RU190690U1 - Modified tool holder for multi-purpose machine - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и применяется для неподвижного разъемного соединения шпинделя и инструментальной оправки при передаче крутящего момента, осевой и поперечной силы в условиях многоразовых сборок-разборок соединения многоцелевого станка. Модифицированная инструментальная оправка отличается тем, что для компенсации погрешности углового положения оправки, а именно: поворота вдоль продольной оси Z на конце хвостовика, предусматривается сферический шарнир. 2 ил.The invention relates to mechanical engineering and is used for a fixed detachable connection of the spindle and tool holder for the transmission of torque, axial and lateral forces in conditions of reusable assemblies disassembling the connection of a multi-purpose machine. The modified tool holder is characterized in that a spherical hinge is provided to compensate for the error in the angular position of the mandrel, namely: turning along the longitudinal axis Z at the end of the shank. 2 Il.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и применяется для неподвижного разъемного соединения шпинделя и инструментальной оправки при передаче крутящего момента, осевой и поперечной силы в условиях многоразовых сборок-разборок соединений многоцелевого станка.The invention relates to the field of mechanical engineering and is used for a fixed detachable connection of the spindle and tool holder for the transmission of torque, axial and lateral forces in the conditions of reusable assembly-disassembly of the connections of a multi-purpose machine.

Известна инструментальная оправка с коническим профильным хвостовиком используемая в соединении (патент на полезную модель RU №184076, МПК F16D 1/08) в качестве вспомогательного инструмента в многоцелевых станках с ЧПУ, отличающаяся тем, что посадочная поверхность выполняется конической формы с равноосным контуром поперечного сечения типа РК-3 с конусностью 1:10, которая может гарантированно передавать крутящие моменты больше 300 Н*м при оборотах более 9000 об/мин, без само раскрепления и смены баз, а также обладает высокой контактной жесткостью не менее 500 Н/мкм.Known instrumental mandrel with a conical profile shank used in the connection (patent for utility model RU No. 184076, IPC F16D 1/08) as an auxiliary tool in multi-purpose CNC machines, characterized in that the landing surface is conical with an equiaxial cross-section contour of the type RK-3 with a taper of 1:10, which can guarantee transmission of torque more than 300 N * m with revolutions of more than 9000 rpm, without detaching itself and changing bases, and also has high contact stiffness enee 500 N / m.

Описанная инструментальная оправка не может быть использована в конструкции узла шпинделя многоцелевого станка в случае ее автоматической замены с помощью автооператора, а именно: при способе фиксирования по величине сборочной силы при использовании стандартных механических и гидромеханических устройств зажима оправки, поскольку имеет ряд конструктивных недостатков:The described tool holder cannot be used in the construction of the spindle assembly of a multi-purpose machine in the case of its automatic replacement by an auto-operator, namely: when fixing the assembly force by the standard mechanical and hydromechanical clamping devices of the mandrel, since it has a number of design flaws:

1. Невысокая точность позиционирования автооператора или манипулятора более ±0,01 мм и ±0,01 рад по координатным осям, приводит к смещению координатной системы оправки относительно координатной системы отверстия шпинделя и соответственно сопрягаемых профилей в начальный момент сборки при захвате оправки.1. The low positioning accuracy of an auto operator or a manipulator is more than ± 0.01 mm and ± 0.01 rad in coordinate axes, leads to a shift of the coordinate system of the mandrel relative to the coordinate system of the spindle bore and, accordingly, the mating profiles at the initial moment of assembly when gripping the mandrel.

2. Невозможность гарантированного самоцентрирования продольной оси оправки относительно продольной оси отверстия шпинделя и соответственно сопрягаемых профилей в процессе само установки оправки с помощью жесткого захватного устройства, а именно: компенсации погрешности угловых поворотов, связанных с погрешностью позиционирования.2. The impossibility of guaranteed self-centering of the longitudinal axis of the mandrel relative to the longitudinal axis of the spindle bore and, accordingly, the mating profiles during the self-installation of the mandrel using a rigid gripping device, namely: compensating for the error of angular rotations associated with the positioning error.

Указанные недостатки можно преодолеть при модификации конструкции хвостовика оправки, в части элемента захвата, предусматривающего сферический шарнир, обеспечивающий свободный поворот относительно оси Z на угол компенсации Δϕ_z.These disadvantages can be overcome by modifying the design of the shank of the mandrel, in part of the gripping element, providing a spherical hinge, providing free rotation about the Z axis at the compensation angle Δϕ _z .

