Устройство для вращения шпинделя
Изобретение относится к области деревообрабатывающей промышленности, шпинделям фрезерных станков. Устройство содержит опоры шпинделя, установленные в корпусе, и средство для повышения точности вращения шпинделя. Для повышения точности вращения передняя опора шпинделя выполнена в виде двух радиально-упорных подшипников, а средство для повышения точности вращения шпинделя - в виде кольца, установленного между указанными радиально-упорными подшипниками и содержащего пьезоэлементы, к обкладкам которых от блока питания подведен электрический ток. При этом высота пьезоэлементов превышает толщину кольца на несколько микрометров, а величина электрического тока и количество пьезоэлементов выбраны в зависимости от величины создаваемого дополнительного натяга в радиально-упорных подшипниках. 1 ил.
Устройство относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для шпинделей фрезерных станков.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (прототип) для повышения качества фрезерования древесины, содержащее шпиндель с опорами, установленными в корпусе, в котором выполнены две кольцевые канавки с углом охвата 90°, в которые подается масло под давлением, величина которого регулируется редукционным клапаном. К недостаткам известного технического решения следует отнести низкую надежность устройства, так как масло протекает по поверхности посадки подшипника в корпус и выходит наружу, что приводит к скапливанию отходов обработки древесины.
Технической задачей является повышение качества фрезерной обработки за счет того, что повышается точность вращения шпинделя.
Технический результат достигается за счет совокупности существующих признаков, помещенных заявителем в формулу изобретения.
Полученное новое качество от данной совокупности признаков ранее не было известно и достигается только в данном устройстве.
Устройство поясняется графическим материалом:
на чертеже изображена схема устройства повышения точности вращения шпинделя.
Устройство содержит два радиально-упорных подшипника 1, которые установлены "лицо к лицу", кольца 2 с пьезоэлементами 3, которые проводами соединяются с регулируемым блоком питания 4. Количество пьезоэлементов 3, устанавливаемых в кольце 2, (на чертеже показаны четыре пьезоэлемента) зависит от величины создаваемого дополнительного натяга, который определяет точность вращения шпинделя, а точнее - его радиальное биение. Пьезоэлементы 3 имеют высоту на несколько микрометров больше высоты кольца 2, что необходимо для предварительного нагружения пьезоэлементов.
Устройство работает следующим образом.
При грубой обработке заготовок ток от блока питания 4 на пьезоэлементы 3 не подается и передняя опора работает как стандартная опора шпинделя. В том случае, когда необходимо повысить точность обработки заготовок, или когда в результате износа произошло уменьшение предварительного натяга в передней опоре шпинделя, от блока питания 4 по проводам подают ток к пьезоэлементам 3. Под действием тока высота пьезоэлементов 3 увеличивается и они оказывают силовое воздействие на наружные кольца радиально-упорных подшипников 1, в результате чего натяг в передней опоре увеличивается, что способствует повышению точности вращения шпинделя за счет уменьшения его радиального биения.
Устройство для вращения шпинделя, содержащее опоры шпинделя, установленные в корпусе, и средство для повышения точности вращения шпинделя, отличающееся тем, что передняя опора шпинделя выполнена в виде двух радиально-упорных подшипников, а средство для повышения точности вращения шпинделя - в виде кольца, установленного между указанными радиально-упорными подшипниками и содержащего пьезоэлементы, к обкладкам которых от блока питания подведен электрический ток, при этом высота пьезоэлементов превышает толщину кольца на несколько микрометров, а величина электрического тока и количество пьезоэлементов выбраны в зависимости от величины создаваемого дополнительного натяга в радиально-упорных подшипниках.
