RU184076U1

RU184076U1 - Spindle tool holder based on tapered fittings

Info

Publication number: RU184076U1
Application number: RU2018109190U
Authority: RU
Inventors: Виктор Анатольевич Ильиных
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2018-10-15

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и применяется для неподвижного разъемного соединения шпинделя и инструментальной оправки при передаче крутящего момента осевой и поперечной силы в условиях многоразовых сборок-разборок соединения многоцелевого станка. Шпиндель-инструментальная оправка отличается тем, что поверхность отверстия в шпинделе и хвостовика инструментальной оправки выполняются конической фасонной формы с конусностью 1:10 и имеют в поперечном сечении равноосный контур с числом граней равным трем.

The utility model relates to mechanical engineering and is used for stationary detachable connection of the spindle and tool holder when transmitting axial and lateral forces in conditions of reusable assembly-disassembly of the connection of the multi-purpose machine. The spindle-tool holder is characterized in that the surface of the hole in the spindle and tool tool shank is conical shaped with a taper of 1:10 and has an equiaxed cross-section with the number of faces equal to three in cross section.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и применяется для неподвижного разъемного соединения шпинделя и инструментальной оправки при передаче крутящего момента, осевой и поперечной силы в условиях многоразовых сборок-разборок соединений многоцелевого станка.The invention relates to the field of mechanical engineering and is used for stationary detachable connection of the spindle and tool holder when transmitting torque, axial and lateral forces in conditions of reusable assemblies-disassemblies of joints of a multi-purpose machine.

Известна глухая втулочная муфта на основе профильного конического соединения (патент на полезную модель RU №164678, МПК F16D 1/08, F16D 1/06), отличающаяся тем, что соединительные концевые участки поверхности валов выполняются конической формы с конусностью 7:24 и имеющие в поперечном сечении равноосный контур с числом граней равным трем (РК-3) посредством втулочной муфты, имеющей сквозное отверстие в виде двух зеркально расположенных профильных отверстий в виде усеченного конуса с конусностью 7:24, имеющих в поперечном сечении равноосный контур с числом граней равным трем (РК-3) обеспечивает при сборке центрирующую функцию и отсутствие концентраторов напряжения, что позволяет передавать большие крутящие моменты при высоких скоростях вращения валов.Known blind sleeve based on a profile conical connection (patent for utility model RU No. 164678, IPC F16D 1/08, F16D 1/06), characterized in that the connecting end sections of the surface of the shafts are conical in shape with a taper of 7:24 and having a cross section of an equiaxed contour with a number of faces equal to three (RK-3) by means of a sleeve coupling having a through hole in the form of two mirror-shaped profile holes in the form of a truncated cone with a taper of 7:24, having a cross-sectional equiaxed contour with the number m equal to three faces (PK-3) in the assembly provides a centering function and the absence of stress raisers that can transmit large torques at high shaft rotation speeds.

Описанная глухая втулочная муфта не может быть использована в конструкции шпиндель-инструментальная оправка, поскольку имеет ряд недостатков, в том числе:The described blind sleeve coupling cannot be used in the construction of a spindle-tool holder, as it has a number of disadvantages, including:

1. Недостаточная статическая жесткость конического (РК-3 профильного) соединения вала-втулки менее 500 Н/мкм при конусности 7:24 посадочной поверхности.1. The insufficient static rigidity of the conical (PK-3 profile) shaft-sleeve connection is less than 500 N / μm with a taper of 7:24 of the seating surface.

2. Недостаточная точность при автоматической сборке втулки (шпинделя) и вала (оправки) в условиях многоразовых сборок-разборок, более 2 мкм на торце шпинделя при конусности 7:24.2. Insufficient accuracy during automatic assembly of the sleeve (spindle) and shaft (mandrel) in the conditions of reusable disassembly assemblies, more than 2 microns at the end of the spindle with a taper of 7:24.

3. Невозможность передачи крутящих моментов соединением более 300 Н*м, из-за недопустимых смещений и поворотов вала (оправки) в осевом направлении Z при числе оборотов втулки (шпинделя) более 9000 об/мин.3. The inability to transmit torques with a connection of more than 300 N * m, due to unacceptable displacements and rotations of the shaft (mandrel) in the axial direction Z with the number of revolutions of the sleeve (spindle) of more than 9000 rpm.

