Швидкозмінний інструментальний блок

Швидкозмінний інструментальний блок, до складу якого входять державка з зовнішньою циліндричною і торцевою базовими поверхнями, інструментальна головка з ВІДПОВІДНИМИ базовими поверхнями і різальною кромкою, торцеве шпоночне з'єднання, що необхідне для кутового позиціювання головки відносно державки, затискні елементи, що встановлені з можливістю контакту з конічною зовнішньою поверхнею тяги, встановле ної в осьовому отворі державки і з єднаної з силовим приводом, а також засіб для притискування затискних елементів до конічної поверхні тяги в вигляді кільцевої пружини, що розташована в кільцевій канавці, виконаній на ЗОВНІШНІЙ циліндричній базовій поверхні державки, який відрізняється тим, що затискні елементи виконані в вигляді окремих клинів, розташованих з можливістю радіального і осьового переміщень в виконаних на базовій циліндричній поверхні державки пазах, при цьому циліндрична і торцева поверхні клинів призначені для взаємодії з циліндричною і торцевою поверхнями розточки в базовій циліндричній поверхні інструментальної головки, а між торцевою поверхнею клинів і торцевою поверхнею пазів, в яких вони розташовані, розміщенні пружні елементи, жорсткість яких більша, ніж жорсткість кільцевої пружини Винахід відноситься до галузі металообробки, а саме до різального переналагоджуваного інструменту, який використовується на розточник та багатоцільових верстатах Відома інструментальна система фірми «KRUPP WIDIA» на основі швидкозмінного інструментального блоку [Рис 4,16, а, стр 315 Металлорежущие инструменты /Г Н Сахаров, О Б Арбузов, Ю А Боровой и др — М Машиностроение, 1989— 328с], до складу якого входять ЗМІННІ головки і державка, що мають торцеві і циліндричні базові поверхні, а крутячий момент і кутове положення головки відносно державки визначають дві шпонки Державка має циліндричну тягу, що входить в отвір в головці і діє на циліндричні штифти, що притискають головку до упору в торець державки Недоліком конструкції є можливість попршення точності обробки за рахунок зміни кутового базування головки під час експлуатації внаслідок деформації базуючих шпонок від дії крутячого моменту, що виникає під час різання Відомий ШВИДКОЗМІННИЙ інструментальний блок [Быстросменный инструментальный блок Ас, 1657278А1 В23В 29/00 Авторы А И Касаткин, В И Гнусов и ИИ Феокнистов Опубл 23 06 91 Бюл № 23], до складу якого входить державка з зовнішньою циліндричною і торцевою базовими поверхнями, інструментальну головку з ВІДПОВІДНИМИ базовими поверхнями і ріжучою кромкою, торцеве шпоночне з'єднання, необхідне для кутового позиціювання головки ВІДПОВІДНО державки, затискні елементи у вигляді кульок, що встановлені в радіальних отворах державки з можливістю контактування з конічною поверхнею внутрішньої кільцевої канавки в головці і конічною зовнішньою поверхнею тяги, встановленої в осьовому отворі держаки і з'єднаної з силовим приводом, а також засіб для притискування затискних елементів до конічної поверхні тяги в вигляді кільцевої пружини, що розташована в кільцевій канавці, виконаній на ЗОВНІШНІЙ циліндричній базовій поверхні державки з можливістю взаємодії з кульками, а також стінкою внутрішньої кільцевої канавки в головці, протилежної и КОНІЧНІЙ поверхні, при цьому на останній виконані заглиблення циліндричної форми, які зміщені відносно ВІСІ радіальних отворів на державці в сторону, протилежну ріжучій кромці головки, а діаметр заглиблень більше діаметра кульок на величину зміщення цих О со 43990 заглиблень Недоліком конструкції є можливість погіршення точності обробки за рахунок зміни кутового базування головки відносно державки під час експлуатації внаслідок деформації базуючих шпонок від дії крутячого моменту, що виникає під час різання В