CS255428B1

CS255428B1 - Machine tool drive equipment

Info

Publication number: CS255428B1
Application number: CS857026A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Smrha; Alfred Koran; Milos Bazant
Original assignee: Vaclav Smrha; Alfred Koran; Milos Bazant
Priority date: 1985-10-01
Filing date: 1985-10-01
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS702685A1

Abstract

ftešeni je určeno k pohonu příslušenství obráběcího stroje, například vyvrtávacího a frézovacího s výsuvným nebo nevýsuvným vřetenem, uvnitř kterého je souose, otáčivě a posuvně uložen jednodílný nebo vícedílný upínací a poháněči hřídel, který slouží k upínání nástroje a rovněž k pohonu některých částí příslušenství, například smykadla lícní desky nebo pracovního vřetena úhlové frézovací hlavy. Pracovní, například vrtací vřeteno stroje je svým koncem, kterým je uloženo v posuvném opěrném ložisku, prostřednictvím převodů, například ozubených kol, otáčivě spojeno s ním souosým upínacím a poháněcím hřídelem. V posuvném opěrném ložisku je uspořádán souose s pracovním vřetenem hydraulický válce, jehož posuvný píst je pomocí ložiska spojen s upínacím a poháněcím hřídelem.The device is intended for driving the accessories of a machine tool, for example a boring and milling machine with an extendable or non-extendable spindle, inside which a single-piece or multi-piece clamping and driving shaft is coaxially, rotatably and slidably mounted, which serves to clamp the tool and also to drive some parts of the accessories, for example a faceplate slide or the working spindle of an angle milling head. The working, for example a drilling spindle of the machine, is rotatably connected with the coaxial clamping and driving shaft by its end, which is mounted in a sliding support bearing, through gears, for example gear wheels. A hydraulic cylinder is arranged coaxially with the working spindle in the sliding support bearing, the sliding piston of which is connected to the clamping and driving shaft by means of a bearing.

Description

Vynález se týká zařízení pro pohon příslušenství obráběcího stroje, především vyvrtávací·? ho a frézovacího. Toto zařízení zdokonaluje a rozšiřuje možnosti zařízení pro upínání nástrojů a pohon příslušenství obráběcího stroje podle čs. autorského osvědčení čís. 224 268 tím, že jednak umožňuje pohánět pracovní část příslušenství pomocí převodu přímo od pracovního vřetena, jednak umožňuje mechanizovaně upínat nástroje nebo příslušenství do dutiny pracovního konce vřetena pomocí přímočarého pohybu kleštin, kuliček nebo páček.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a device for driving machine tool accessories, in particular boring machines. and milling. This device improves and expands the possibilities of tools for clamping tools and driving machine tool accessories according to MS. Certificate No. 224 268 in that it enables to drive the working part of the accessory by means of a gearing directly from the working spindle;

Stávající obráběcí stroje, hlavně vyvrtávací a frézovací, mají uvnitř pracovního vřetena uložen upínací a poháněči hřídel, poháněný přes převody s diferenciálem od samostatného motoru. Pomocí upínacího a poháněcího hřídele se upíná nástroj nebo příslušenství do upínací dutiny pracovního vřetena a když je na konci pracovního vřetena upevněno některé příslušenství, tak upínací a poháněči hřídel slouží k pohonu určité části tohoto příslušenství, například smykadla lícní desky, pracovního vřetena úhlové frézovací hlavy, planetového brousicího nebo frézovacího zařízení a podobně. Pohon tohoto upínacího a poháněcího hřídele je poměrně složitý, objemný a bývá zdrojem nežádoucího tepla.Existing machine tools, mainly boring and milling machines, have a clamping and drive shaft mounted inside the working spindle, driven by gears with differentials from a separate motor. The clamping and drive shafts clamp the tool or accessory into the clamping cavity of the work spindle, and when some accessories are mounted at the end of the work spindle, the clamping and drive shafts serve to drive a certain part of this accessory. planetary grinding or milling equipment and the like. The drive of this clamping and driving shaft is relatively complex, bulky and is a source of undesirable heat.

