Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента

1. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента, встановленого у шпинделі верстата, який містить у шпинделі тягу, який відрізняється тим, що на шпинделі з можливістю взаємодії з тягою встановлена гайка, в якій виконано паз, у корпусі шпиндельного вузла встановлено упор з можливістю взаємодії з пазом гайки при обертанні шпинделя та є засіб для зупинення затиску, встановленого у шпинделі верстата інструмента. 2. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента за п. 1, який відрізняється тим, що засобом для зупинення затиску інструмента є встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти. 3. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента за п. 2, який відрізняється тим, що у засобі для зупинення затиску інструмента є розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою. 4. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента за п. 3, який відрізняється тим, що у засобі для зупинення затиску інструмента є встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач безконтактної дії з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі. 5. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента за п. 1, який відрізняється тим, що засобом для зупинення затиску інструмента є розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач безконтактної дії з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі. 6. Пристрій для кріплення та вивільнення інструмента за будь-яким із пп. 3-5, який відрізняється тим, що у засобі для зупинення затиску інструмента є виконана у гайці канавка, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя. 2 (19) 1 3 63700 4 . Корисна модель належить до галузі верстатобудування, а саме до пристроїв для кріплення та вивільнення інструмента, встановленого у шпинделі верстата. Відомий пристрій для кріплення та вивільнення інструмента, встановленого у шпинделі верстата, який містить у шпинделі тягу (див., наприклад "Машиностроение", Ленинград, 1971, стр. 613, рис. IV.34,e). У відомому пристрої переміщенням тяги ручним засобом спеціальним ключем здійснюють кріплення та вивільнення інструмента, встановленого у шпинделі верстата, і у пристрої відсутнє обмеження сили затиску інструмента. Ручне переміщення тяги і відсутність обмеження сили затиску інструмента є недоліками цього пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача у пристрої для кріплення та вивільнення інструмента шляхом зміни конструктивних елементів використати обертання шпинделя верстата для переміщення тяги і обмежити силу затиску інструмента. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для кріплення та вивільнення інструмента, встановленого у шпинделі верстата, який містить у шпинделі тягу і, згідно з корисною моделлю, на шпинделі з можливістю взаємодії з тягою встановлена гайка, в якій виконано паз, у корпусі шпиндельного вузла встановлено упор з можливістю взаємодії з пазом гайки при обертанні шпинделя та є засіб для зупинення затиску інструмента, який має або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти і розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач безконтактної дії з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою гайкою і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя. Наявність встановленої на шпинделі гайки з можливістю взаємодії з тягою, паза у гайці, встановленого у корпусі шпиндельного вузла упора з можливістю взаємодії з пазом гайки при обертанні шпинделя, засобу для зупинення затиску встановленого у шпинделі верстата інструмента, який має або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, або встановлений у верстаті електричний перетворювач і розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, або встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, 5 або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою і встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач безконтактної дії з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою і гайкою, встановлений у корпусі шпиндельного вузла електричний перемикач з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем, яке встановлено на тязі, і виконану у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, або розміщені на тязі затискні пружини з можливістю взаємодії з тягою гайкою і зроблену у гайці канавку, яка з одного кінця входить у паз гайки, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки і з якою може взаємодіяти упор при обертанні шпинделя, дозволяє використати обертання шпинделя верстата для переміщення тяги і обмежити силу затиску інструмента. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1,3, 4 і 7 зображено запропонований пристрій в осьовому розрізі, на фіг. 2 - розріз А - А на фіг. 1, на фіг. 5 - розріз Б - Б на фіг. 4, і на фіг. 6 - розріз В - В на фіг. 4. Можливі декілька варіантів конструкції пристрою. На фіг. 1 зображено варіант, в якому на шпинделі 2 встановлено гайку 5. У гайці 5 виконано паз (див. фіг. 2). У корпусі 1 шпиндельного вузла встановлено упор 6. На упорі 6 встановлено пружину 7, яка є приводом для переміщення упору 6. Крім пружини, приводом для переміщення упору може бути електромагніт або пневмоциліндр, або гідроциліндр і тощо. У пристрої є засіб для зупинення затиску інструмента 4, який має встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти. Перетворювачем частоти регулюють швидкість і момент обертання електродвигуна шпинделя (див. А. А. Булгаков "Частотное управление асинхронными двигателями", стор. 14 и cтop.17:2й і останній абзаци). Наприклад, перетворювачем частоти Lenze9300Vector можна регулювати швидкість у діапазоні 1:100, а момент - у діапазоні 1:10 (див. додаткові матеріали на перетворювач з Інтернету). Перетворювачем встановлюють певний момент обертання шпинделя для затиску інструмента. При досягненні цього