмента из шпинделя со скорос- ss тью S мм эа один оборот. После остановки вращения шпинделя инструмент с головкой вынимается иэ переходной втулки.

При отжиме ввертываиие головки в резь боиое отверстие хиостовики инструмента также не превышает 1 --1,5 оборо)а, ввиду тех же причин.

Так как шаг ре.,ьбы S — const, а шаг резьбы S зависит от размеров инструмента и прямо пропорционален ич, то с уменьшением размеров инструментов разинца (Si — S ) увеличивается, т.е. увеличивается скорость осевого перемещения за олин оборот и, следовательно, уменьшается осевая сила затяжки.

При креплении инструмента с хвостовиком, отличным от посадочного конуса переходной втулки, он предварительно вставляется в промежуточную переходную втулку. Выталкивается промежуточная переходная втулка торцом 8 реэьбовой втулки 7. При креплении инструмента с цилиндрическим хвостовиком головка 10 ввертывается в хвостовик цангн, вставленной в промежуточную переходную втулку, имеющую внутренний конус, соответствующий конусу цанги. При креплении насадного инструмента головка ввертывается в резьбовое отверстие оправки.

Для надежного крепления инструмента больших размеров, а также инструмента с цилиндрическим хвостовиком, имеющего склонность проворачиваться и вытягиваться из цанги, разницу шагов (Si — S ) можно выполнить достаточно малой. В результате этого возрастает осевая сила затяжки и не снижается прочность резьбовых соединений, что имело бы место при уменьшении шага

S> резьбы при обычном креплении инструмента с помощью одинарного резьбового соединения.

Благодаря применению дифференциального реэьбового соединения затягивание инструмента в конце шпинделя происходит с осевым усилием, пропорциональным размерам хвостовиков инструментов, при одном и том же крутящем моменте привода (и без регулировки муфты предельного момента).

Это обеспечивает более длительную сохранность точностных параметров конуса шпинделя, вспомогательного н режущего инструмента, что, в свою очередь, увеличивает срок их службы. Одновременно такое выполнение устройства обеспечивает при закреплении— ускоренное перемещение инструмента до его заклинивания в конусе переходной втулки и замедленную, но с повышенным осевым усилием затяжку после заклинивания, а при отжиме — замедленное (также с повышенным осевым усилием) выталкивание до момента расклинивания и последующее ускоренное выталкивание нз шпинделя. Это сокращает вспомогательное время на смену инструмента или позволяет снизить мощность привода крепления инструмента.

Формула изобретения

Устройство для крепления инструмента с хвостовиком в шпинделе станка посредстж67Ь фггг.2 в-в фиг.з

Состав. гель А. Гаврюшин

Редактор Н. Аристова Текред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Заказ 1680!11 Тираж !221 . Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по дел ам изооретен ий и о т кр ьгг н й! 3035, Москва, Ж-35, Рау шска я наб., д. 4!5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4 вом переx .дной втулки с рсзьбовым центральным отверстием и связанного с ней шомПОЛа, Г1тг!ИнаЮЩЕЕС11 тЕМ, ЧтО, С ЦЕЛЬК> ПОвьццении срока службы шпинделя, устройство снабжено установленной в резьбавом отверстии переходной втулки дополнительной жестко соединенной с шомполом резьбовой втулкой с ступенчатым фигурным пазом н!

6 головкой, олин конец которой соедиИен резьбой с хвостовиком инструмента, а второй размещен н дополнительной резьбовой втулке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Лвторское свидетельство № 465284, кл. В 23 С 5/26, I970.