Pro některé práce, například vrtání nebo frézování zvýšenými otáčkami, odstraňuje podstatně uvedené nevýhody zařízení pro pohon příslušenství obráběcího stroje, například vyvrtávacího a frézovacího s výsuvným nebo nevýsuvným pracovním vřetenem, uvnitř kterého je souose, otáčivě a posuvné uložen jednodílný nebo vícedílný upínací a poháněči hřídel, který slouží jednak k upínání nástroje, jednak k pohonu určité části příslušenství, například smykadla lícní desky, pracovního vřetena úhlové frézovací hlavy a podobně, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní vřeteno je svým koncem, kterým je uloženo v posuvném opěrném ložisku, prostřednictvím převodů, například ozubenými koly, otáčivě spojeno s ním souosým upínacím a poháněcím hřídelem.For some work, such as drilling or elevated milling, the above-mentioned disadvantages of a machine tool accessory drive, such as a boring and milling machine with a retractable or non-retractable working spindle, in which a one-piece or multi-part clamping and drive shaft are which serves both to clamp a tool and to drive a certain part of an accessory, such as a face plate slider, a working spindle of an angle milling head and the like, in which the working spindle is at its end supported by a sliding thrust bearing via gears , for example by gears, rotatably connected to it by a coaxial clamping and driving shaft.

V posuvném opěrném ložisku je uspořádán souose s pracovním vřetenem hydraulický válec, jehož posuvný píst je pomocí ložiska spojen s upínacím a poháněcím hřídelem.A hydraulic cylinder is disposed coaxially with the working spindle in the sliding thrust bearing, the sliding piston of which is connected to the clamping and driving shafts by means of a bearing.

Předností zařízení podle vynálezu je, že umožňuje použít k upínání nástrojů na zařízení, jež jsou ovládána posuvným pohybem a u některých druhů příslušenství i pohon jejich určité části od pracovního vřetena bez použití samostatného motoru a diferenciálu.The advantage of the device according to the invention is that it allows the use of a sliding-controlled device and, in some types of accessories, the drive of a part of it from the working spindle without the use of a separate motor and differential.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na výkresech, kde na obr. 1 je řez výsuvnou pinolou vyvrtávacího a frézovacího stroje, uvnitř které je otočně uloženo frézovací vřeteno, v němž je posuvně uloženo pracovní vrtací vřeteno, na obr. 2 je v rozvinutém řezu znázorněna zadní část pinoly s posuvným opěrným ložiskem pracovního vrtacího vřetena, na obr. 3 je ukázán přední konec pracovního vrtacího vřetena s vloženým frézovacím nástrojem, v jeho pravé polovině je situace před upnutím, v levé po upnutí nástroje. Na obr. 4 je znázorněn přední konec pracovního vrtacího vřetena s upnutým příslušenstvím pro vrtání se zvýšenými otáčkami.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 is a cross-sectional view of a retractable quill of a boring and milling machine within which a milling spindle is rotatably mounted in which a working drill spindle is movably mounted; Fig. 3 shows the front end of the working drill spindle with inserted milling tool, in the right half is the situation before the clamping, in the left half after the clamping. Fig. 4 shows the front end of a working drill spindle with an increased speed drilling attachment.

V pinole £ je otočně uloženo frézovací vřeteno 2_ poháněné ozubeným převodem 2· Ve frézovacím vřetenu 2 je souose a ve směru své osy posuvně uloženo vrtací vřeteno £, které je perem 2 suvně spojeno s frézovacím vřetenem 2. Vrtací vřeteno £ je svým zadním koncem radiálně i axiálně uloženo v ložisku 14 opěrného ložiska £. Opěrné ložisko £ opatřené maticí 16 pro posuvový šroub 2 je posuvně uloženo v pinole £ a pomocí pera 15 jištěno proti pootočení. Posuvový šroub jb který je uložen v ložisku 17 čela 18 pinoly £, je přes převod ozubenými koly 12, 13 poháněn motorem 2· ^v dutině vrtacího vřetena £ je souose a ve směru jeho osy rotace posuvně uspořádán upínací a poháněči hřídel 19.The milling spindle 2 is rotatably mounted in a spindle 2 driven by a gear 2. 1 is supported axially in the bearing 14 of the thrust bearing 6. The thrust bearing 6 provided with the nut 16 for the feed screw 2 is displaceably mounted in the quill 4 and secured against rotation by a tongue 15. The feed screw 6, which is mounted in the bearing 17 of the quill face 18, is driven by a gear 2 via a gear 12, 13 ⁱⁿ the drill spindle cavity 8 is coaxial and a clamping and driving shaft 19 is displaceably disposed in the direction of its axis of rotation.