Задачей полезной модели является гарантированное качественное соединение и закрепление инструментальной оправки в шпинделе в условиях многоразовых сборок-разборок, за счет обеспечения условий гарантированного самоцентрирования сопрягаемых профилей (установки), а также фиксации оправки с усилием не менее 900 Н без, само раскрепления соединения, а именно: исключение смены баз.The task of the utility model is a guaranteed high-quality connection and fixing of the tool holder in the spindle under the conditions of reusable assembly-disassembly, by providing conditions for guaranteed self-centering of the mating profiles (installation), as well as fixing the mandrel with a force of at least 900 N without, unfastening the connection itself, namely : exclude database changes.

Задача достигается тем, что центрирование соединяемых профильных поверхностей конического отверстия шпинделя и конического профильного хвостовика инструментальной оправки выполняется при компенсации погрешности углового поворота на основе конического профильного неподвижного разъемного соединения с помощью сферического шарнира предусмотренного в конструкции инструментальной оправки, выполненной в виде усеченного конуса профильной поверхности с конусностью 1:10.The task is achieved by centering the connected profile surfaces of the conical spindle hole and the conical profile shank of the tool holder to compensate for the error of angular rotation based on the conical profile fixed detachable connection using a spherical hinge provided in the truncated cone of the profile surface with a taper 1:10.

На фиг. 1 представлен хвостовик инструментальной оправки с конической профильной посадочной поверхностью с равноосным контуром с числом граней равным трем и конусностью 1:10 с наконечником в виде сферического шарнира.FIG. 1 shows a tool shank with a conic shaped seating surface with an equiaxial contour with a number of faces equal to three and a taper of 1:10 with a spherical hinge tip.

На фиг. 2 представлены детали сферического шарнира наконечника оправки: 1 - наконечник инструментальной оправки; 2 -переходная втулка; 3 - стержень; 4 - сферическая головка; 5 - грибок; 6 – полусфера.FIG. 2 shows the details of the spherical hinge of the mandrel tip: 1 - the tip of the tool holder; 2-transition sleeve; 3 - rod; 4 - spherical head; 5 - fungus; 6 - hemisphere.

Соединение шпинделя и инструментальной оправки с наконечником в виде сферического шарнира по коническим посадочным поверхностям хвостовика и отверстия в шпинделе изготовленных в виде трехгранного равноосного контура с конусностью 1:10, с фиксацией инструментальной оправки при величине силы закрепления равной 900 Н, обеспечивает следующие преимущества:The connection of the spindle and the tool holder with a spherical hinge tip along the conical fitting surfaces of the shank and holes in the spindle made in the form of a trihedral equiaxial contour with a taper of 1:10, with fixing the tool holder with a clamping force equal to 900 N, provides the following advantages:

- наконечник в виде сферического шарнира при захвате оправки при автоматической сборке, дает возможность ее поворота относительно продольной оси и тем самым, компенсирует погрешность угловую и линейную, возникшую в результате позиционирования сопрягаемых конических профильных поверхностей оправки и отверстия шпинделя;- a spherical joint tip when gripping the mandrel during automatic assembly allows it to rotate relative to the longitudinal axis and thereby compensates for the angular and linear errors resulting from the positioning of the mating conical shaped surfaces of the mandrel and the spindle hole

- при сборке данной сборочной единицы обеспечивается гарантированное само центрирование, исключение заклинивания, а также повреждение посадочных конических профильных поверхностей деталей соединения, в начальный период их сопряжения.- when assembling this assembly unit, guaranteed self-centering, elimination of jamming, as well as damage to the fitting conical shaped surfaces of connection parts, is ensured in the initial period of their mating.

- наконечник в виде сферического шарнира обеспечивает надежность закрепления инструментальной оправки в отверстии шпинделя при ее установке (базировании и закреплении) с помощью механического устройства захвата.- the tip in the form of a spherical hinge ensures reliable fixing of the tool holder in the spindle bore during its installation (basing and fixing) with the help of a mechanical gripping device.

Claims (1)

Модифицированная инструментальная оправка с конической посадочной профильной поверхностью хвостовика с равноосным контуром, отличающаяся тем, что для компенсации погрешности углового положения оправки при сборке со шпинделем станка, ее наконечник оснащен сферическим шарниром, который при захвате устройством зажима обеспечивает возможность поворота оправки, самоцентрирование без повреждения сопрягаемых контактных поверхностей и установку в шпиндель.Modified instrumental mandrel with a conical fitting profile surface of the shank with equiaxial contour, characterized in that to compensate for the error of the angular position of the mandrel when assembling with the machine spindle, its tip is equipped with a spherical hinge that, when gripped by the clamping device, allows the mandrel to rotate, self-centering without damaging the mating contact surfaces and installation in the spindle.

Images