CS276461B6

CS276461B6 - Title of the Invention: Instrument Release Tool

Info

Publication number: CS276461B6
Application number: CS881964A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Marek
Original assignee: Frantisek Ing Marek
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1992-06-17
Also published as: CS196488A3

Abstract

Zařízení pro uvolňování nástroje (20), především’ pro obráběcí stroje pracující; s vysokými otáčkami vřetene (10),sestává z například válcového tělesa (4) s osovým otvorem, v jehož přední části je ulo-· ženo vřeteno (10) s odpruženým upínacím táhlem (19), za nímž je uspořádán suvně uložený hydraulický válec (1), který má na spodním konci vytvořeno osaze.-i ní (5) a na odnímatelném víku (3), spojeném se suvně uloženým hydradlickým válcem (l), jsou uspořádány tlačné pružiny (6),. opírající se o desku (7), spojenou s tělesem (4), přičemž ve vlku (3) je ulo· žena pistnice (13), opatřená na jednom konci narážkou (17) a na druhém konci, nad pístem (11), tlačnou hlavou (14) umístěnou proti konci táhla (19), které suvně prochází opěrnou maticí (9), jejíž osazení sahá přes osazeni (5) hydraulického válce (1), jež je pevně spojena s vřetenem (10).The tool release device (20), especially for machine tools operating at high spindle speeds (10), consists of, for example, a cylindrical body (4) with an axial hole, in the front part of which a spindle (10) with a spring-loaded clamping rod (19) is mounted, behind which a slidably mounted hydraulic cylinder (1) is arranged, which has a shoulder (5) formed at its lower end and compression springs (6) are arranged on a removable cover (3) connected to the slidably mounted hydraulic cylinder (1). resting on a plate (7) connected to the body (4), while a piston rod (13) is placed in the bore (3), provided at one end with a stop (17) and at the other end, above the piston (11), with a push head (14) located opposite the end of the rod (19), which slides through the support nut (9), the shoulder of which extends over the shoulder (5) of the hydraulic cylinder (1), which is firmly connected to the spindle (10).

Description

Vynález se týká zařízení pro uvolňování upnutého nástroje ve vřetení obráběcího stroje.The invention relates to a device for releasing a clamped tool in a machine tool spindle.

Doposud známá zařízení, pracující na principu hydraulického válce, jsou bu3 pevně spojena se zadním koncem vřetene obráběcího stroje a spolu s vřetenem tedy rotují, nebo jsou upevněna v samostatném tělese a s vřetenem potom nerotují. Nevýhoda těchto zařízení je v ; tom, že při uvolňování nástroje je síla, potřebná ke stlačení sloupce upínacích pružin přenášena přes vřeteno a přes vysoce přesná ložiska předního uložení vřetene do pevného tělesa. Tím dochází ke značnému axiálnímu namáhání vysoce přesných ložisek osovou silou vyvozenou hydraulickým válcem, což má, zvláště u uložení vřeten pro velmi vysoké otáčky, negativní vliv na přesnost chodu těchto ložisek a i na jejich životnost. Navíc zařízení pro uvolňování nástroje, rotující společně s vřetenem, způsobuje vlivem nevyváženosti, zvláště při vysokých otáčkách, značné dodatečné dynamické zatížení ložisek provázené chvěním, které se · přenáší na nástroj upnutý ve vřetení. Dochází tak ke zvýšení hladiny hluku a k zhotovení nekvalitních povrchů. Mimoto i s přívodem oleje do rotujících částí zařízení jsou nemalé problémy.Previously known devices operating on the principle of a hydraulic cylinder are either firmly connected to the rear end of the spindle of the machine tool and thus rotate together with the spindle, or are mounted in a separate body and then do not rotate with the spindle. The disadvantage of these devices is in; in that when the tool is released, the force required to compress the column of clamping springs is transmitted via the spindle and via the high-precision bearings of the front bearing of the spindle into the fixed body. This results in considerable axial stressing of the high-precision bearings by the axial force exerted by the hydraulic cylinder, which has a negative effect on the accuracy of the operation of these bearings and also on their service life, especially in the case of very high-speed spindle bearings. In addition, the tool release device, which rotates together with the spindle, causes a considerable additional dynamic bearing load, accompanied by vibration, due to the imbalance, especially at high speeds, which is transmitted to the tool clamped in the spindle. This increases the noise level and produces poor quality surfaces. In addition, there are considerable problems with the supply of oil to the rotating parts of the device.

