Шпиндельный узел с механизмом для предохранения инструмента от перегрузок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ABTOPCNQkAY СВИДИтЕЛЬСтВЮ

Союз Советских

Социалистических

Республик

645776 (6l) oiio. HIITP. I H0e h; 3Bò. впа-вУ (22) Заявлено22.04.77 (2! ) 2477Вст5 25()g с присоединением заявки . е— (23) 11риоритет

ОпублнковаHо Q5.02.70 3юллPTåIIь М 5

Лата опубликования описания 10.02,79

В 23 В 47/24

Государственно и комхтет

СССР ло делам кзобретенми и открьтий (53) УЛК 621,053. .8-229.2 (OBH.B) (72) Авторы изобретения

A. П. Погремушкин, A. Ф. Стрельцов и В. И. Шаников (71) Заявитель (54) Ш11И11N:ËÛ1ÛÉ УЗЕЛ С МЕХА1!113МОМ ДЛЯ

ПРЕДОХРАНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано, например, в металлорежуших станках для сверления глубоких отверстий.

Известны устройства для предохранения инструмента от перегрузок, например, при сверлении, содержащие ведущий и рабочий шпиндели, связанные между собой упругим соединением fl) °

Недостатком этого устройства являет- тО ся то, что оно пригодно для сверления отверстий только одного диаметра и работает лишь на отключение инструментального шпинделя при перегрузках, а при переходе на сверление других диа- т5 метров каждый раз необходимо, разбирая шпиндельный узел, менять упругие элементы, которые оттарированы на предох ранение инструмента ет поломок при сверлении отверстий одного диаметра и Лт не позволяет работать с автоматической системой управления режимами резания, снижая тем. самым надежность защиты инструмента от поломок.

Кель изобретения — повышение надежности зашиты инструмента от осевых тт регрузок.

Для этого в предлагаемом шпиндельном узле с механизмом для предохранения инструмента от перегрузок, содержащем приводной элемент, ведуишй и рабочие шпиндели, связанные между собой упругим соединением, на приводном апементе установлены неподвижно, перпендикулярно оси вращения шпиттделей и взаимно параллельно, по крайней мере, две мембраны, на одной из которых установлено каттьцо, образуюшее зазор со второй мембраной.

На чертеже изображен шпиндельный узел с механизмом для предохранения ин» струмента от перегрузок.

Ведуыкй шпиндель 1 установлен на радиапьных и осевых аэростатических опорах и неподвижно соединен с ттривог ным элементом 2 и диском 3 винтами 1.

645776

Между веду!цим шпинделем 1 и»риВодным:JJJI м(!(TOM 2 ? CTHJIOBJJt ТорЦСи (и llJ»OElKa 5.

Рабочий ш»»идель 6 расположен внутри ведущего ш»индепя 1 на о»орах качения 7. Между торцом рабочего шпинделя 6 и торцом приводного зпемента 2 установлен упорный»одшипник Ь дпя уменьшения влияния потерь на тре?п!е при тарировке торсионно? 0 валика и его деформациях от крутя!цего момента без осевых усилий. К рабочему шпинделю

6 I IC J I ORB H ?K I I О пр И Кре иле H Д и С К 9, EI fvIB K>.и(и!1 отверстия 10, позволяю!цие диску

9 Вм(..сто с раб о«им гц!1инд(л(ем 6 раiJBOj! ((èBaòüñÿ От»Ос»тельно IJj>JIBOJ1»oI зпе— м(н 1 a 2 ° иоду щего ц!Иииделя 1 и ди(-ка

3. 11риводнои зпемент 2 винтами 11

«:рез кольца 12 не»одвижно соединен с

Ве>(у!»Ой мембр!гной 13 и второй мег!бра»о» 14.

К ведущей мембране 13 Ileiio??B»?KJIO лрикрепле»ы заклепками 15 втулка 16

» кольцо 17.

Между кольцом 17 и второй мембраной

14»моется зазор 71. Ме?кду ВтупкОЙ 1 е> и»невмо>?((тчи. OM 1 Ь контрОля осеВых ус»лий»меется зазор 52, Между втулкой 16» торцом рабо чего»(пин?(еля 6 распол 0>Ке» с Осевым натягом радиальноупорный»одши»ник 19.