основу винаходу поставлена задача удосконалення швидкозмінного інструментального блоку, в якому за рахунок нових конструктивних рішень забезпечується підвищення точності обробки, обумовленої підвищенням точності базування на державці інструментального блока завдяки відсутності сил, що діють на базуючу шпонку під час обробки, внаслідок утримання інструментальної головки в необхідному кутовому положенні відносно державки протидіючими силами тертя, які виникають на торцевих поверхнях головки і державки, циліндричних і торцевих поверхнях клинів і циліндричної розточки на базовій циліндричній поверхні інструментальної головки Внаслідок цього точність обробки буде незмінною на протязі всього часу експлуатації блока Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому швидкозмінному інструментальному блоці, до складу якого входять державка з зовнішньою циліндричною і торцевою базуючими поверхнями, інструментальна головка 3 ВІДПОВІДНИМИ базовими поверхнями і ріжучою кромкою, торцеве шпоночне з'єднання, що необхідне для кутового позиціювання головки відносно державки, затискні елементи, що встановлені з можливістю контактування з конічною зовнішньою поверхнею тяги, встановленої в осьовому отворі державки і з'єднаної з силовим приводом, а також засіб для притискування затискних елементів до конічної поверхні тяги у вигляді кільцевої пружини, що розташована у кільцевій канавці, виконаній на ЗОВНІШНІЙ циліндричній базовій поверхні державки, згідно винаходу, затискні елементи виконані у вигляді окремих клинів, розташованих з можливістю радіального і осьового переміщень в виконаних на базуючій циліндричній поверхні державки пазах, при цьому циліндрична і торцева поверхні клинів мають можливість контактування з циліндричною і торцевою поверхнями розточки, розміщеної в базовій циліндричній поверхні інструментальної головки, а між торцевою поверхнею клинів і торцевою поверхнею пазів, в яких вони розташовані, розміщені пружні елементи, жорсткість яких більша ніж жорсткість кільцевої пружини Ознаками, які відрізняють заявлений швидкозмінний інструментальний блок, є затискні елементи виконані в вигляді окремих клинів, розташованих з можливістю радіального і осьового переміщень у виконаних на базуючий циліндричній поверхні державки пазах, при цьому циліндрична і торцева поверхні клинів мають можливість контактування з циліндричною і торцевою поверхнями розточки розміщеної в базовій циліндричній поверхні інструментальної головки, між торцевою поверхнею клинів і торцевою поверхнею пазів, в яких вони розташовані, розміщені пружні елементи, жорсткість яких більша ніж жорсткість кільцевої пружини В запропонованому швидкозмінному інструментальному блоці підвищення точності обробки забезпечується ознаками, які відрізняють заявлений швидкозмінний інструментальний блок Дійсно, використання для закріплення інструментальної головки на державці окремих клинів, розташованих з можливістю радіального і осьового переміщень у виконаних на базуючий циліндричній поверхні державки пазах, дозволяє, порівняно 3 прототипом, створити додаткові сили тертя, що протидіють крутячому моменту, в місцях контакту циліндричної і торцевої поверхонь клинів і циліндричної розточки в базовій поверхні інструментальної головки і тим самим забезпечують відсутність сил, діючих на базуючі шпонки Це повністю відповідає існуючим вимогам що до базуючих елементів Наявність пружних елементів між торцевими поверхнями клинів і пазів, жорсткість яких більша ніж жорсткість кільцевої пружини, забезпечує при ввімкненні силового приводу переміщення клинів під дією конічної поверхні тяги спочатку в радіальному, а потім в осьовому напрямку, а ВІДПОВІДНО, роботу інструментального блоку у швидкозмінному режимі На фіг 1 показано швидкозмінний