Прецизионный шпиндельный узел

 

О П И С А Н И Е 376I76

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.|.1971 (№ 1610401/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05ЛУ.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 29Х.1973

М. Кл. В 23b 19!02

В 23q 5/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 62-233.1 (088.8) Авторы изобретения

В. К. Петрушин и В. Г. Ефремов

Зая,витель

ПРЕЦИЗИОННЫЙ ШПИНДЕЛЬНЪ|Й УЗЕЛ

Изобретение относится к станкостроению и приборостроению.

Известны прецизионные шпиндельные узлы, в которых н естабильность положения геометрической оси шпинделя в процессе вращения, входящая в погрешность обработки ил и измерения, о пределяется точностью изготовления шеек шпинделя и отверстий подшипников и компенсирующими возможностями смазочной воздушной пленки.

Целью изобретения я вляется повышение точности шпиндельного узла. Эта цель достигается тем, что приводное устройство предлагаемого узла, снабжено д вумя или более кулачковыми механизмами, толкатели которых связаны через тарированные пружины и рычажные передачи с расположенными по две или более в подшипнике и смещенными HB некоторый угол одна относительно другой н ажимными колодками, опирающимися на поверхность шпинделя.

На. фиг. 1 показан описываемый узел, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1.

На основании 1 закреплен корпус 2, в отверстии которого установлен шпиндель 8.

Между отверстиями корпуса и шпинделем .имеется зазор а. Отверстие корпуса разделено на две части пояском 4, в результате чего образуются передний и задний подшипники шпинделя. Шпиндель 8 опирается буртом на торец корпуса 2. На то|рце шпинделя вы полнен радиальный паз 5, в который свободно

5 входит ведущий палец 6, расположенный на валу 7 приводного устройства. Вал 7 установлен на подвижной посадке в корпусе 8, размещенном на основании 1 так, что ось оттверстия под вал 7 совпадает с осью от10 верстия. корпуса 2 под шпиндель 8. От осевого смещения вал 7 удерживается смонтированным на нем кольцом 9. На валу 7, кроме того, жестко закреплены кулачки 10 и П и при водной шкив 12.

15 С поверхностью кулачка 10 находится в контакте толкатель 18, установлен ный на подвижной посадке в кронштейне 14, расположенном на корпусе 8. Один конец пружины 15 закреплен на толкателе 18, а дру20 гой — на рычаге 16, поворачивающемся вокруг оси 17, закрепленной в корпусе 2. Длина пружины 15 такова., что при монтаже ее на рычаге 16 она растягивается на определенную величину. Другой конец рычага 16

25 опирается на торец коло дки 18, а последняя — на поверхность шпинделя 8.

Колод ка 18 установлена на подвижной посадке в отверстии корпуса 2. С поверхностью кулачка 1(контактирует толкатель 19, уста30 новленный в кронштейне 20, смонтированном

376176 на корпусе 8. На толкателе 19 закреплен один конец пружины 21, а другой ее ко; нец — на рычаге 22, поворачивающемся вокруг оси 28, закрепленной в корпусе 2. Длина пружины 21 такова., что при монтаже ее на рычаге 22 она растянута на определенную величину. Другой конвоец рычага 22 опирается на торец колодки 24, а последняя — на поверхность шпинделя 8.

Колодка 24 установлена на подвижной посадке в отверстии, выполненном в корпусе 2 и смещена на н екоторый угол, например на угол 90, относительно колодки 18.

В зазор а и под опорный торец бурта шпинделя 8 любым из известных способов подается сжатый воздух. Шпиндель 8 плавает в зазоре а и при водится во враще.ние пальцем б вала 7, кото рый, в свою очередь, приводится во вращение шкивом 12. Растянутые при монтаже пружины 15 и 21 через рычаги 1б и 22 действуют на колодки 18 и

24, которые в свою очередь давят на поверхность шпинделя 8 и смещают его в зазоре на н екоторую величину в направлении равнодей ствующей давления колодок. В результате в смазочном воздушном слое .во зникает аэростатическая сила, направленная в противоположную равнодействующей давления колодок сторону и равная ей по величине.

В процессе вращения. из-за о|шибок формы шеек шпинделя 8 и отверстия подшипников корпуса 2 профили их сопрягаются так, что форма зазора а меняется с изменением уплового положения шпинделя. Это изменяет условия, течения сжатого воздуха по зазору а и аэростатическую силу противодействия давлению колодок.

В результате в каждом угловом положении геометрическая ось шпинделя 8 стремится несколько сместиться в ту или инскую сторону.

Кулачок 10 спрофилирован так, что, переме5 щая толкатель 18, он компенсирует из менение аэростатической силы натяжением пру?кины 15 и ста билизирует положение геометрической оси шпинделя 8 в плоскости, проходящей через ось колодки 18. Кулачок 11

10 спрофилирован так, что, перемещая толкатель 19, он компенсирует изменение аэростатической силы натяжением пружинны 21 и стабилизирует положение геометрической оси шпинделя 8вплоскости,,проходящей че15 рез ось колодки 24.

Стабилизация положения геометрической оси шпинделя 8 в двух расположенных под некоторым углом плоскостях обеспечивает неподвижность ее в процессе вращения.

Предмет изо бр етения

Прецизионный шпиндельный узел, выпол25 ненный в виде аэростатического шпинделя и приводного устройства, вал которого соосен со шпинделем и связан с ним ведушим пальцем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, приводное устройство сн аб30 жено двумя или бо лее кулачковыми механизмами, толкатели которых связаны через тарированные пружины и рычажные передачи с расположен ными по две или более в подшипнике и смещенными на некоторый

35 угол одна относительно другой нажимными колодками, опирающимися на поверхность шпинделя.

376176

А.А

2Ч

Фиг. 2

Фиг о

Редактор В. Дибобес

Заказ 1557/8 Изд. № 427 Тираж 888 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

15 в

Составитель А. Милютин

Техред Е. Борисова Корректор Л. Новожилова