RU2412036C2 - Tool assembly - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine-tool industry, namely, to spindle tool clamping and releasing devices. Proposed tool assembly comprises tool with cylindrical shank, body with axial bore, radial bores and mounting face, and tool holder. Body accommodates clamping sleeve. Body radial bores receive balls. Proposed assembly incorporates limiting sleeve and clamping spring. Clamping sleeve axial bore is made on one end with taper and on opposite end is has cylindrical shape. Clamping sleeve has rectangular slots arranged with regular angular pitch. Tool holder comprises pressure sleeve with rectangular ledges on end face to be aligned with slots of clamping sleeve. Pressure sleeve accommodates cylindrical body of blunt axial bore and radial bores. Cylindrical body supports pressure spring with stiffness exceeding that of clamping spring.

EFFECT: simplified design, expanded performances.

4 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на станках с автоматической сменой инструмента.The invention relates to machine tool industry and can be used on machines with automatic tool change.

Известен инструментальный блок, содержащий шарики, пружину, гильзу, корпус с осевым отверстием и базовым торцом, инструмент с цилиндрическим хвостовиком и держатель инструмента [1].Known tool unit containing balls, a spring, a sleeve, a housing with an axial hole and a base end, a tool with a cylindrical shank and tool holder [1].

Недостатком известного инструментального блока является сложность и ограниченная область применения.A disadvantage of the known tool block is the complexity and limited scope.

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.In order to eliminate these drawbacks of the tool block, it contains a tool with a cylindrical shank and a working part, a housing with an axial hole for accommodating a cylindrical tool shank, radial holes and a base end, a locking sleeve located on the case with the possibility of movement, balls and holder located in the radial holes of the case tool, while it is equipped with a restrictive sleeve located on the cylindrical shank of the tool, and a clamping spring, axial from the opening of the locking sleeve is made at one end with a cone expanding in the direction of the base end of the housing and having the ability to interact with the balls, and at the other end with a cylinder for the clamping spring placed on the housing, the grooves of the locking sleeve are made rectangular and are arranged with a uniform angular pitch, and the tool holder contains a push sleeve with rectangular protrusions on the end, made with the possibility of coincidence with the grooves on the locking sleeve, the width of which is less than the width of the grooves of the locking sleeve, axial a bore, which is made with a smaller diameter from the end face with rectangular protrusions, a cylindrical body located in the push sleeve with a blind axial hole, the diameter of which corresponds to the working part of the tool, and with radial holes in which spring-loaded balls are placed to hold the tool in the axial hole of the cylindrical body , and a pressure spring placed on a cylindrical body, ensuring interaction through it of the pressure sleeve with spring-loaded balls and made with bone, the greater rigidity of the clamping spring.

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.The invention is illustrated in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, in which the tool block is assembled and tool respectively in a replaceable holder, assembled and without tool in a replaceable holder, with a retractable holder and without tool, retractable holder and tool.

На фигурах приняты следующие обозначения:The following notation is used in the figures:

1 - корпус,1 - housing

2 - первое осевое отверстие,2 - the first axial hole,

3 - инструмент,3 - tool

4 - ограничительная втулка,4 - limit sleeve

5 - запорная гильза,5 - locking sleeve,

6 - конус,6 - cone,

7 - базовый торец,7 - base end,

8 - зажимная пружина,8 - clamping spring,

9 - прямоугольные пазы,9 - rectangular grooves,

10 - первый подпружиненный шарик,10 - the first spring ball,

11 - корпус сменного держателя,11 - housing of a removable holder,

12 - нажимная втулка,12 - push sleeve

13 - нажимная пружина,13 - pressure spring,

14 - ответный торец,14 - reciprocal end face,

15 - прямоугольные выступы,15 - rectangular protrusions,

16 - второе осевое отверстие,16 - the second axial hole,

17 - второй подпружиненный шарик,17 - the second spring ball,

18 - соосное осевое отверстие,18 - coaxial axial hole,

19 - сменный держатель,19 - replaceable holder

20 - третье осевое отверстие.20 - the third axial hole.