інструментальний блок, вигляд зверху, на фіг 2 — переріз А-А на фіг 1, на фіг 3 — переріз Б-Б на фіг 2, на фіг 4 — переріз В-В на фіг 2 Швидкозмінний інструментальний блок має державку 1 і інструментальну головку 2 з ріжучою кромкою 3, що базується по циліндричній поверхні 4 і торцевої поверхні 5 на державці В державці 1 виконано осьовий отвір 6, в якому розташована тяга 7, один кінець якої має конічну поверхню 8, а другий — з'єднаний з силовим приводом На циліндричній поверхні 4 державки 1 під кутом 120° виконані три паза 9, в яких розміщені клини 10, які однією поверхнею взаємодіють з конічною поверхнею 8, а другою — з циліндричною розточкою 11 в посадочній поверхні 12 інструментальної головки 2 На поверхні клинів 10 і циліндричній поверхні державки 4 розташовані проточки 13 і 14, в яких розміщена розрізна кільцева пружина 15 жорсткістю Сі Між торцем 16 клинів 10 і торцем 17 пазів 9 на циліндричній поверхні 4 розташований пружний елемент, наприклад, фасонна шайба 18 з приклеєною гумовою вставкою 19, жорсткість якої C-z більше жорсткості Сі кільцевої пружини 15 Шпонка 20 служить для кутового позиціювання інструментальної головки 2 Складання швидкозмінного інструментального блоку виконується таким чином Під ДІЄЮ СИЛОВОГО приводу тяга 7 з конічною поверхнею 8 знаходиться в крайньому лівому положенні При цьому під дією розрізної пружини 15, розташованої в проточках 13 і 14, клини 10 підтиснуті до конічної поверхні, а їх циліндрична поверхня не виступає за базуючу циліндричну поверхню 4 на державці 1 Інструментальна головка 2 з ріжучою кромкою 3 своєю посадочною поверхнею 12 встановлюється на поверхню 4, одночасно займаючи потрібну кутову позицію за рахунок шпонки 20 Після включення силового приводу тяга 7, що розташована в отворі, буде переміщуватись вправо, діючи конічною поверхнею 8 на поверхню клинів 10, з якою вона контактує Тому що жорсткість C-z пружинного елементу, що складається з шайби 18 3 гумовою вставкою 19, і розташованого між пове 43990 рхнями 16 і 17, більша за жорсткість Сі кільцевої пружини 15, клини 10 спочатку почнуть рухатись в радіальному напрямку до тих пір, доки циліндрична поверхня клинів не вступить у контакт з циліндричною поверхнею розточки 11 в посадочній поверхні 12, як наслідок, радіальна жорсткість з'єднання "кільцева пружина— клин" збільшиться, і, коли вона переважить жорсткість C-z гумової вставки 19, клини 10 разом з тягою 7 почнуть рух в осьовому напрямку до контактування своїми торцями з торцевою поверхнею циліндричної розточки 11 Після ЦЬОГО тяга 4 буде діяти на інструментальну головку 2 підтискуючи її торцеву поверхню до поверхні 5 на державці 1, внаслідок чого будуть створені на поверхнях контакту клинів з циліндричною та торцевою поверхнями розточки 11 і в МІСЦІ контакту поверхні 5 з торцевою поверхнею інструментальної головки 2 сили тертя, які будуть здатні повністю протидіяти крутячому моменту, що вини кає під час різання При цьому сили в шпоночному з'єднанні будуть мінімальні або відсутні повністю При розкріпленні інструментальної головки тяга за допомогою силового приводу переміщується вліво і контакт конічної поверхні 8 з поверхнями клинів 10 порушується Під ДІЄЮ кільцевої пружини 11 і гумової вставки 19 порушується контакт ВІДПОВІДНИХ поверхонь і циліндрична поверхня клинів 10 ховається за базуючу поверхню 4 на державці 1 Головку можна зняти за допомогою осьового переміщення вліво Закріплення другої інструментальної головки виконується аналогічно описаному раніше Запропонований швидкозмінний інструментальний блок може застосовуватись при обробці металів різанням, забезпечуючи підвищення точності обробки в умовах автоматизованого виробництва ФІГ. 1 А-А 8 9 4 10 13 Фіг. 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90