CS244050B1

CS244050B1 - ) Automatic tool clamping device with clamping force multiplier

Info

Publication number: CS244050B1
Application number: CS847984A
Authority: CS
Inventors: Jan Sobola; Oldrich Cech
Original assignee: Jan Sobola; Oldrich Cech
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS798484A1

Abstract

Zařízení pro automatická upínání nástrojů s násobičem upínací síly se dá použít při aplikaci mechanismu upínání na krátká vřetena, například u revolverových vícevřetenových vřeteníků nebo universálních frézovacích hlav s možností nastavení vřetena do libovolné polohy. Zařízení je tvořeno vnější pouzdrem, v jehož dutině je suvně uloženo vnitřní pouzdro s rozpěrnými kuličkami, mezi nimiž je uložen závěsný šroub nástrojového držáku. Na druhém konci vnitřního pouzdra jsou v radiálních otvorech uloženy zpevňovací kuličky, které jsou ve styku jednak s tvarovým osazením vytvořený·.';na upínací tyči, jednak se šikmými otvory vytvořenými na vnějším pouzdru, které je suvně uloženo ve válcové dutině vřetena upínací tyče. Silové upnutí vyvoluje talířová pružina, která je v <iutinš vřetena na upínací tyči sevřena vnějším pouzdrem a maticí našroubovanou na konci upínací tyče. Velikost zvýšené upínací síly lze ovlivnit poměrem velikostí úhlu tvarového osazení a úkosových otvorů.The device for automatic tool clamping with a clamping force multiplier can be used when applying the clamping mechanism to short spindles, for example, in multi-spindle turret headstocks or universal milling heads with the possibility of adjusting the spindle to any position. The device consists of an outer sleeve, in the cavity of which an inner sleeve with spacer balls is slidably mounted, between which the suspension screw of the tool holder is mounted. At the other end of the inner sleeve, reinforcing balls are mounted in radial holes, which are in contact both with the shaped shoulder formed on the clamping rod and with the inclined holes formed on the outer sleeve, which is slidably mounted in the cylindrical cavity of the clamping rod spindle. The force clamping is triggered by a disc spring, which is clamped in the spindle end on the clamping rod by the outer sleeve and a nut screwed onto the end of the clamping rod. The size of the increased clamping force can be influenced by the ratio of the size of the angle of the shaped shoulder and the beveled holes.

Description

Vynález se týká zařízení pro automatická upínání nástrojů' s násobičem upínací síly zejména pro vřeteníky, u kterých je požadováno zvýšení upínací síly, nebo pro vřeteníky s krátkým vřetenm u obráběcích strojů.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to an apparatus for automatically clamping tools with a clamping force multiplier, in particular for spindles in which an increase in clamping force is required, or for spindles with short spindles in machine tools.

U dosud známých upínacích zařízení je vlastní upínací mechanismus umístěn ve vřetenu, upínací sílu vyvozuje pružina, nebo soustava pružin. Vlastní upínací zařízeni je řešeno pomoci kuliček, kleštin nebo pák, které přenášejí upínací sílu pružiny přes závěsný šroub na nástrojový držák.In the prior art clamping devices, the actual clamping mechanism is located in the spindle, the clamping force being exerted by the spring or the spring assembly. The clamping device itself is solved by balls, collets or levers, which transfer the clamping force of the spring through the suspension screw to the tool holder.

Upínání rotuje s vřetenem, uvolňovací válec je spojen s tělesem, ve kterém je vřeteno otočně uloženo. Velikost upínací síly odpovídá velikosti pružiny, limitované velikostí vřeten. Uvedené řešení nelze použít u strojů, kde je nutné použít krátké vřeteno, jako u revolverových vícevretenových vřetníků, u nichž se používá čelní upínací zařízení nebo u universált* nich frézovacích hlav s možností nastavení vřetena do libovolné polohy, kde je jeho délka úměrná velikosti vyložení vřetena od čela vřeteníku.The clamping rotates with the spindle, the release cylinder is connected to the body in which the spindle is rotatably mounted. The clamping force corresponds to the spring size, limited by the spindle size. This solution is not applicable to machines where a short spindle is required, such as turret multi-spindle headstocks using a face gripping device or universal milling heads with the possibility of setting the spindle to any position where its length is proportional to the spindle overhang from the headstock head.

