ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК
TOOL ASSEMBLY

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на станках с автоматической сменой инструмента.
Известен инструментальный блок, содержащий шарики, пружину, гильзу, корпус с осевым отверстием и базовым торцом, инструмент с цилиндрическим хвостовиком и держатель инструмента [1].
Недостатком известного инструментального блока является сложность и ограниченная область применения.
С целью исключения указанных недостатков инструментального блока он содержит инструмент с цилиндрическим хвостовиком и рабочей частью, корпус с осевым отверстием для размещения цилиндрического хвостовика инструмента, радиальными отверстиями и базовым торцом, размещенную на корпусе с возможностью перемещения запорную гильзу, расположенные в радиальных отверстиях корпуса шарики и держатель инструмента, при этом он снабжен ограничительной втулкой, расположенной на цилиндрическом хвостовике инструмента, и зажимной пружиной, осевое отверстие запорной гильзы выполнено на одном конце с конусом, расширяющимся в направлении базового торца корпуса и имеющим возможность взаимодействия с шариками, а на другом конце - с цилиндром для зажимной пружины, размещенной на корпусе, пазы запорной гильзы выполнены прямоугольными и расположены с равномерным угловым шагом, а держатель инструмента содержит нажимную втулку с прямоугольными выступами на торце, выполненными с возможностью совпадения с пазами на запорной гильзе, ширина которых меньше ширины пазов запорной гильзы, осевым отверстием, которое со стороны торца с прямоугольными выступами выполнено с меньшим диаметром, размещенный в нажимной втулке цилиндрический корпус с глухим осевым отверстием, диаметр которого соответствует рабочей части инструмента, и с радиальными отверстиями, в которых размещены подпружиненные шарики для удерживания инструмента в осевом отверстии цилиндрического корпуса, и нажимную пружину, размещенную на цилиндрическом корпусе, с обеспечением взаимодействия через нее нажимной втулки с подпружиненными шариками и выполненную с жесткостью, большей жесткости зажимной пружины.
Изобретение поясняется Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 и Фиг.4, на которых представлен инструментальный блок соответственно в сборе и инструментом в сменном держателе, в сборе и без инструмента в сменном держателе, с отведенным сменным держателем и без инструмента, с отведенным сменным держателем и с инструментом.
На фигурах приняты следующие обозначения:
1 - корпус,
2 - первое осевое отверстие,
3 - инструмент,
4 - ограничительная втулка,
5 - запорная гильза,
6 - конус,
7 - базовый торец,
8 - зажимная пружина,
9 - прямоугольные пазы,
10 - первый подпружиненный шарик,
11 - корпус сменного держателя,
12 - нажимная втулка,
13 - нажимная пружина,
14 - ответный торец,
15 - прямоугольные выступы,
16 - второе осевое отверстие,
17 - второй подпружиненный шарик,
18 - соосное осевое отверстие,
19 - сменный держатель,
20 - третье осевое отверстие.
Цилиндрический корпус 1 с первым осевым отверстием 2, диаметр которого соответствует диаметру хвостовика инструмента 3, на котором напрессована ограничительная втулка 4. На корпусе 1 подвижно размещена запорная гильза 5 с внутренним конусом 6, обращенным расширяющейся частью к базовому торцу 7 и зажимная пружина 8. На торце запорной гильзы 5 выполнены прямоугольные пазы 9 (например, четыре паза), расположенные с равномерным угловым шагом, глубина которых несколько больше максимального осевого хода запорной гильзы 5. В корпусе 1 в радиально расположенных отверстиях размещены первые подпружиненные шарики 10, взаимодействующие с конусом 6.
На корпусе 11 сменного держателя 19 подвижно размещена нажимная втулка 12 с нажимной пружиной 13 с жесткостью, большей жесткости зажимной пружины 8. На ответном торце 14 расположены прямоугольные выступы 15, высота и ширина которых несколько меньше ширины и глубины прямоугольных пазов 9. В корпусе 11 сменного держателя 19 имеется второе осевое отверстие 16, диаметр которого соответствует рабочей части инструмента 3, а в радиально расположенном отверстии помещены вторые подпружиненные шарики 17.
В исходном состоянии (Фиг.4) корпус 1 инструментального блока и корпус 11 сменного держателя 19 разведены, а (режущий) инструмент 3, например фреза, находится в сменном держателе 19. Второй подпружиненный шарик 17 удерживает инструмент 3 во втором осевом отверстии 16 корпуса 11.
Затем сменный держатель 19 с захваченным инструментом 3 перемещается в зону размещения корпуса 1 и начинает опускаться. При этом прямоугольные выступы 15 соприкасаются с базовым торцом 7 запорной гильзы 5, которая перемещается вниз до упора, т.к. жесткость нажимной пружины 13 больше жесткости зажимной пружины 8. Конус 6 освобождает зажимной первый подпружиненный шарик 10. Преодолевая усилие нажимной пружины 13, сменный держатель 19 опускает инструмент 3 в первое осевое отверстие 2 до совмещения опорной втулки 4 с базовым торцом 7. В этом положении (Фиг.1) цилиндрический корпус 1 вместе с запорной гильзой 5 поворачиваются вокруг своей оси на угловой шаг расположения прямоугольных пазов 9. Запорная гильза 5 в результате совпадения прямоугольных пазов 9 и прямоугольных выступов 15 (Фиг.2) поднимается вверх. Конус 6 совместно с первым шариком 10 зажимают хвостовик инструмента 3 в корпусе 1. После этого сменный держатель 19 поднимается вверх, а инструмент 3, преодолевая сопротивление трению, создаваемому вторым шариком 17, выскальзывает из отверстия 16 корпуса 11 (Фиг.3).
Технический результат от использования изобретения заключается в том, что инструментальный блок проще известного, так как он не содержит специального привода для удержания и зажатия инструмента как в держателе инструмента 19, так и в шпинделе станка (не показаны), кроме того, область применения инструментального блока расширяется за счет того, что инструмент может иметь и цилиндрический хвостовик без специальной проточки.
Литература
1. Патент СССР, кл. B23C 5/26, 1985 г. (прототип).
Фиг.1 - инструментальный блок в сборе и инструментом в сменном держателе.
Фиг.2 - инструментальный блок в сборе и без инструмента в сменном держателе.
Фиг.3 - инструментальный блок с отведенным сменным держателем и без инструмента.
Фиг.4 - инструментальный блок с отведенным сменным держателем и с инструментом.