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.A cylindrical housing 1 with a first axial bore 2, the diameter of which corresponds to the diameter of the tool shank 3, on which the stop sleeve 4 is pressed. The locking sleeve 5 with the inner cone 6 facing the expanding part to the base end 7 and the clamping spring 8 are movably placed the end of the locking sleeve 5 is made of rectangular grooves 9 (for example, four grooves) arranged with uniform angular pitch, the depth of which is slightly greater than the maximum axial stroke of the locking sleeve 5. In the housing 1 in a radially distributed The holes are placed the first spring-loaded balls 10, interacting with the cone 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.A pressure sleeve 12 with a compression spring 13 is movably placed on the housing 11 of the removable holder 19 with a stiffness greater than the rigidity of the clamping spring 8. At the counter end 14 there are rectangular protrusions 15, the height and width of which are slightly less than the width and depth of the rectangular grooves 9. In the housing 11 of the replaceable the holder 19 has a second axial hole 16, the diameter of which corresponds to the working part of the tool 3, and in the radially located hole placed the second spring-loaded balls 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.In the initial state (Figure 4), the tool body 1 and the tool holder 11 are separated, and the (cutting) tool 3, for example a milling cutter, is located in the tool holder 19. The second spring ball 17 holds the tool 3 in the second axial hole 16 of the case 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).Then, the interchangeable holder 19 with the captured tool 3 is moved to the housing area of the housing 1 and begins to lower. In this case, the rectangular protrusions 15 are in contact with the base end 7 of the locking sleeve 5, which moves down to the stop, because the stiffness of the compression spring 13 is greater than the rigidity of the clamping spring 8. The cone 6 releases the clamping first spring ball 10. Overcoming the force of the compression spring 13, the interchangeable holder 19 lowers the tool 3 into the first axial hole 2 until the supporting sleeve 4 aligns with the base end 7. In this position ( Figure 1) the cylindrical body 1 together with the locking sleeve 5 rotate around its axis by the angular pitch of the rectangular grooves 9. The locking sleeve 5 as a result of the coincidence of the rectangular grooves 9 and the rectangular protrusions 15 (Figure 2) etsya up. The cone 6 together with the first ball 10 clamp the shank of the tool 3 in the housing 1. After this, the replaceable holder 19 rises up, and the tool 3, overcoming the friction resistance created by the second ball 17, slides out of the hole 16 of the housing 11 (Figure 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.The technical result from the use of the invention lies in the fact that the tool block is simpler than the known one, since it does not contain a special drive for holding and clamping the tool both in the tool holder 19 and in the machine spindle (not shown), in addition, the scope of the tool block expands due to the fact that the tool can also have a cylindrical shank without a special groove.

ЛитератураLiterature

1. Патент СССР, кл. B23C 5/26, 1985 г. (прототип).1. USSR patent, cl. B23C 5/26, 1985 (prototype).

Фиг.1 - инструментальный блок в сборе и инструментом в сменном держателе.Figure 1 - tool block assembly and a tool in a removable holder.

Фиг.2 - инструментальный блок в сборе и без инструмента в сменном держателе.Figure 2 - tool block assembly and without tools in a removable holder.

Фиг.3 - инструментальный блок с отведенным сменным держателем и без инструмента.Figure 3 - tool block with a retractable removable holder and without a tool.

Фиг.4 - инструментальный блок с отведенным сменным держателем и с инструментом.Figure 4 - tool block with a retractable removable holder and with the tool.

Claims (1)

Инструментальный блок, содержащий 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, отличающийся тем, что 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. A tool unit comprising a tool with a cylindrical shank and a working part, a housing with an axial hole for accommodating a cylindrical shank of the tool, radial holes and a base end, movable on the case with a locking sleeve, balls located in the radial holes of the body, and a tool holder, characterized in that it is equipped with a restrictive sleeve located on the cylindrical shank of the tool and a clamping spring, the axial hole of the locking sleeve is made at one end with a cone expanding in the direction of the base end of the housing and having the ability to interact with balls, and at the other end with a cylinder for a clamping spring located on the housing, the grooves of the locking sleeve are rectangular and arranged with a uniform angular pitch, and the tool holder contains a pressure sleeve with rectangular protrusions on the end, made with the possibility of coincidence with the grooves on the locking sleeve, the width of which is less than the width of the grooves of the locking sleeve, an axial hole, which is on the side t an end with rectangular protrusions is made with a smaller diameter, a cylindrical body located in the push sleeve with a blind axial hole, the diameter of which corresponds to the working part of the tool, and with radial holes in which spring-loaded balls are placed to hold the tool in the axial hole of the cylindrical body, and a pressure spring, placed on a cylindrical body to ensure interaction through it of the pressure sleeve with spring-loaded balls and made with stiffness greater rigidity hydrochloric spring.

Images