Принцип действия пружинно-механизированного зажима

Переходная втулка или оправка 1 с инструментом захватывается рычагами 2 и затягивается в коническом гнезде шпинделя при перемещении штока 3.

Для смены инструмента шток 3 смещается вниз с помощью силового привода, например гидроцилиндра 5; пружины сжимаются, рычаги освобождают оправку с инструментом. Рассмотрим более подробно процесс захвата и освобождения инструмента в этом приспособлении. В нижнем положении штока рычаги располагаются в расточке шпинделя станка. Нижние концы рычагов сближены под действием симметрично расположенных пружин 6 (это исходное положение для левого рычага на рис. 88, б выделено). Инструмент, закрепленный предварительно в оправке вне станка, вводят в конусное отверстие шпинделя таким образом, что фигурная головка 7 болта оправки раздвигает концы рычагов, преодолевая сопротивление пружин 6. При дальнейшем движении оправки в направлении стрелки рычаги под действием пружин сближаются, удерживая оправку от выпадания из шпинделя. После этого дают обратный ход силовому приводу 5, шток 3 освобождается и под действием пружин поднимается вверх, увлекая за собой рычаги 2, которые зацеплены своими верхними выступами за головку штока. Нижние концы рычагов надежно удерживают оправку, упираясь в стенку отверстия шпинделя. Оправка затягивается в конусе шпинделя с силой 1300 кгс, зависящей от силы тяги пружин. Для удаления оправки из шпинделя требуется приложить силу около 2500 кгс. При смене инструмента шток 3 движется вниз, рычаги упираются в контргайку 8 болта оправки и выпрессовывают ее.

Для окончательного удаления оправки достаточно потянуть ее рукой, преодолевая небольшое сопротивление рычагов и пружин 6. В реальной конструкции имеется не два, а четыре рычага- захвата, приняты меры для повышения жесткости захватов. Ускоренные испытания механизма на надежность с числом циклов зажим—отжим, примерно соответствующим десятилетней двухсменной работе станка, показали, что износ деталей почти не наблюдался, стабильность положения оправки в шпинделе практически не изменялась.

Еще проще решена задача быстрого закрепления оправок с инструментами в шпинделях ряда фрезерных станков с ЧПУ, изготовляемых ГЗФС. Так же как и в предыдущей конструкции, в шпиндель станка вместо штревеля вставлен шток, перемещаемый при зажиме оправки тарельчатыми пружинами (отжим выполняется гидроцилиндром). Но на нижнем конце штока вместо рычагов-захватов имеется Т-образный наконечник, который входит в фасонное отверстие хвостовика оправки (или ввернутого в нее наконечника, который одновременно может служить затяжным винтом для инструмента).

Для сцепления оправки с штоком ее вводят снизу вверх в шпиндель так, чтобы наконечник штока вошел в отверстие хвостовика, а затем поворачивают оправку примерно на 90°. После этого оправку затягивают в конусе шпинделя силой, равной силе тарельчатых пружин. Такую конструкцию в сочетании с креплением концевых фрез в оправке на резьбе (впервые фрезы с резьбовыми хвостовиками предложены ленинградским фрезеровщиком В. С. Семеновым) успешно применяют на ряде заводов.

Фрезы с резьбовым хвостовиком

При отсутствии на станке механизированного зажима для оправок удобно использовать фрезы с резьбовым хвостовиком, завертывая или вывертывая их обычным гаечным ключом из оправки, постоянно закрепленной в шпинделе станка штревелем. В этом случае одну и ту же оправку можно использовать для фрез разных диаметров, но с одинаковыми резьбовыми хвостовиками. В. С. Семенов использовал для всех концевых фрез диаметром 6—40 мм только два типоразмера хвостовиков. Фрезы с резьбовыми хвостовиками имеют малую площадь базовой конической поверхности, по которой происходит сопряжение фрезы и оправки. Если прилегание по этим поверхностям будет неполным, жесткость соединения существенно снизится, поэтому особое внимание следует обращать на точность обработки конусов и применять такие фрезы при сравнительно легких фрезерных работах, например для обработки заготовок из алюминиевых сплавов.

.