МЕХАНИЗМ СЪЕМА КОНИЧЕСКОЙ ОПРАВКИ ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЕ ИНСТРУМЕНТА
TAPERED MANDREL REMOVAL MECHANISM FOR AUTOMATIC TOOL REPLACEMENT

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в случае крепления инструмента с конической оправкой в шпинделе металлорежущих станков.
Известно устройство для крепления инструмента в шпинделе станка по патенту России №2053056, принятое за прототип, содержащее связанную с приводом зажима тягу и зажимные элементы, выполненные в виде рычагов с наружным центрирующим пояском и выступами, предназначенными для взаимодействия с ответными поверхностями, выполненными на внутренней поверхности шпинделя, причем хвостовик тяги выполнен сферическим и предназначен для взаимодействия с ответными поверхностями рычагов, выполненными на внутренней части рычагов.
Недостатком известного устройства является трудность расчленения сопряжения конического тела с коническим отверстием в шпинделе станка. Особенно это явление встречается во внутришлифовальных головках, работающих на высоких частотах вращения от 20 до 50 тысяч оборотов в минуту, шпиндели которых, из-за возможного дисбаланса, не содержат выступов, предназначенных для передачи крутящего момента. После снятия осевой силы затяжки возникает эффект заклинивания, что препятствует извлечению оправки из шпинделя. Заклинивание инструмента в оправке может привести к аварийной ситуации и поломке оборудования.
Целью изобретения является уменьшение усилия расчленения сопряжения конического тела с коническим отверстием в шпинделе станка.
Указанная цель достигается тем, что в механизме съема конической оправки при автоматической смене инструмента, содержащем связанную с приводом зажима тягу и зажимные элементы, выполненные в виде рычагов, в цилиндрической полости на конце тяги, расположенной между зажимными элементами, находится цилиндрический толкатель с подпружиненным бойком, который одним концом входит в цилиндрический толкатель, взаимодействуя с ним посредством продольных шлицов, исключающих возможность их взаимного поворота, а в цилиндрической полости тяги выполнена спиральная канавка, в которой, с возможностью взаимного перемещения расположен штифт, закрепленный в цилиндрическом толкателе, причем сам боек взаимодействует с конической оправкой посредством треугольных шлицов, выполненных на кольцевых сегментах торцевых поверхностей указанных деталей.
На фиг.1 представлен общий вид механизма съема конической оправки при автоматической смене инструмента, который содержит связанную с приводом зажима тягу 1 и подпружиненные зажимные элементы 2, выполненные в виде рычагов, в цилиндрической полости на конце тяги 1, расположенной между зажимными элементами, находится цилиндрический толкатель 3 с подпружиненным бойком 4, который одним концом входит в цилиндрический толкатель 3, взаимодействуя с ним посредством продольных шлицов, исключающих возможность их взаимного поворота, а в цилиндрической полости тяги 1 выполнена спиральная канавка 5, в которой, с возможностью взаимного перемещения, расположен штифт 6, закрепленный в цилиндрическом толкателе 3, причем сам боек 4 взаимодействует с хвостовиком конической оправки 7 посредством треугольных шлицов, выполненных на кольцевых сегментах торцевых поверхностей указанных деталей. Упоры 8 взаимодействуют с рычагами 2 при движении тяги 1 вправо, заставляя их захватить хвостовик конической оправки 7. Коническое отверстие шпинделя 9 служит для фиксации конической оправки 7.
Механизм съема конической оправки при автоматической смене инструмента работает следующим образом. При необходимости автоматической смены инструмента тяга 1 движется в направлении хвостовика конической оправки 7, теряя контакт с упорами 8, что позволяет подпружиненным зажимным элементам 2, выполненным в виде рычагов, разойдясь в стороны, прекратить фиксацию головки конической оправки 7. При этом боек 4, оснащенный треугольными шлицами, взаимодействует с головкой конической оправкой 7, а взаимное перемещение штифта 6 в спиральной канавке 5 приводит к повороту цилиндрического толкателя 3 с подпружиненным бойком 4, что способствует более легкому удалению конической оправкой 7 из конического отверстия шпинделя 9.
Коническая оправка 7 вставляется в коническое отверстие 9 по обычной схеме с помощью робота-манипулятора, после чего тяга 1 посредством привода перемещается в направлении от конической оправки 7. При этом подпружиненные зажимные элементы 2, выполненные в виде рычагов, взаимодействуют с упорами 8, что приводит к захвату подпружиненными зажимными элементами 2 хвостовика конической оправка 7 и затягиванию ее в коническое отверстие шпинделя 9 станка.
Применение заявляемого изобретения позволяет уменьшить усилие расчленения сопряжения конического тела с коническим отверстием в шпинделе станка.