Zde se používá ruční upínání upínacím šroubem. Při aplikaci automatického upínání na krátké vřeteno je nutné buá prodloužit vřeteno nebo použít automatické upínací zařízení umístěné nad vřeteníkem. Zvětšení upínací síly se dosud realizuje použitím silnější pružiny a tomu odpovídajícího uvolňovacího válce.Manual clamping is used here. When applying the automatic clamping to the short spindle, it is necessary to either extend the spindle or use an automatic clamping device located above the headstock. Up to now, the clamping force has been increased by using a thicker spring and a corresponding release cylinder.

Toto řešení nelze z rozměrových důvodů realizovat u všech vyráběných frézovacích strojů s ohledem na průměr vřetena, do kterého nelze použít větší upínací pružinu. Při uvolňování nástrojového držáku je nutné použít větší uvolňovací sílu, která zatěžuje axiální ložiska vřetena.Due to dimensional reasons, this solution cannot be realized in all produced milling machines with respect to the spindle diameter, to which a larger clamping spring cannot be used. When releasing the tool holder, it is necessary to use a larger release force, which loads the axial bearings of the spindle.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro automatické upínání nástrojů s násobičem upír.e síly podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ho tvoří vnější pouzdro, v jehož dutině je suvně uloženo vnitřní pouzdro, v němž jsou společně s upínacími kuličkami, na nichž je uložen závěsný šroub nástrojového držáku, uloženy v radiálních otvorech kuličky oákového převodu, které jsou ve styku jednak s tvarovým osazením vytvořeným na přední části upínací tyče, jednak se šikmými otvory, vytvořenými na vnějším pouzdru, které je suvně uloženo ve válcové dutině vřetena a jehož čelo je na straně upínací tyče ve styku s talířovou pružinou, jejíž druhý konec je ve styku s maticí, našroubovanou na přilehlých konec upínací tyče.The aforementioned drawbacks are eliminated by the automatic tool clamping apparatus with a vampire force multiplier according to the invention, which consists of an outer sleeve in which the inner sleeve is slidably mounted in which it is held together with the clamping balls on which it is mounted. a screw holder of the tool holder is mounted in the radial holes of the eyepiece balls, which are in contact with both the shaped shoulder formed on the front part of the clamping rod and the oblique holes formed on the outer sleeve. is on the side of the clamping rod in contact with a disc spring, the other end of which is in contact with a nut screwed onto adjacent ends of the clamping rod.

Zařízení pro automatické upínání nástrojů s násobičem upínací síly podle vynálezu umožňuje automatické upínání nástrojů se zvýšenou upínací silou pomocí kuliček pákového převodu. Mechanismus lze aplikovat i na krátká vřetena.The automatic tool clamping device with a clamping force multiplier according to the invention enables automatic clamping of tools with increased clamping force by means of a lever transmission ball. The mechanism can also be applied to short spindles.

Zařízení pro automatické upínání nástrojů s násobičem upínací síly je schematicky znázorněno v řezu na připojeném výkrese.The automatic tool clamping device with a clamping force multiplier is shown schematically in section on the attached drawing.

Zařízení pro automatické upínání nástrojů s násobičem upínací síly tvoří vnější pouzdro £,- které se jednou svou částí opírá o dno válcové dutiny vřetena 2 a druhým koncem je ve styku s talířovou pružinou 11. V pouzdru £ jsou vytořeny úkosové otvory g, v nichž jsou vedeny kuličky £ pákového převodu, které jsou uloženy ve válcových otvorech vytvořených ve vnitřním pouzdru g a které jsou ve styku s tvarovým osazením g, vytvořeným na upínací tyči £0, opatřené v části vnějšího pouzdra £ nákružkem 14.The device for automatic clamping of tools with a clamping force multiplier consists of an outer sleeve 6, which rests with one part on the bottom of the cylindrical cavity of the spindle 2 and the other end is in contact with the disc spring 11. A plurality of lever gears 6 are provided, which are housed in cylindrical holes formed in the inner sleeve g and which are in contact with a shaped shoulder g formed on the clamping rod 60 provided with a collar 14 in part of the outer sleeve.