Zadní konec upínacího a poháněcího hřídele 19 s upevněným ozubeným kolem 23., je uložen v ložisku 24 pístu 25 hydraulického válce 26. θθ hydraulického válce 26 se přivádí tlakový olej z neznázorněného přívodu otvorem se závitem 27. Přední konec upínacího a poháněcího hřídele £9, který je opatřen vnitřním drážkováním 28, je pomocí ložiska 29 s dvoudílným upínacím pouzdrem 30 posuvně uloženým v dutině vrtacího vřetena £.The rear end of the clamping and driving shaft 19, with the gear 23 fixed, is mounted in the bearing 24 of the piston 25 of the hydraulic cylinder 26. The hydraulic oil 26 is supplied with pressurized oil from the inlet not shown. which is provided with an internal groove 28 is by means of a bearing 29 with a two-piece clamping sleeve 30 slidably mounted in the cavity of the drill spindle 6.

Dvoudílné upínací pouzdro 30 je na svém předním konci opatřeno otvory pro upínací kuličky 31 a na jeho zadním konci je našroubována matice 32, na kterou přes podložku tlačí svým koncem upínací pružina 33 . Druhým koncem se upínací pružina 33 opírá přes podložku 0 osazení V dutině vrtacího vřetena 4. V předním konci vrtacího vřetena 4. je provedena dutina Á pro upínací stopku 34 nástroje 3 5. Na zadním konci vrtacího vřetena £ je upevněno poháněči ozubené kolo 20, které je v záběru s ozubeným kolem 21, upevněným na předlohovém hřídeli 36, otočně uloženém v opěrném ložisku 6. Na předlohovém hřídeli 36 je otočně uloženo hnací ozubené kolo 22 s vnitřním drážkováním, do kterého se svým vnějším drážkováním zasouvá přesuvná část spojky 37.The two-piece clamping sleeve 30 is provided at its front end with holes for the clamping balls 31 and a nut 32 is screwed on its rear end onto which a clamping spring 33 pushes over its washer. At the other end, the clamping spring 33 is supported over the shoulder washer 0 in the cavity of the drill spindle 4. At the front end of the drill spindle 4, a cavity pro is provided for the shank 34 of the tool 35. it is engaged with a gear 21 mounted on a countershaft 36 rotatably mounted in a thrust bearing 6. The countershaft 36 is rotatably mounted with an internal spline drive gear 22 into which the sliding portion of the clutch 37 slides through its external spline.

Přesuvná část spojky 37 je pomocí vnitřního drážkování suvně spojena s předlohovým hřídelem 36. Přesuvnou část spojky 37 přesouvá přesouvadlo 38, opatřené vnitřním závitem, kterým je uloženo na šroubu 39. Šroub 39_, otočně uložený v opěrném ložisku 6 a opatřený dutinou s vnitřním drážkováním, je posuvně spojen s tažným drážkovaným hřídelem 10.The coupling part 37 is slidably connected to the countershaft by means of internal splines 36. The coupling part 37 is moved by an internally threaded transferor 38 which is mounted on the bolt 39. The bolt 39 rotatably supported in the support bearing 6 and provided with an internal grooving cavity. is slidably connected to the traction shaft 10.

