Стол карусельного станка
Изобретение относится к станкостроению и может найти применение в карусельных станках, имеющих вертикальную ось расположения шпинделя. Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения угловой жесткости стола. Стол карусельного станка содержит основание 1 с закрепленным кольцеобразным шипом 2, В станке установлен шпиндельный узел, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и механизм предварительного натяга. Шпиндельный узел содержит шпиндель 3, планшайбу 4, вертикально опирающуюся на горизонтальную опорную плоскость шипа 2 с выполненными на ней полостями 5, образующими совместно с опорной поверхностью 6 круговую гидростатическую направляющую. Механизм предварительного натяга имеет регулировочную прокладку 8, прижимное кольцо 9, жестко закрепленное на нижнем торце шпинделя 3, под шипом 2, с перекрытием полостей 10 направляющих механизма предварительного натяга. Полости 10 расположены оппозитно полостям 5 на нижнем торце шипа 2. Шпиндельный узел опирается на гидростатический подшипник 11. На шипе 2 выполнен фланец 12, установленный в кольцевой проточке основания. Осевой размер фланца по крайней мере в четыре раза меньше осевого размера шипа. 2 ил. Ј
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ((() (я)ю В 23 0 1/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4255658/08 (22) 16.06.87 (46) 07.01.92, Бюл. М 1 (71) Краснодарское станкостроительное производственное объединение им, Седина (72) П.П. Шпак (53) 621.941.2(088,8) (56) Патент США М 3871721, кл. F 16 С 17/00, 1971, (54) СТОЛ КАРУСЕЛЬНОГО СТАНКА (57) Изобретение относится к станкостроению и может найти применение в карусельных станках, имеющих вертикальную ось расположения шпинделя. Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения угловой жесткости стола. Стол карусельного станка содержит основание 1 с закрепленным кольцеобразным шипом 2, В станке установлен шпиндельный узел, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и механизм предварительного натяга. Шпиндельный узел содержит шпиндель 3, планшайбу 4, вертикально опирающуюся на горизонтальную опорную плоскость шипа 2 с выполненными на ней полостями 5. образующими совместно с опорной поверхностью 6 круговую гидростатическую направляющую. Механизм предварительного натяга имеет регулировочную прокладку 8. прижимное кольцо 9, жестко закрепленное на нижнем торце шпинделя 3, под шипом 2, с перекрытием полостей 10 направляющих механизма предварительного натяга, Полости 10 расположены оппоэитно полостям 5 на нижнем торце шипа 2. Шпиндельный узел опирается на гидростатический подшипник 11. На шипе 2 выполнен фланец 12, установленный в кольцевой проточке основания. Осевой размер фланца по крайней мере в четыре раза меньше осевого размера шипа. 2 ил.
1703353
Изобретение oTI(oc(1(c51 к с>анкостроению и может нлйги применение в клрусельllklx сте<нках, имею(цих вер1иклльную ось расположения шпиtläåë51, Цель<о изобрете«ия является повыше- 5 ние точности за счет увеличения угловой жесткости стола.
На фиг. 1 изображен стол токарно-каруселы(ого станка, общий вид в разрезе; нл фиг. 2 — разрез А-А IIB фиг. 1. 10
Стол клрусельно(о станка содержит основание 1, закрепленный на последнем кольцеоб!>лзный шип 2, шп11ндельный1 узел, устл(<овленнь(й с возможность<о вращения вокруг (IерTиKàëüiiîL1 оси, вкл>очлюп!ий !5 шпиндель 3, и (лн(е(л(1бу 4, вер(иклльно onupBIoItggl0c нл горизонтлльну>о опорную плоскость шип;> 2 с EH,<ïoл((енными нл ней отделенны ии д,>у(От друга ((олостями 5, образу>ощи(и<1 co(3(осТНО с опорной l1лоско- 20 стьto 6 кругову(а гидростлти
РЕГУЛ<1РОЛОЧ><У(О Г;РС>клаДКУ й, ПРИ>КИМ»ОЕ ког(Ь цо 9, ЖесT KO i;t>P f(Л,"> (>(О(> < л >(l1>l: >(ем ° 5 торце It(I(L1l<д(.(>1,,3, под Ii
Шпи«дель((ый yo(II радилл;5но onl
Кольцес.брлзн(-(й ш((п 2 снлб;кен фллнцем 12. плотно послл;е»>(((((в вь(полненной 35 в основл>(ии 1 >.of,ütt,,ой проточке. При этом осевой рлэ((ер ()>1) фланца 12 по крлйней мере (3 четьlpf рлза меньше Г>севого размера (b) собс(><(;нно (пипл 2, YcTpoL(cT(1î p:>f1Î; л;. г следующим обра- 10 зом.
Бкл>очл>о Г элок Tpодв((глTårH l(Bcocîе1 (не oloK333>ll, О<(Ел>.1(цих рлбочей жидкостью круговые (l1;lt>bc1лг((веские HBèðBUï(1<ощие 7, рлд IBn» I(й гидростлгичсский 45 ! I, kIл(1Рлв t>
При досги>кении злдлнного длвле«ltя пос1у- 55 пает команда, p33t,ешля вкл(о <ение электродвигателя Гллз>(oго движения (Hp. показан). Давле>I(1>; f. Лслл в полостях гидростлтического рлдил(льного подшипника !1 установит шпиндель 3 с равным зазором по периметру. Давление масла в полостях 5 круговых гидростатических направляющих
7 приподнимает шпиндель 3 с закрепленной на нем планшайбой 4. Силь(от давления в полостях гидростатических направляющих механизма предварительного натяга через прижимное кольцо 9 и шпиндель 3 передаются на опорную поверхность 6 круговых гидростатических направляющих 7.