Указанные недостатки глухой втулочной муфты на основе профильного конического соединения, как и конструкций традиционных конических хвостовиков инструментальных оправок (валов) с круглой формой поперечного сечения с конусностью 7:24, предусматривающие кроме прочего дополнительные призматические пазы для шпонок шпинделя, исключающие проворот, можно преодолеть путем применения соединения шпиндель-инструментальная оправка на основе фасонного конического соединения с равноосным контуром с числом граней равным трем, с конусностью 1:10.The indicated disadvantages of a blind sleeve coupling based on a profile conical connection, as well as designs of traditional conical shanks of tool holders (shafts) with a round cross-sectional shape with a taper of 7:24, which provide, among other things, additional prismatic grooves for spindle dowels that prevent rotation, can be overcome by applying connection spindle-tool holder based on shaped conical connection with equiaxial contour with the number of faces equal to three, with a taper of 1:10.

Задачей полезной модели является гарантированное качественное соединение шпинделя и инструментальной оправки в условиях многоразовых сборок-разборок, за счет самоцентрирования (установки), обеспечение статической жесткости соединения не менее 500 Н/мкм, возможность передачи крутящих моментов более 300 Н*м при оборотах более 9000 об/мин. без самораскрепления соединения, а именно: исключение смены баз.The objective of the utility model is the guaranteed high-quality connection of the spindle and tool holder in conditions of reusable disassembly assemblies, due to self-centering (installation), providing a static stiffness of the connection of at least 500 N / μm, the ability to transmit torques of more than 300 N * m at revolutions of more than 9000 rpm / min without self-consolidation of the connection, namely: the exception of a change of bases.

Задача достигается тем, что соединяемые поверхности конического отверстия шпинделя и конического хвостовика инструментальной оправки выполняются на основе конического неподвижного разъемного соединения с равноосным контуром с числом граней, равным трем (фасонного конического соединения), с конусностью 1:10.The task is achieved in that the joined surfaces of the conical bore of the spindle and the conical shank of the tool holder are made on the basis of a conical fixed detachable connection with an equiaxed contour with a number of faces equal to three (shaped conical connection), with a taper of 1:10.

На фиг. 1 представлен фрагмент шпинделя с коническим фасонным посадочным отверстием, с равноосным контуром, с числом граней равным трем и конусностью 1:10.In FIG. 1 shows a fragment of a spindle with a conical shaped bore, with an equiaxed contour, with the number of faces equal to three and a taper of 1:10.

На фиг. 2 представлен хвостовик инструментальной оправки с конической фасонной посадочной поверхностью с равноосным контуром с числом граней равным трем и конусностью 1:10.In FIG. 2 shows the shank of a tool holder with a conical shaped seating surface with an equiaxed contour with a number of faces equal to three and a taper of 1:10.

Соединение шпинделя и инструментальной оправки по коническим фасонным посадочным поверхностям хвостовика и отверстию в шпинделе изготовленных в виде трехгранного равноосного контура с конусностью 1:10, с фиксацией инструментальной оправки при величине силы закрепления равной 900 Н, обеспечивает следующие преимущества:The connection of the spindle and the tool holder along the tapered shaped landing surfaces of the shank and the hole in the spindle made in the form of a trihedral equiaxial contour with a taper of 1:10, with the fixing of the tool holder with a fixing force of 900 N, provides the following advantages:

- коническая фасонная поверхность с равноосным контуром с числом граней равным трем и конусностью 1:10 обеспечивает самоцентрирование осей хвостовика инструментальной оправки и шпинделя в процессе автоматической сборки при силе закрепления, равной 900 Н в условиях многоразовой сборки;- a conical shaped surface with an equiaxed contour with the number of faces equal to three and a taper of 1:10 ensures self-centering of the axes of the tool shank and spindle in the process of automatic assembly with a clamping force of 900 N in conditions of multiple assembly;

- при сборке данной сборочной единицы обеспечивается статическая жесткость конического фасонного соединения с равноосным контуром не менее 500 Н/мкм;- when assembling this assembly unit, the static stiffness of the conical shaped connection with an equiaxed contour of at least 500 N / μm is ensured;

- передача больших крутящих моментов возможна за счет геометрического замыкания конических фасонных поверхностей с равноосным контуром с числом граней равным трем в продольном и поперечном направлении при конусности 1:10, а также большей фактической поверхности сопряжения.- the transmission of large torques is possible due to the geometric closure of the conical shaped surfaces with an equiaxed contour with the number of faces equal to three in the longitudinal and transverse directions with a taper of 1:10, as well as a larger actual mating surface.

Claims

Spindle-tool holder based on a conical shaped connection, characterized in that the seating surface of the hole in the spindle and tool tool shank is conical shaped with a taper of 1:10 and has an equiaxed cross section with the number of faces equal to three in the case of fixing the mandrel by the value of the clamping force equal to 900 N, it ensures self-centering of the connection parts during automatic assembly, high static rigidity and the transmission of large torques under reusable assembly-disassembly of the connection when changing the auxiliary tool and at speeds of more than 9000 rpm.