Системы с ручной сменой инстру­мента. Основой таких систем являются быстросменные переходные патроны, ко­торые позволяют без смены основного инструментального блока заменять изно­шенный инструмент или вводить следую­щий при обработке различными инстру­ментами. Быстродействие вспомогатель­ного инструмента необходимо также для облегчения труда наладчиков при под­готовке инструмента.

В качестве базового в той или иной системе принимают быстросменной пат­рон с определенным хвостовиком, отве­чающим гнезду шпинделя определенных типов станков. Классификация инстру­ментальных систем для станков с ЧПУ с ручной сменой инструмента показана на рис. 4.32. В основе классификации лежит конструкция базового быстросмен­ного патрона, определяющая вид хво­стовика сменного вспомогательного и ре­жущего инструмента. Так, для сверлиль­ных станков с ЧПУ с ручной сменой ин­
струмента и с гнездом шпинделя в виде конуса Морзе используют систему на базе быстросменного патрона с шари­ковым захватом (рис. 4.33). К такому патрону прилагается комплект вставок 3—9 с одинаковыми хвостовиками (под гнездо патрона), в которых может за­крепляться различный режущий инстру­мент. К одной из вставок (поз. 7) при­дается комплект переходных втулок 8, Позволяющих, если надо, регулировать вылет закрепляемого инструмента. Через втулки 10 крепят метчики.

В разных системах конструкции ба­зовых быстросменных патронов раз­личны. Так, в системе вспомогатель­ного инструмента для расточных станков с ЧПУ с ручной сменой инструмента базовый быстросменный патрон (с хво­стовиком под конус Морзе) имеет гнездо под хвостовики с конусностью 7:24, что позволяет крепить различные патроны и оправки, в том числе и для фрез. Оправ­ки в базовом патроне крепятся гайкой [25].

Системы вспомогательного инстру­мента для многоинструментальных и многоцелевых станков. Такие системы имеют общий принцип построения. К каждой системе прилагается набор ос­новных (базовых) оправок с соответ­ствующим хвостовиком: или с конус­ностью 7:24, или с размерами (по ИСО) 30, 40, 45, 50 и 60.

Принцип комплектования инструмен­тального набора состоит в том, что в каж­дый из наборов кроме основных оправок, закрепляемых в шпинделе станка, входят "различные переходные оправки, переход­ные втулки и патроны для закрепления режущего инструмента: переходные втул­ки с посадочным отверстием в виде ко­нуса Морзе, в которых концевой режу­щий инструмент дополнительно крепится винтом, цанговые патроны, расточные головки с тонкой регулировкой на раз­мер, оправки и патроны для закреп­ления фрез и др.

/ Базовые оправки, входящие в набор, обычно имеют два конструктивных ис­полнения. Один вид оправок предназна­чен для непосредственного крепления ре­жущего инструмента. В этом случае ин­струмент крепят известными способами. Так, дисковую фрезу ДФ (рис. 4.34), устанавливаемую по цилиндрической по­садочной шейке оправки 4 со шпонкой, крепят винтом 1 с использованием шайб 2 и 3. Второй вид базовых оправок БО предназначен для установки инстру­мента с помощью различных пере­ходных элементов, например переходных оправок 8, которые имеют одинаковый хвостовик (на рисунке цилиндрической со шпонкой 7). В гнезде базовой оправ­ки переходные оправки крепят bhhtomJ>j| Эти переходные оправки могут быть или предназначены для непосредственного закрепления инструмента РИ (например, расточных резцов, сверл), или служить основой для закрепления следующего уровня вспомогательной оснастки. Таким может быть, например, набор цанговых патронов 9 для сверл с цилиндрическим хвостовиком.

! При наладке станка базовые оправки устанавливают в базовом отверстии ос­новного шпинделя Ш (или в шпинде­лях револьверной головки), обеспечивая при этом совмещение вырезов на фланце оправки со шпонками 5 для передачи крутящего момента на торце шпинделя.

Конструкции базовых оправок для не­посредственного крепления инструмента Показаны на рис. 4.35. Инструмент может устанавливаться или непосредственно (рис. 4.35, а, б), или с использованием переходных втулок (рис. 4.35, в, г) ^если

Посадочное гнездо оправки не соответ­ствует размеру хвостовика инструмента. Так,[родной и той же базовой оправке (рис. 4.35, в) с коническим отверстием (конус Морзе) сверла диаметром 28— 50 мм устанавливаются непосредственно, а сверла диаметром 6—23 мм — через переходную втулку ПВ. Концевые фрезы (инструмент И) крепят в базовых оправ­ках (рис. 4.35, б, г) с использованием винтов В. В торце каждой оправки за­креплен захват ЗХ для крепления оправ­ки в гнезде шпинделя станка специаль­ной тягой.

Конструкции базовых оправок с пере­ходными элементами могут иметь устрой­ства для регулирования вылета режу­щего инструмента. Например (рис. 4.36), переходная втулка 3, в которой разме­щено сверло 7, установлена в отверстии базовой оправки 1. Вылет инструмента регулируется вращением регулировочной гайки 5 .по наружной трапецеидальной резьбе втулки 3. При этом происходит осевое смещение втулки с инструментом, так как втулка от проворота удержи­вается шпонкой 2. После достижения требуемого вылета гайка 5 фиксируется стопорным винтом 6, под который уло­жена мягкая прокладка, а сама втулка 3 крепится в корпусе оправки I вин­тами 4.

Следует отметить, что наиболее про­стое крепление базовых оправок в шпин­деле станка — винтовым шомполом — характерно для станков общего назначе­ния. В шпинделях станков с ЧПУ, как правило, встроены полуавтоматические или автоматические устройства для креп­ления инструмента, имеющие специаль­ные захваты. Поэтому в зависимости от конструктивного решения шпиндель­ного устройства станка базовые оправки в каждом комплекте должны иметь соответствующие этому устройству эле­менты захвата. Чаще всего в хвосто­вик инструментальной оправки (рис. 4.37,а) ввертывают штырь-захват ЗХ с заплечи­ками. За этот штырь оправку захва­тывает специальный шомпол, который за­тягивает ее в гнездо шпинделя и за­крепляет там. Для некоторых станков элементом захвата является непосред­ственно внутренняя поверхность оправки, выполняемая со стороны заднего торца в виде выточки с овальным входом (рис. 4.37, б).

Необходимая жесткость соединения

Вспомогательного инструмента со шпин­делем достигается высокой силой за­крепления (затяжки) оправки, которая для отдельных станков достигает 12— 15 кН.

Отдельные подсистемы вспомогатель­ного инструмента разрабатывают при наличии общей схемы крепления всех видов режущего инструмента. Конкрет­ные подсистемы для отечественного оборудования строят на основе руково­дящих материалов РТМ М2 П10-2-79 «Система вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ», разработанных ЭНИМСом. Руководящие материалы предполагают применение в практике отечественных заводов трех подсистем: двух для токарных станков и одной для станков с коническим посадочным отверстием шпинделя [25).