Эти силы взаимно противоположно действу<от на шпиндель 3, не воздействуя на планшайбу 4. При этом шпиндель 3 займет положение с заданными толщинами масляных слоев: h — в механизме предварительного натяга, h< — в круговых гидростатических нлпрлвля>ощих. Величины h и h1 и жесткости
l1x масляных слоев определяются выбранным расходом смазки через полости 5 и 10, л злданные усилия предварительного натяга — заданным суммарным зазором h<>f>L(t=
--t1 -> t11, обеспечиваемым толщиной регулирово <>to(8 прокладки 0. При установке на пллншлйбу 4 заготовки вертикальная сила от ftec3 ее через шпиндель 3 воздействует
>(л кру(îoûå гилростатические направляющие 7 и 33 счет выбранной (заданной) осевой жесткости масляного слоя hl шпиндель
3 с за> репленным на нем прижимным кольцом 0 переместится >н<1з, уменьшив толщину масляного слоя t11 и на столько же увеличив толщину масляного слоя h, Увеличение голщины масляного слоя h зл с (ет уменьшения гидравлического сопротивления вызывает снижение давления в н(>сущих полостях 10 направляющих мехаHHçt1à предварительного натяга, уменьшив усилие предварительного натяга обрлтно г ропорционально весу заготовки.
Это позволяет значительно повысить угловую жесткость стола при значительном снижении предварительного натяга (примернО вдвое). При действии (1омента от сил резания шпиндель 3 наклоняется, при этом уменьшается зазор на одной стороне гидростатических круговых направля>ощих 7 и на противоположной стороне направляющих механизма натяга и увеличивается на других, им диаметрально противоположных.
Этот момент уравновесится противодействующим моментом от пары сил на полости
5 круговых направля>ощих 7 с одной стороны и полости 10 прижимного кольца 9 с другой стороны. Равнодействующая сила каждого из них находится на среднем диаметре этих опор, т.е. силы от момента резания равны упомянутому моменту на диаметр круговых направляющих 7. Это позволяет получить требуемую угловую жесткость и ри диаметре круговых
1703353 направляющих в два раза меньше по сравнению с известными конструкциями столов, что по крайней мере вдвое увеличивает угловую скорость вращения шпинделя при не иэменном тепловыделении на круговы гидростатических направляющих, или при тех же скоростях в четыре раза уменьшить мощность, расходуемую на жидкостное тре ние в масляном слое гидростатически опор.
Силы реакции круговых направляющи воздействуют на шип и через тело послед него передаются на фланец 12, жестко ук репленный в основании 1. Так как цилиндрическая жесткость тела шипа с выполненными в нем направляющими в 60 раз выше жесткости фланца, то деформации на правляющих буду1 составлять не более
1/60 от общих деформаций, приходящихся на тело фланца 12. Это позволяет сохранить заданный зазор,а следовательно, и высокую точность круговых гидростатических направляющих.
Выбранная форма шипа в виде тела вращения с выступающими параллельными плоскостями позволяет обрабатывать его, а также сопрягаемый с ним шпиндель на плоско-и круглошлифовальных станках, получив при этом высокую точность деталей, без применения ручного труда, в частности шабровки. Шпиндельный узел при этой компоновке выполняется отдельным узлом, и сборка его возможна на стендах поузловой сборки, при этом обеспечивается высокая точность и стабильность параметров.
Предлагаемая конструкция стола является простой, высоконадежной, обеспечивающей высокую осевую и угловую жесткость, точность и малую энергоемкость при больших угловых скоростях и нагрузках.
Формула изобретения х 5 Стол карусельного станка, содержащий закрепленный на основании кольцеобраэный шип, в котором с возможностью вращения вокруг вертикальной оси установлен х вращающийся узел, включающий шпиндель
10 и планшайбу и вертикально опирающийся х на горизонтальную опорную плоскость с выполненными на ней отделенными одна от другой полостями, образующими совместно с опорной плоскостью гидростатическую
15 направляющую, и гидростатический механизм предварительного натяга, имеющий прижимное кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет увеличения угловой жесткости стола, 20 шип установлен на основании посредством выполненного на его наружной радиальной поверхности кольцевого фланца, жестко соединенного с выполненной на основании кольцевой проточкой, причем осевой раэ25 мер фланца по меньшей мере в четыре раза меньше осевого размера шипа, а шпиндель вращающегося узла установлен на опорную плоскость гидростатической направляющей, выполненную на верхнем торце шипа, 30 при этом гидростатический механизм предварительного натяга образован полостями, идентичными полостям гидростатической направляющей и выполненными оппозитно последним на нижнем торце шипа, а при35 жимное кольцо жестко закреплено на нижнем торце шпинделя и установлено под шипом с перекрытием полостей на его нижнем торце.
A А фиг 2
Составитель М, Лопацинский
Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор О. Кундрик
Редактор С. Пекарь
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 24 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