Tyto nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, které je uspořádáno například ve válcovém tělese s osovým otvorem, v jehož spodní části je uloženo vřeteno s odpruženým upínacím táhlem a za ním je uspořádán suvně uložený hydraulický válec s odnímatelným víkem, s pístnicí a pístem, jehož podstata spočívá v tom, že hydraulický válec má na spodním konci vytvořeno osazení a v odnímatelném víku hydraulického válce je suvně uložena pístnice, opatřená na spodním konci tlačnou hlavou, umístěnou proti konci táhla, které suvně prochází opěrnou maticí na konci vřetene jejíž osazení přesahuje přes osazení hydraulického válce, .These disadvantages are eliminated by the device according to the invention, which is arranged, for example, in a cylindrical body with an axial bore, in the lower part of which a spindle with a spring-loaded clamping rod is mounted and behind it a slidably mounted hydraulic cylinder with a removable lid, a piston rod and a piston. in that the hydraulic cylinder has a shoulder at the lower end and a piston rod is slidably mounted in the removable lid of the hydraulic cylinder, provided at the lower end with a thrust head located against the end of the rod which slidably passes a support nut at the spindle end whose shoulder extends beyond the shoulder ,.

Tím je dosaženo, že při stlačování sloupce pružin silou hydraulického pístu je ’tato síla zachycena přímo v tělese hydraulického válce a nepřenáší se do vysoce přesných ložisek uložení vřetene. Po ukončení tlaku hydraulického oleje dochází vlivem pružin k rozpojení zařízení s vřetenem, které se může proto volně otáčet.This ensures that when the column of springs is compressed by the force of the hydraulic piston, this force is absorbed directly in the body of the hydraulic cylinder and is not transmitted to the high-precision bearings of the spindle bearing. When the hydraulic oil pressure is terminated, the device disconnects from the spindle due to the springs, which can therefore rotate freely.

Příklad provedení zařízení pro uvolňování nástroje podle vynálezu je zobrazen na připojeném výkresu, kde je znázorněn osový řez vřetenem, upínacím zařízením obráběcího nástroje a zařízením pro uvolňování upnutého nástroje.An exemplary embodiment of a tool release device according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which an axial section through a spindle, a tool clamping device and a tool clamping device is shown.

