Шпиндельный узел

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 23 С 7/00 4

1 К, )

iQl

,О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4846714/08 (22) 03,07.90 (46) 07.09.92, Бюл. № 33 (71) Воронежский политехнический институт (72) Л, Н. Дедушенко, А, В. Дорохов и

Л. А. Федотова (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 354942, кл. В 23 В 19/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1196148, кл, В 23 В 19/02, 1984, (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ (57) Использование: машиностроение, обработка фрезерованием, иглофрезерованием и металлическими щетками. Сущность изобретения: узел включает шпиндель 4, который в невращающемся состоянии выдвигается при помощи винта 5 на нужную

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, может быть использовано при обработке поверхностей фрезерованием, иглофрезерованием или металлическими щетками в металлорежущих станках или модулях-операторах технологических роботов.

Известно устройство — шпиндельный узел, содержащее корпус, размещенный в последнем вращающийся шпиндель с механизмом его поступательного перемещения (1).

Недостатком данного устройства является невысокая жесткость конструкции.

„„5U„„1759570 А1 координату. После этого включают вращение шпинделя. В период разгона полукольца 16 перемещаются в расточке шестерни 3 и прижимают сухари 17 к боковым поверхностям шлицев шпинделя. Выбирается зазор в шлицевом соединении шпинделя с шестерней. Внутренняя поверхность сухарей 17 выполнена в виде участка спирали с углом наклона в пределах угла самоторможения. Происходит заклинивание полуколец 16 и сухарей 17 между внутренней поверхностью шестерни и шпинделем. Устраняется радиальный зазор в шпиндельном узле, При торможении полукольца 16 перемещаются в обратном направлении и между внутренней поверхностью полуколец 16 и сухарями 17 образуется зазор, сухари 17 отжимаются, шпиндель получает возможность осевого перемещения. 3 ил.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство — шпиндельный узел (2), содержащее корпус, размещенный в последнем шпиндель с механизмом его поступательного перемещения и приводной шестерней, соединенной со шпинделем посредством шлицевого соединения.

Недостатком известного устройства является невысокая жесткость конструкции.

Целью изобретения является повышение жесткости конструкции за счет наличия узла выбора зазора.

1759570

Указанная цель достигается тем, что шпиндельный узел, включающий корпус, размещенный в последнем шпиндель с механизмом его поступательного перемещения и приводной шестерней, соединенной со шпинделем посредством шлицевого соединения, имеет полукольца, внутренняя поверхность которых выполнена в виде участка спирали,и подпружиненные сухари, при этом полукольца размещены в выполненной в шестерне расточке, а сухари расположены с возможностью радиального перемещения во впадинах шлицев шпинделя и предназначены для взаимодействия с внутренней поверхностью полуколец, Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что отличие состоит в том, что шпиндельный узел снабжен полукольцами, внутренняя поверхность которых выполнена в виде участка спирали, и подпружиненными сухарями, при этом полукольца размещены в выполненной в шестерне расточке, а сухари расположены с возможностью радиального перемещения во впадинах шлицев шпинделя и предназначены для взаимодействия с внутренней поверхностью полуколец.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид шпиндельного узла, на фиг. 2 приведено сечение по А-А, на котором показано размещение полуколец 16 и сухарей 17; на фиг, 3 показано расположение ограничивающих вылет шпинделя фиксаторов 14.

Шпиндельный узел содержит корпус 1 с крышкой 2, в котором расположена приводная шестерня 3 со шлицевой ступицей. В шлицевом отверстии шестерни 3 расположен выдвижной шпиндель 4, который перемещается вдоль оси с помощью винта 5, Приводная шестерня 3 установлена в корпусе 1 на опорах качения 6 и 7, зафиксированных в осевом направлении по внутренним кольцам с помощью колец 8 и 9, .Натяг по наружным кольцам осуществляется втулками 10 и 11 и тарельчатыми пружинами 12. На наружной поверхности ступицы приводной шестерни 3 закреплено кольцо

13 с подпружиненными фиксаторами 14, удерживаемыми пробками 15. В передней части шпинделя 4 расположен инерционный зажим, состоящий из полуколец 16, су5 харей 17 и плоских пружин 18. Полукольца

16 расположены в плоскости, образованной кольцевой расточкой приводной шестерни 3 и крышкой 19.

Шпиндельный узел работает следую10 щим образом, Невращающийся шпиндель 4 выдвигается с помощью винта 5 вручную (или с помощью укрепленного на конце корпуса шпиндельного узла и включаемого муфтой

15 двигателя) на нужную координату. Направляющей для осевого перемещения служит шлицевая поверхность ступицы приводной шестерни 3, которая также притормаживает шпиндель 4 от поворота. После выхода на

20 требуемую координату включается вращение шпинделя. В период разгона полукольца 16 перемещаются в расточке приводной шестерни 3 и прижимают сухари 17 к боковым поверхностям шлицев, расположенных

25 на шпинделе, тем самым выбирается боковой зазор в шлицевом соединении приводной шестерни и шпинделя.

Внутренняя поверхность полуколец представляет собой участок спирали с углом

30 наклона в пределах угла самоторможения, таким образом происходит заклинивание сухарей и полуколец между внутренней поверхностью приводной шестерни и шпинделем, то есть устраняется радиальный зазор

35 в шпиндельном узле.

При торможении полукольца перемещаются в обратном направлении, Между внутренней поверхностью полуколец и сухарями образуется зазор; под действием

40 плоских пружин сухари отжимаются от боковых граней шлицев и шпиндель получает возможность осевого перемещения, Предложенное техническое решение может повысить жесткость шпиндельного

45 узла при использовании его на фрезерных станках за счет наличия узла выбора зазора.

Такая конструкция удобна для использования в планетарных головках на станках с ручным управлением (с регулировкой вы50 движения вручную) или в модулях-операторах технологических роботов с регулировкой выдвижения от двигателя малой мощности, 55 Формула изобретения

Шпиндельный узел, включающий размещенный в корпусе шпиндель с механизмом его поступательного перемещения и приводной шестерней, соединенной со шпинделем посредством шлицевого соеди1759570 нения, отл и ча ю щи и с я тем, что,c целью повышения жесткости конструкции при использовании ее на фрезерных станках за счет выбора зазора в соединении шпинделя с шестерней, узел снабжен полукольцами, внутренняя поверхность которых выполнена в виде участка спирали, и подпружиненными сухарями, при этом полукольца размещены в выполненной в шестерне расточке, а сухари расположены с возможностью радиального перемещения во впадинах шли5 цев шпинделя и предназначены для взаимодействия с внутренней поверхностью полуколец.

1759570

Ф.,5

Составитель Л,Дедушенко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3141 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5