Шпиндельный узел станка

 

(11) 554082

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫЕт ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалисти веских

Республик (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено,22.05.75 (21) 2136653/08 с присоединением заявки № (51) М. Кл В 23В 19!Щ

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.924.5 (088.8) Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 13.05.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявители

В. В. Торба, 1О. Н. Кузнецов и А. Б, Невский

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов при Киевском заводе станков-автоматов им. Горького

,(54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано, например, на токарных станках и автоматах, закрепление обрабатываемого материала в которых производится с помощью цангового зажима.

Известен шпиндельный узел станка, например токарного, содержащий между шпинделем, установленным в опорах качения, и соосно расположенным с ним цанговым зажимным патроном промежуточную втулку с коническим отверстием, сопряженную с отверстием шпинделя по посадке с гарантированным натягом.

С целью стабилизации круговой жесткости шпиндельного узла и повышения его точности втулка снабжена на наружной цилиндрической поверхности круговыми лысками переменной глубины для каждого поперечного сечения, уменьшающимися внутрь от переднего торца шпинделя, а максимальная глубина лыски, расположенной у переднего торца шпинделя над средней образующей лепестков цанги, равна указанному натягу.

Кроме того, величина угла, ограничивающего каждую лыску у переднего торца шпинделя, меньше величины угла поперечного сечения лепестка цанги, а средняя образующая круговой лыски наклонена к продольной оси шпинделя под углом, не превышающим разности угла наклона образующих конуса лепестков цанги и отверстия шпинделя.

На фиг. 1 изображен предлагаемый шпин5 дельный узел станка, продольный разрез; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.

3 — размещение радиальной деформации шпинделя без,промежуточной втулки z круговыми лысками при различных диаметрах

10 зажимаемого прутка.

Шпиндель 1 установлен на о порах качения.

Позицией 2 обозначена передняя опора. Внутри шпинделя находится зажимная цанга 3, перемещаемая в осевом направлении посред15 ством трубы 4 зажима и привода механизма зажима (на фигурах не показан). С отверстием шпинделя по посадке с натягом сопряжена промежуточная втулка 5 с коническим отверстием, контактирующая с конусом цан20 ги. На втулке 5 в соответствии с числом лепестков цанги выполнены круговые лыски (см. фиг. 2), глубина которых соизмерима с величиной натяга. Максимальная величина занижения лыски Among пропорциональна вели25 чине радиальной деформации переднего конца шпинделя 6. В связи с тем, что поперечное сечение промежуточной втулки изменяется, величину занижения круговой лыски также рационально выполнять в осевом направ554082 лении переменной с тем, чтобы ее минимальное значение соответствовало максимальному поперечному сечению втулки (см. фиг. 1).

При зажиме, прутка вследствие неравномерного по окружности взаимодействия губки ца нги 3 с конической втулкой 5, последняя также неравномерно деформируется в радиальном направлении. Лыски на наружной цилиндрической поверхности втулки расположены в местах наибольшей деформации, направленной от центра, и уменьшают и сглаживают наибольшие значения деформации шпинделя 1. На фиг. 3 показаны распределения радиальной деформации шпинделя без втулки лри зажиме прутка различного диаметра d: большего с4 (диаметра рабочего отверстия зажимной цанги) — I, меньшего 4—

II, равного с4 — Ш. Известно, что КПД цангового патрона имеет максимальное значение при зажиме прутка диаметром d)do. Этот случай и принят за основу. При d(do потери силы зажима наиболее высокие.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена увеличением срока службы дорогостоящего переднего подши пника шпинделя и повышением точности обрабатываемых на станке деталей, закрепленных в цанговом патроне. Внутреннее кольцо переднего подшипника совместно со шпинделем деформируется в радиальном направлении (см. фиг. 3), что вызывает заклинивание тел качения подшипника и остальные недостатки. Применение промежуточной втулки устраняет указанные выше недостатки. Для,применения такой втулки на любом из токарных одно-многошпиндельных, револьверных станках, а также круглошлифовальных достаточно некоторого изменения конфигурации переднего конца шпинделя и изготовления описываемой

5 втулки.

Формула изобретения

1. Шпиндельный узел станка, например то10 карного, содержащий между шпинделем, установленным в опорах качения, и соосно расположенным с ним цанговым зажимным патроном промежуточную втулку с коническим отверстием, сопряженную с отверстием шпин15 деля по посадке с гарантированным натягом, отличающийся тем, что, с целью стабилизации круговой жесткости ыпиндельного узла и повышения его точности, втулка снабжена на наружной цилиндрической поверхности

20 круговыми лысками переменной глубины для каждого поперечного сечения, уменьшающимися внутрь от переднего торца шпинделя, а максимальная глубина лыски, расположенной у переднего торца шпинделя над средней об25 разующей лепестков цанг, равна указанному натягу.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что величина угла, ограничивающего каждую лыску у переднего торца шпинделя, меньше

30 величины угла поперечного сечения лепестка цанги, а средняя образующая круговой лыски наклонена к продольной оси шпинделя под углом, не превышающим разности угла наклона образующих конуса лепестков цанги и от35 верстия шпинделя.

554 082

Вид А Риг, 3

Фиг. 2

Составитель Г. Герасимова

Редактор Н. Аристова Техред М. Семенов Корректор О. Тюрина

Заказ 979/4 Изд. М 382 Тираж 1204 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2