Drážkovaný hřídel 10_ je svým předním koncem otočně uložen v pinole _1 a svým zadním koncem je otočně uložen v čele 18 pinoly 1.. Na zadním konci drážkovaného hřídele 10 je upevněno ozubené kolo 40, které zabírá s ozubenou pístnicí 41 hydraulického válce 11. Příslušenství 42 pro vrtání se zvýšenými otáčkami se svojí stopkou 46 upíná pomocí kuliček 31 upínacího pouzdra 30 a pružiny 33 do upínací dutiny .5 vrtacího vřetena 4_. V upínací stopce 46, útočně uložené pracovní vřeteno 43, je ve své přední části opatřeno dutinou 44 pro vložení upínací stopky nástroje. Zadní část pracovního vřetena 43 je opatřena vnějším drážkováním 45, kterým je zasunuta do vnitřního drážkování 28 upínacího a poháněčiho hřídele 19.The spline shaft 10 is rotatably mounted in the quill 1 by its front end and is rotatably mounted at the rear end 18 of the quill 1 by its rear end. The gear 40 engages the gear rod 41 of the hydraulic cylinder 11 at the rear end. For drilling with increased speed, its shank 46 is clamped by the balls 31 of the chuck 30 and the spring 33 into the chuck 5 of the drill spindle 4. In the clamping shank 46, the attacking working spindle 43 is provided in its front part with a cavity 44 for receiving the shank of the tool. The rear part of the working spindle 43 is provided with an external spline 45, which is inserted into the internal spline 28 of the clamping and drive shafts 19.

Činnost zařízení podle vynálezu je následující. Před vložením nástroje 35 s upínací stopkou 34, nebo příslušenství .42 s upínací stopkou 46, se otvorem se závitem 2 7 vpustí do hydraulického válce 26 tlakový olej, ten pak zatlačí píst 25, který přes ložisko 29 posune upínací pouzdro 30 proti tlaku pružiny 33 ve směru k přednímu konci vrtacího vřetena 4..tak, jak je zakresleno na obr. 2 a v pravé polovině obr. 3. Nyní se vloží do upínací dutiny 2 vrtacího vřetena 4 upínací stopka 34 nástroje 35 nebo upínací stopka 46 příslušenství 42.The operation of the device according to the invention is as follows. Before inserting the tool 35 with the shank 34, or the accessory 42 with the shank 46, the threaded bore 27 injects pressure oil into the hydraulic cylinder 26, which then pushes the piston 25, which pushes the clamping sleeve 30 against the spring pressure 33 2 and in the right half of FIG. 3. The tool shank 34 or the tool shank 46 of the accessory 42 are now inserted into the chuck 2 of the drill spindle 4.

Zadní část stopek 34 nebo 46 je přitom zasunuta do přední části upínacího pouzdra 30 a u příslušenství 4_2 je zadní konec pracovního vřetena 43 svým vnějším drážkováním 45 zasunut do vnitřního drážkování 2_8 upínacího a poháněcího hřídele 19. Nyní se provede upnutí upínací stopky 34 nebo 46 tím, že se zdroj tlakového oleje odpojí od přívodu do hydraulického válce 26 a přívod se propojí do odpadu oleje. Účinkem stlačené pružiny 33 se posune ve směru k opěrnému ložisku 6 upínací pouzdro 30, které přes ložisko 29 posune upínací a poháněči hřídel 1 9 a ten prk přes ložisko 2£ posune píst 25, který vytlačí, část tlakového oleje z hydraulického válce 26 do odpadu.The rear part of the shank 34 or 46 is inserted into the front part of the chuck 30 and, in the accessories 42, the rear end of the working spindle 43 is inserted into the internal groove 28 of the clamping and drive shaft 19 by its external splines 45. The pressure oil source is disconnected from the supply to the hydraulic cylinder 26 and the supply is connected to the oil drain. Under the action of the compressed spring 33, the clamping sleeve 30 is moved towards the thrust bearing 6, which moves the clamping and drive shaft 19 over the bearing 29, and the table moves the piston 25 through the bearing 26 to push out a portion of the pressure oil from the hydraulic cylinder 26 .