))

Vnitřní pozdro g je suvně uloženo v dutině vnějšího pouzdra £ a je opatřeno upínacími kuličkami 6, na nichž je uložen závěsný ěroub 2 nástrojového držáku 8. Na upínací tyči £0, je talířová pruřina ££, která je opatřena jedním svým koncem o vnějšícpouzdro £ a₄její druhý konec je ve styku s maticí 12 umístěnou na upínací tyči 10 a uloženou v dutině 13 vřetena 2.The inner sleeve 8 is slidably mounted in the cavity of the outer sleeve 6 and is provided with clamping balls 6 on which the suspension bolt 2 of the tool holder 8 is mounted. and _4, the other end thereof is in contact with the nut 12 located on the clamping bar 10 and housed in the cavity 13 of the spindle 2.

Matice 12 je jedním svým koncem ve styku s talířovou pružinou 11 a na opačné straně je opatřena osazením, v němž je uloženo ložisko 17. které je ve styku s pístem 16 kupříkladu jednočinného válce IX. Silové upnuti vyvozené talířovou pružinou 11 je zvětšeno násobičem upínací síly, který je tvořen tvarovým osazením X, vytvořeným na upínací tyči 1 0. kuličkami 4 pákového převodu a úkosovými otvory χ. Síla upnutí nástroje od talířových pružin 11 je přenášena maticí 12 na upínací tyč 1 0. která svým tvarovým osazením X přenáší sílu přes kuličky 4 pákového převodu, jež jsou opřeny jednak o tvarové osazení χ,θ o úkosové otvory X vnějšího pouzdra J_, na vnitřní pouzdro χ s upínacími kuličkami 6, pomocí kterých je závěsný šroub 2. nástrojového držáku 8 vtahován do dutiny vřetena 13.The nut 12 is in one end in contact with the disc spring 11 and on the other side is provided with a shoulder in which a bearing 17 is mounted which is in contact with the piston 16 of, for example, a single-acting cylinder IX. The clamping force exerted by the disc spring 11 is increased by the clamping force multiplier, which is formed by a shaped shoulder X formed on the clamping rod 10 by the lever balls 4 and the bevel holes χ. The clamping force of the tool from the disc springs 11 is transmitted by the nut 12 to the clamping bar 10 which, by its shaped shoulder X, transmits the force through the lever transmission balls 4 supported on the shaped shoulder χ, θ by the bevel holes X of the outer sleeve 1. housing χ with clamping balls 6 by means of which the suspension screw 2 of the tool holder 8 is pulled into the cavity of the spindle 13.

Při uvolňování nástrojového držáku 8 z dutiny vřetena 13 je upínací tyč 10 tlačená proti síle talířových' pružin JJ,, čímž dojde k uvolnění násobiče síly a pomocí nákružku J4, kterým je ovládáno vnitřní pouzdro X, se uvolní upínací kuličky 6 a nástrojový držák 8 se závěsným šroubem 1 lze vyjmout z .dutiny vřetena IX.When the tool holder 8 is released from the spindle cavity 13, the clamping rod 10 is pushed against the force of the disc springs 11, thereby releasing the force multiplier and releasing the clamping balls 6 and the tool holder 8 by means of the collar 14 controlling the inner bushing. with the screw 1 can be removed from the spindle cavity IX.

K uvolnění upínacího mechanismu s násobičem síly lze použít bu3 jedočinný válec 1 5 s pístem 16. který ořenáší uvolňovací sílu přes ložisko 17 a matici 12 na upínací mechanismus, nebo dvojčinný válec, který ovládá přímo upínací tyč JJ).To release the clamping mechanism with a force multiplier, either a single-acting cylinder 15 with a piston 16 can be used to apply the release force via the bearing 17 and the nut 12 to the clamping mechanism, or a double-acting cylinder which directly controls the clamping bar.

Velikost zvýšení upínací síly lze ovlivnit poměrem velikosti úhlu tvarového osazení X a úkosových otvorů χ.The magnitude of the clamping force increase can be influenced by the ratio of the magnitude of the form fit angle X to the bevel holes χ.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for automatically clamping tools with a clamping force multiplier, in particular for spindles of machine tools with short spindles and ball tool clamping, characterized in that it comprises an outer sleeve (1), in the cavity of which the inner sleeve (5) is slidably mounted, together with the clamping balls (6) on which the suspension screw (7) of the tool holder (8) is mounted, are mounted in radial holes of the lever transmission balls (4), which are in contact with the shaped shoulder (9) clamping rods (10), on the one hand, with oblique holes (3) formed on the outer sleeve (1), which is slidably mounted in the cylindrical cavity of the spindle (2) and whose face is in contact with the disc spring (10) 11 ', the other end of which is in contact with a nut (12) screwed onto an adjacent end of the clamping rod (10).