Hydraulický válec £, opatřený v dolní části osazením £ a spojený šrouby 2 s víkem £, je suvně uložen v tělese 4_, kde je v klidovém stavu dotlačován na dno osazení £ v tělese £ pružinami £, opírajícími se jedním čelem o víko £, druhým potom o desku £, spojenou šrouby £ s tělesem 4_. Tím je zajištěna vůle mezi osazením £ hydraulického válce £ a opěrnou maticí £, spojenou s vlastním vřetenem 10.' V dutině hydraulického válce £ se pohybuje píst £1, těsněný proti úniku oleje kroužkem 12. Středem pístu 11 prochází pístnice £3, opatřená tlačnou hlavou £4. Poloha pístu ££, je na pístnici 13 zajištěna pružným kroužkem £5. Pístnice £3, procházející víkem 3, je na konci opatřena pružným kroužkem 16, o který se opírá narážka 17. Mezi víkem £ a narážkou 17 je umístěna tlačná pružina £8, která v klidovém stavu zajišťuje vůli mezi tlačnou hlavou 14 pístnice 13 a upínacím táhlem 19. Vřeteno 10 se může volně Otáčet ve svém uložení. Klidová poloha zařízení pro uvolňování nástroje 20 je signalizována mikrospínači 23 a 24. Pro případ, že je třeba uvolnit nástroj 20, vtahovaný do dutiny vřetena 10 táhlem 19, silou vyvozovanou sloupcem pružin 21, je přiveden tlakový olej přes hydraulické šroubení do prostoru nad píst 11. Hydraulické šroubení je k tomuto účelu zašroubované do závitového otvoru 22 ve víku £. Tím dojde k pohybu pístu ££ s pístnicí 13 proti upínacímu táhlu 19. Při dosednutí tlačné hlavy 14 pístnice 13 na čelo upínacího táhla 19 dojde k posunu hydraulického válce £ proti smyslu pohybu pístu 11, a tím k opření čela osazení £ hydraulického válce £ o opěrnou matici 2· Při dalším zvyšování síly dochází ke stlačení sloupce’pružin 21, a tím k uvolnění nástroje 20. Tato síla se ale již nepřenáší přeš citlivá vřetenová ložiska, ale pomocí osazení £ hydraulického válce £ a opěrné matice £ přímo do tělesa vřetene £0.The hydraulic cylinder £, provided in the lower part with a shoulder £ and connected by screws 2 to the lid £, is slidably mounted in the body 4, where at rest it is pressed against the bottom of the shoulder £ in the body £ by springs £ resting one face on the lid £, the other then by a plate £ connected by screws £ to the body 4. This ensures a clearance between the shoulder £ of the hydraulic cylinder £ and the support nut £, connected to the spindle 10 itself. A piston £ 1 moves in the cavity of the hydraulic cylinder £, sealed against oil leakage by a ring 12. A piston rod £ 3, provided with a pressure head £ 4, passes through the center of the piston 11. The position of the piston ££, is secured on the piston rod 13 by a resilient ring £ 5. The piston rod £ 3 passing through the lid 3 is provided at the end with a resilient ring 16 on which the stop 17 rests. Between the lid £ and the stop 17 there is a compression spring £ 8 which provides a clearance between the compression head 14 of the piston rod 13 and the clamping head. by a rod 19. The spindle 10 can rotate freely in its bearing. The rest position of the tool release device 20 is signaled by microswitches 23 and 24. In case it is necessary to release the tool 20 drawn into the spindle cavity 10 by the rod 19 by the force exerted by the spring column 21, pressure oil is supplied via a hydraulic fitting into the space above the piston 11. For this purpose, the hydraulic fitting is screwed into the threaded hole 22 in the cover 6. This moves the piston ££ with the piston rod 13 against the clamping rod 19. When the push head 14 of the piston rod 13 rests on the face of the clamping rod 19, the hydraulic cylinder £ moves against the direction of movement of the piston 11 and thus rests on the shoulder face of the hydraulic cylinder £ o. With the further increase of the force, the column of springs 21 is compressed, thus releasing the tool 20. However, this force is no longer transmitted via the sensitive spindle bearings, but by means of the shoulder £ of the hydraulic cylinder £ and the support nut £ directly into the spindle body £. 0.

Zařízení pro uvolňování upnutého nástroje je možno použít zvláště u vřeten s vysokým počtem otáček, která jsou uložena ve vysoce přesných ložiscích, většinou s kosoúhlým stykem.The device for releasing the clamped tool can be used in particular for high-speed spindles, which are mounted in high-precision bearings, usually with angular contact.

Claims

Device for releasing a tool, arranged for example in a cylindrical body with an axial bore, in the front part of which a spindle with a spring-loaded clamping rod is mounted and behind it a slidably mounted hydraulic cylinder with a removable cover, with a piston rod and a piston, characterized in that the hydraulic cylinder (1) has a shoulder (5) formed at the lower end and compression springs (6), arranged on a plate (7) connected to the body (4), are arranged on a removable lid (3) connected to a slidably mounted hydraulic cylinder (1). ), the piston rod (13) being slidably mounted in the lid (3) provided at one end with a stop (17) and at the other end, above the piston (11), a push head (14) located against the end of the rod (19) which is slidably mounted mounted in a support nut (9), the shoulder of which extends beyond the shoulder (5) of the hydraulic cylinder (1), which is firmly connected to the spindle (1U).