Шпиндельный узел многооперационного станка

 

Изобретение относится к области станкостроению и предназначено для использования в многооперационных станках, имеющих широкий диапазон частот вращения шпинделя и крутящих моментов. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции, Щпиндельный узел содержит корпус 2, в котором расположен на радиально-упорных шарикоподшпниках 3 и 4 шпиндель 1. Между наружными кольцами шарикоподшипников 3,4 установлен поршень 8, который имеет бурт, образовавший с корпусом 2 полость 9 для подачи давления. Между внутренними кольцами шарикоподшипников 3, 4 ус.танов

СОЮЗ СОВЕТСКИ X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 С 25/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (7 ЫИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

Р (21) 4250722/63 (22) 27.05.87 (46)07,01.93. Бюл. й. 1

- -(71) Научно-исследовательский технологи..-ческий институт "Прогресс" (72) B.Н.Поэмогов (56) Патент Великобритании

М 1535163, кл. G 3 N опубл. 1978. (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МНОГООПЕРАЦИОННОГО СТАНКА (57) Изобретение относится к области станкостроению и предназначено для использо„„SU,, 1786302A1 вания в многооперационных станках, имеющих широкий диапазон частот вращения шпинделя и крутящих моментов, Целью изобретения является повышение надежности и уп рощен ие конструкции, Ш пиндельный узел содержит корпус 2, в котором расположен на радиально-упорных шарикоподшпниках 3 и 4 шпиндель:1. Между наружными кольцами шарикоподшипников 3, 4 установлен поршень 8, который имеет бурт, образовавший с корпусом 2 полость 9 для подачи давления. Между внутренними кольцами шарикоподшипников 3, 4 установ1786302 никах качения шпиндель и средство регулирования натяга подшипника, включающее нажимной элемент в виде установленного в корпусе поршня; контактирующего с внешней обоймой одного из подшипников и кольцевую полость с каналом для подвода рабочей среды к поршню, поршень выполнен в виде распорной втулки с буртиком на наружной поверхности, образующим с корпусом кольцевую полость, а контактирующий с поршнем подшипник установлен непосредственно в корпусе.

На чертеже изображен общий вид шпиндельного узла в разрезе, Шпиндельный узел содержит шпиндель 1, установленный в корпусе 2 на радиально-упорных шарикоподшипниках 3 и 4. Внутренние кольца шарикоподшипников жестко закреплены на шпинделе 1 с, помощью гайки

5 через втулку 6. Осевое фиксирование шарикоподшипника 3 в корпусе 2 осуществляется крышкой 7.

Средство регулирования натяга шарикоподшипника 4 включает нажимной эле5 мент в виде установленного в корпусе поршня 8, выполненного в виде распорной втулки с буртиком на наружной поверхности, и кольцевой полости 9 с каналом для подвода давления к поршню. Кольцевая полость образована корпусом 2 и буртом поршня 8 и уплотняется кольцами 10 и 11, Устройство работает следующим образом, При работе на высоких частотах враще5 ния шпинделя 1 минимальный натяг шпиндельного узла обеспечивается тем, что поршень 8 выполняется меньше втулки 6 на величину разницы расстояния между наружными и внутренними кольцами и шарикоподшипников 3, 4, установленных в приспособлении, где наружные кольца жестко закреплены, а на внутренние действует усилие предварительного натяга. Это обеспечивает установку нулевого предварительного натяга или зазора шарикоподшипников 4, 3, При необходимости работы на низких частотах. вращения шпинделя 1 создается натяг при помощи подачи давления в кольцевую полость 9, об5

20 может привести к аварийной ситуации. - 30

Базирование подшипника, восприни40

45 лена втулка 6. Поршень 8 выполнен меньшей длины чем втулка 6. Этим обеспечивается установка нулевого предварительного натяга или зазора шарикоподшипников 3, 4.

Крышка 7 и гайка 5 служат для фиксирования осевого положения шарикоподшипниИзобретение относится к области станкостроения и предназначено.для использования в многооперационных станках, имеющих широкий диапазон частот вращения шпинделя и крутящих моментов.

Известен шпиндельный узел, по патенту Великобритании ¹ 1535163, содержащий корпус, шпиндель, подшипники, один из которых установлен в корпусе, а второй установлен во втулке, в свою очередь, установленную в корпусе. Втулка содержит нажимной элемент, взаимодействующий с наружным кольцом подшипника. Путей изменения гидравлического давления в камере. образованной втулкой и кольцом, установленным в корпусе, изменяют положение втулки, а следовательно, и нажимного элемента, таким образам, изменяют предварительный натяг подшипников, Данная конструкция имеет малую надежность, так как втулка с нажимным элементом имеет отношение 1/D41, что может привести к перекосу наружного кольца подшипника и выходу его из строя во время работы, В связи с тем, что натяг подшипников создается только устройством регулирования натяга, то при выходе из строя данного устройства произойдет смещение шпинделя под действием осевой силы, что мающего усилие от нажимного элемента сначала во втулке, а затем в корпусе снижает точность устройства из-за большой накопленной погрешности базирования и уменьшает жесткость устройства, так как в задней опоре применяется подшипник меньшего диаметра, чем в передней.

Устройство регулирования натяга, выполненное в виде кольцевой полости, образованной втулкой и кольцом, установленным в корпусе, усложняет конструкцию устройства.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции.

Для достижения указанной цели в шпиндельном узле многооперационного станка, содержащем корпус с установленным в нем на радиально-упорных подшипков 3, 4. Поршень 8 имеет уплотнительные кольца 10 и 11, à его торец служит нажимным элементом. Величина натяга регулируется в зависимости от частоты вращения шпинделя 1 давлением рабочей среды, по- . даваемой в кольцевую полость 9, 1 ил.

1786302. Выполнение, поршня 8 меньше, чем втулки 6, обеспечивает при осевом фиксировании шарикоподшипников 3, 4 на шпинделе 1 гайкой 5 установку нулевого натяга или зазора, что, с свою очередь, обеспечивает во всем диапазоне частот вращения шпинделя 1 безаварийную работу даже в случае выхода из строя устройства регулирования натяга.

Составитель M.Còðó÷êîâ

Техред M,Ìîðråíòýë Корректор Л.Ливринц

Редактор С.Кулалов

Заказ 239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственн3-иэдател. ский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 разованную корпусом 2 и буртом поршня 8, что увеличивает жесткость шпиндельного узла и в то же время не ведет к повышению

его температуры, Величина натяга регулируется в зависимости от частоты вращения шпинделя 1 сигналом из системы ЧПУ станка. Возможна установка датчика температуры для контроля аварийного нагрева . шпиндельного узла.

Формула изобретения

Шпиндельный узел многооперационного станка. содержащий корпус с установленным в нем на радиально-упорных

5 подшипниках качения шпиндель и средство регулирования натяга подшипников, включающее нажимной элемент в виде установленного в корпусе поршня, контактирующего с внешней обоймой одно10 го из подшипников, и кольцевую полость с каналом для подвода рабочей среды к поршню, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, поршень выполнен в виде распор15 ной втулки с буртиком на наружной поверхности, образующим с корпусом кольцевую полость, а контактирующий с поршнем подшипник установлен непосредственно в корпусе.