Při tomto posunutí upínacího pouzdra 30 se kuličky 3_1_,^#které jsou v jeho otvorech, opřou o nakružek vytvořený na zadním konci upínací stopky 34. nebo 46 . Tím je upínací stopka 34 nebo 46 upnuta do upínací, dutiny 5 vrtacího vřetena 4 vlivem tlaku pružiny 33 tak, jak je zobrazeno na obr. 4 a v levé části obr. 3. V případe, že je do dutiny 5. vrtacího vřetena 4 upnut nástroj 3J5, vysune se přesuvná část spojky 3_7 z vnitřního drážkování ozubeného kola 22 tak, že působením hydraulického válce _ll posune se jeho ozubená pístnice 4 1, která pootáčí ozubeným kolem 46 a tím i tažným hřídelem 10. a šroubem 39 ♦ šroub 3 9 se pak zašroubuje do přesouvadl a 38_, to se posune a. vysune přesuvnou část spojky 37 ze záběru s ozubeným kolem 2 2, čímž se rozpojí převod ozubenými koly 26 , 21, 2_2, 2_3 mezi vrtacím vřetenem 4. a upínacím a poháněním hřídelem 1_9. V případě, že je do dutiny 5 vrtacího vřetena 4_ upnuto příslušenství 42., zasune se vnější drážkování přesuvné části spojky 37 do vnitřního drážkování ozubeného kola 22 a tím se ozubené kolo 22 spojí s předlohovým hřídelem 36. Pak vrtací vřeteno 4 pomocí převodu ze stále zabírajících ozubených kol 20, 21, předlohového hřídele 36 a stále zabírajících ozubených kol 22, 23 pohání upínací a poháněči hřídel· .1^ a ten pak přes drážkování 28 a 45 pohání pracovní vřeteno 43 ♦During this displacement of the clamping sleeve 30, the balls 31, ^# within its openings abut the shoulder formed at the rear end of the shank 34 or the 46th Thereby the clamping shank 34 or 46 is clamped into the clamping cavity 5 of the drill spindle 4 due to the spring pressure 33 as shown in Fig. 4 and to the left of Fig. 3. In the case that it is clamped into the hollow 5 of the drill spindle 4 3, the sliding portion of the clutch 37 slides out of the internal grooving of the gear 22 so that, under the action of the hydraulic cylinder 11, its gear piston 41 is moved, which rotates the gear 46 and thereby the pull shaft 10 and the screw 39 ♦. then it is screwed into the shifters 38, this is moved and slid off the slider portion of the clutch 37 out of engagement with the gear 22, thereby disengaging the gear transmission 26, 21, 22, 23 between the drill spindle 4 and the clamping and driving shaft 19. If the accessory 42 is clamped into the cavity 5 of the drill spindle 4, the outer splines of the coupling part 37 are inserted into the inner splines of the gear 22 and thus the gear 22 is connected to the countershaft 36. Then the drill spindle 4 of the meshing gears 20, 21, the countershaft 36 and the still meshing gears 22, 23 drive the clamping and driving shafts 41, which then drive the working spindle 43 přes via the grooves 28 and 45.

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou využít zejména u vyvrtávacích a frézovacích strojů s výstuvným pracovním vřetenem, například velkých pinolokvých horizontek.The device according to the invention can be advantageously used, in particular, in boring and milling machines with a retractable working spindle, for example large pinolocular horizons.

Claims

Apparatus for driving machine tool accessories, for example, a boring and milling machine with a working spindle within which at least a one-piece clamping and drive shaft is coaxially, rotatably and movably mounted, for clamping a tool and for driving a certain part of accessories, e.g. , a working spindle of an angle milling head and the like, characterized in that the working, eg drilling spindle (4), with its end, which is supported in the sliding support bearing (6), by means of gears, e.g.

21, 22, 23) rotatably connected to a coaxially arranged clamping and drive shaft (19).

Device according to claim 1, characterized in that a hydraulic cylinder (26) is arranged coaxially with the working spindle (4) in the sliding thrust bearing (6), the working piston (25) of which is connected to the clamping and a drive shaft (19).