Модульная инструментальная оснастка

 

Изобретение относится к области станкостроения, станкам с автоматической сменой инструмента и ЧПУ. Оснастка содержит узел крепления с внутренней конической и торцовой базовыми поверхностями, сменный инструментальный модуль с ответными базовыми поверхностями и режущим элементом, ориентирующий узел, предназначенный для углового позиционирования инструментального модуля относительно узла крепления, зажимной элемент для взаимодействия с инструментальным модулем, установленный в осевом отверстии узла крепления и связанный с силовым элементом. Для повышения технологичности и расширения области применения она снабжена подвижной втулкой с внутренней конической и наружной цилиндрической базовыми поверхностями, причем последняя предназначена для установки во внутренней цилиндрической базовой поверхности, выполненной в узле крепления, и упруго-деформируемым кольцом, предназначенным для поджима подвижной втулки. При этом ориентирующий узел выполнен в виде штифта цилиндрической формы, расположенного радиально, а инструментальный модуль выполнен со ступенчатой прорезью, сопрягаемой со штифтом с минимальным зазором, и пазами для взаимодействия с зажимным элементом. Зажимной элемент может быть выполнен в виде тяги Т-образной формы. При этом упомянутые пазы инструментального модуля предназначены для его фиксации поворотной тягой. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно, к инструментальной оснастке для станков с автоматической сменой инструмента и ЧПУ.

Авторам известны конструкции систем автоматической смены инструмента [1], содержащие, по меньшей мере, узел крепления с базовыми поверхностями, сменные резцовые головки с ответными базовыми поверхностями, зажимной элемент. Существенными недостатками описанных конструкций систем автоматической смены инструмента являются технологические трудности изготовления и низкая жесткость.

Известен быстросменный инструментальный блок [2]. Зажим головки осуществляется шариками. Угловое позиционирование головки относительно державки осуществляется посредством шпоночного соединения. Недостатком описанного устройства являются технологические трудности изготовления комплектующих элементов.

Известен резцедержатель [3]. Сменная головка выполнена с коническим хвостовиком. Зажим осуществляется резьбовой тягой и деформируемыми стенками. Недостатком описанного устройства являются технологические трудности изготовления комплектующих элементов и низкая долговечность резьбового соединения.

Предлагаемое авторами техническое решение направлено на усовершенствование конструкции, повышение технологичности изготовления модульной инструментальной оснастки и расширения области ее применения.

Предлагаемая конструкция состоит из нескольких основных элементов. Узел крепления с внутренней цилиндрической и торцовой базовыми поверхностями. Внутри узла крепления размещена подвижная втулка с наружной цилиндрической и внутренней конической базовыми поверхностями, упруго-деформируемое кольцо, ориентирующий узел, предназначенный для углового позиционирования сменного модуля относительно узла крепления, зажимной элемент с возможностью взаимодействия с пазами в инструментальном модуле, установленный в осевом отверстии узла крепления и связанный с силовым элементом в виде пакета тарельчатых пружин. С узлом крепления сопрягается сменный инструментальный модуль с ответными базовыми поверхностями и режущим элементом. При этом в отличие от аналогов ориентирующий узел выполнен в виде штифта цилиндрической формы и расположен радиально. Инструментальный модуль имеет ступенчатую прорезь и сопрягается со штифтом с минимальным зазором. Зажимной элемент выполнен в виде тяги Т-образной формы, при этом инструментальный модуль имеет пазы для обеспечения фиксации поворотной тягой.

На фиг.1 показан сборочный чертеж предлагаемой конструкции модульной инструментальной оснастки. Фиг.2 показывает вид сменного инструментального модуля, совмещенный с разрезом.

Конструкция включает в себя узел крепления 1 с внутренней цилиндрической и торцовой базовыми поверхностями, подвижную втулку 2 с наружной цилиндрической и внутренней конической базовыми поверхностями, упругодеформируемое кольцо 3, сменный инструментальный модуль 4 с ответными базовыми поверхностями и режущим элементом, ориентирующий узел, предназначенный для углового позиционирования модуля относительно узла крепления, зажимной элемент с возможностью взаимодействия с пазами в инструментальном модуле, установленный в осевом отверстии узла крепления и связанный с силовым элементом. Ориентирующий узел состоит из ступенчатой прорези в сменном инструментальном модуле 4 и ориентирующего штифта 5 цилиндрической формы. Зажимной узел включает в себя пазы в сменном инструментальном модуле 4, сборную поворотную тягу 6 Т-образной формы, пакет тарельчатых пружин 7, упорный шариковый подшипник 8.

Конструкция работает следующим образом.

При смене инструментального модуля для снятия усилия закрепления на поворотную тягу 6 воздействуют внешней силой, превышающей усилие, создаваемое пакетом тарельчатых пружин 7, чем обеспечивается перемещение тяги в осевом направлении. Затем тягу поворачивают до момента высвобождения сменного инструментального модуля 4, который заменяется другим. Необходимые воздействия создаются внешним силовым устройством, которое непосредственно не входит в состав инструментальной оснастки. При установке модуля действия выполняются в обратной последовательности. Модуль предварительно ориентируется штифтом 5. Внешний силовой элемент поворачивает тягу 6, которая входит в пазы инструментального модуля до того момента, пока инструментальный модуль не вступит во взаимодействие с ориентирующим штифтом 5, выбрав угловые зазоры. Далее осевое усилие с тяги 6 снимается и происходит смещение инструментального модуля под действием пакета тарельчатых пружин, модуль вступает во взаимодействие с подвижной втулкой 2, причем последняя предназначена для установки во внутренней цилиндрической базовой поверхности, выполненной в узле крепления, и поджимаемой упруго-деформируемым кольцом 3. Инструментальный модуль смещается до упора в торец узла крепления 1. После чего сменный инструментальный модуль надежно закреплен.

Описанная модульная инструментальная оснастка используется на кафедре МРСиИ как опытный образец. Также есть предложение изготовления опытной партии для апробации в производственных условиях.

Источники информации.

1. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ. Справочник. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1990, 512 л.

2. А.с. СССР №1657278, В 23 В 29/00, 1991.

3. А.с. СССР №1673289, В 23 В 29/00, 1991.

Формула изобретения

1. Модульная инструментальная оснастка, содержащая узел крепления с внутренней конической и торцовой базовыми поверхностями, сменный инструментальный модуль с ответными базовыми поверхностями и режущим элементом, ориентирующий узел, предназначенный для углового позиционирования инструментального модуля относительно узла крепления, зажимной элемент для взаимодействия с инструментальным модулем, установленный в осевом отверстии узла крепления и связанный с силовым элементом, отличающаяся тем, что она снабжена подвижной втулкой с внутренней конической и наружной цилиндрической базовыми поверхностями, причем последняя предназначена для установки во внутренней цилиндрической базовой поверхности, выполненной в узле крепления, и упругодеформируемым кольцом, предназначенным для поджима подвижной втулки, при этом ориентирующий узел выполнен в виде штифта цилиндрической формы, расположенного радиально, а инструментальный модуль выполнен со ступенчатой прорезью, сопрягаемой со штифтом с минимальным зазором, и пазами для взаимодействия с зажимным элементом.

2. Оснастка по п.1, отличающаяся тем, что зажимной элемент выполнен в виде тяги Т-образной формы, при этом упомянутые пазы инструментального модуля предназначены для его фиксации поворотной тягой.

РИСУНКИ