моменту при затиску інструмента двигун і шпиндель зупиняться і oператор вимкне обертання. Крім того, у перетворювачі є захист від зупинки двигуна (див. дані перетворювача). Пристрій працює таким чином: Для кріплення інструмента 4 вводять упор 6 в паз гайки 5. Упор 6 утримує гайку 5 від обертання. Інструмент 4 нагвинчують на різьбову кінцівку тяги 63700 6 3, доки не ввійде у шпиндель 2. Потім вмикають обертання шпинделя 2 на малій швидкості. При досягненні встановленого перетворювачем робочого зусилля затиску інструмента 4 гайкою 5 шпиндель 2 зупиняється і оператор вимикає обертання шпинделя 2. Упор 6 виводять з пазу гайки 5. Для вивільнення інструмента 4 вводять упор 6 в паз гайки 5 і вмикають зворотне обертання шпинделя 2 на малій швидкості. При цьому гайка 5 не обертається, а інструмент 4, який продовжує обертатися із шпинделем 2 і тягою 3, виходить зі шпинделя 2. Є варіант пристрою, де для полегшення роботи електродвигуна обертання шпинделя 2 при затиску інструмента 4 до електричного перетворювача частоти додають розміщені на тязі затискні пружний 8 (див. фіг. 3). Затискні пружини 8 полегшують умови роботи при закріпленні інструмента. Не буде стрімкого і різкого збільшення моменту затиску інструмента, що виключає ударні, руйнуючі навантаження на підшипники електродвигуна шпинделя, підшипники шпиндельного вузла і на різьбу тяги і інструмента. Інструмент 4 нагвинчують на різьбову кінцівку тяги 3, доки пружина 10 не затягне інструмент 4 у шпиндель 2. Потім вмикають обертання шпинделя 4 на малій швидкості. При кріпленні інструмента 4 гайка 5 переміщується уздовж шпинделя 2 і затискує затискні пружини 8. Інструмент 4 при цьому затягується у шпинделі 2 затискними пружинами 8. Є варіант пристрою, в якому засобом для зупинення затиску інструмента 4 є розміщені на тязі 3 затискні пружини 8 і встановлений у корпусі 1 шпиндельного вузла електричний перемикач безконтактної дії 11 з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин 8 з кільцем 12, яке встановлено на тязі 3 (див. фіг. 3). При досягненні робочого зусилля затиску інструмента 4 затискними пружинами 8 кільце 12 стає проти перемикача 11, який вимикає обертання шпинделя 2. Є варіант пристрою, в якому засобом для зупинення затиску інструмента 4 є розміщені на тязі 3 затискні пружини 8 і виконана у гайці 5 канавка (див. фіг. 4 і 5), яка з одного кінця входить у паз гайки 5, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки 5 і з якою може взаємодіяти упор 6 при обертанні шпинделя 2. При кріпленні інструмента 4 гайка 5 переміщується уздовж шпинделя 2 і затискує затискні пружини 8. Коли паз гайки 5 вивільнюється від упора 6, канавка гайки 5 витискує упор 6. Затиск інструменту 4 зупиняється і вимикають обертання шпинделя 2. Упор 6 відводять від гайки 5. Для вивільнення інструмента 4 вводять упор 6 в паз сайки 5 і вмикають зворотне обертання шпинделя 4 на малій швидкості. При цьому гайка 5 не обертається, а інструмент. 4, який продовжує обертатися із шпинделем 2 і тягою 3, виходить зі шпинделя 2. 7 Є варіант пристрою, в якому засіб для зупинення затиску інструмента 4 має встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі 3 затискні пружини 8 і встановлений у корпусі 1 шпиндельного вузла перемикач 11 з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин 8 з кільцем 12, яке встановлено на тязі 3 (див. фіг. 4 і 5). Є варіант пристрою, в якому засіб для зупинення затиску інструмента 4 має встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі затискні пружини 8 і зроблену у гайці 5 канавку (див. фіг, 4 і 5). Є варіант пристрою, в якому засіб для зупинення затиску інструмента 4 мaє встановлений у верстаті електричний перетворювач частоти, розміщені на тязі 3 затискні пружини 8, встановлений у корпусі 1 шпиндельного вузла перемикач 11 з можливістю взаємодії при затиснутому з робочим зусиллям стані затискних пружин з кільцем 12, яке встановлено на тязі 3, і виконану у гайці 5 канавку (див, фіг. 4 і 5). Є варіант пристрою, в якому засіб для зупинення затиску інструмента 4 має розміщені на тязі 3 затискні пружини 8, встановлений у корпусі 1 шпиндельного вузла перемикач 11, кільце 12, яке встановлено на тязі 3, і виконану у гайці 5 канавку (див. фіг. 4 і 5). В цих варіантах перемикач 11 і канавка є допоміжними і запобіжними елементами. Перемикач 63700 8 11 встановлено таким чином, що він спрацьовує при певному перетиску затискних пружин 8 і вимикає обертання шпинделя 2, коли при досягненні встановленого перетворювачем робочого зусилля затиску інструмента 4 шпиндель 2 не зупиниться. Канавка розташована таким чином, що при певному перетиску затиснених пружин 8 упор 6 ввійде у канавку і затиск зупиниться, коли при досягненні робочого зусилля затиску інструмента 4 шпиндель 2 не зупиниться або обертання шпинделя 2 не вимкнеться від перемикача 11. Є варіант пристрою, в якому у гайці 5 у протилежному напрямку від першої канавки і зі зміщенням по осі гайки від першої канавки додатково виконана зроблена друга канавка для зупинення при вивільненні витиску інструмента 4 при обертанні шпинделя 2, яка з одного кінця входить у паз гайки 5, а з другого кінця виходить на зовнішню поверхню гайки 5 і з якою може взаємодіяти упор 5 при обертанні шпинделя 2 (див. фіг. 4 і 6). Є варіант пристрою (див. фіг. 3), де на тязі 3 розміщена втулка 9. На втулці 9 розміщена пружина 10. Інструмент 4 нагвинчують на різьбову кінцівку тяги 3, доки пружина 10 не затягне інструмент 4 у шпиндель 2. Для зменшення терця при затиску інструмента 4 на тязі 3 розміщено підшипник 14. Є варіант пристрою, в якому для запобігання зносу шпинделя 2 від гайки з пазом 5 на шпинделі 2 розміщена втулка 15, на якій встановлена гайка з пазом 5 (див. фіг. 7). 9 63700 10 11 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 63700 Підписне 12 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601