Один конец торс»она 20 неподвижно соединен с рабочим шпинделем 6, а другой KoHeц iep(е 1 Втулку 1 6р веду шую мембрану: 13, кольца 12, Винты 11, приводной злемент 2 — с ведущим шпинделе ?ъ! 1, Диски 3 и 9 Входят В пазы дат«иков

21 и 22 контроля крутящего момента.

Механизм работает следующим образoM

Bp4JIJIJ»HJIe от»ривода (на чертеже не покс!зан) передается на приводной слемент 2 и соединен!И(е с ним торцовой шпонкой 5 и винтами г ведущий шпиндель 1 и диск 3.

Одновременно вращение OT приводного элемента 2 передается рабочему шпицделю 6 через ведущую мембрану 13, жестко соединенную винтами 11 через кольца 12 с приводным зпементом и заклепками 15, с кольцом 17 и втулкой

16, которая через торсионный вадик 2О жестко соединена с рабочим шпинделем

6.

При возрастании крутящего момента происходит закручивание торсио11!?Ого валика 2!.? и поворот рабочего шпинделя 6 с с диском 9 относ»тельно Ведушег0 ш»инделя 1 с диском 3.

Угловые положения рабо !ег0 и ведуI»его шпинделей фиксируются датчиками

21 и 22 крутящего момента по положен» i?2 j(JJCKOB 3 JI 9, пенным с соответству?ощим» шпинделями.

1!ри рассогласовании первоначальш,!х угловых 1(м!Ожений дисков 3 и 9 на угол больше заданного рабочего зна (ен»я да! (ики 21 и 22 крутящего момент.. выдают сигнал на автомат» (ескую!

О систему управления приводом подач ии.—

СТРУ МЕП а> КОТОРЫЙ УГЛЕ НЬШ(1с- Т» ОДс((V

При уменьшении зазора62 до величины ме»ьше;!ада»ной рабочей пнеимодатчик 18 выдает сигнал на автоматическую систему управления приводом подач ииструмента„который уменьшает пода«у сверления„стабилизируя крутяш»й момент,а при уменьшении зазора 5< до заiIa«JIoJI критической величины пневмодатчик 18 выдает сигнал на промежуточный отвод сверла.

Таким образом, использование одйогo упругого элемента из нескольких мембран, по крайней глере, из двух с зазорами к!ежду ними за счет его ступенчатой характеристики обеспечивает сверление отверстий в широком диапазоне диаметров без его замены, и при переходе от одного диаметра сверления к другому требуется только установить переключатель величины осевого усилия в системе аитомати«ескогo управления !Иа вели«ину осевого усилия, соот!>етствук IIIVEo новому:! ив метру сВо !>?!ения .

40!

5 сверле!шя, стабилизируя крутящ»й момент, а при рассогл.-.сова»»и на угол критическогo значения датчики 21» 22 иыда!(.>т сигнал на про?(ежуточиый отвод сверла»з обрабать Ваемогo отверст»я для его охлаждеш!я и удаления стружки.

»о

I jp» возрасташеи осевого усилия происходит осевое перемещение рабочего ш»»»деля 6 и опорах качеш(я 7, которое через рад»ально-упорный подшипник 19

> сооб»(ается втулке 16, ведущей мембране 13 с кольцом 17, неподвижно соединенному с н<.й, и приводит к изменению зазоров 5 и 5 «?

11ебопьшие осевые усилия воспри?ги-, 30 мает ведун.ая мембрана 13. При больших осевых усилиях сначала прогибается ведущая мембрана 13, а после выборKw зазора 91 работа?оl Обе мембраны

13 и 14:.

645776

Ф ормула и зобрете ни я

Шпиндельный узел с механизмом для предохранения инструмента от перегрузок, содержаший приводной элемент, ведуший и рабочий шпиндели, связанные между собой упругим соединением, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности зашиты инструмента от осевых перегрузок, на приводном элементе установлены неподвижно, перпендикулярно оси вращения шпинделей и взаимно параллельно, по крайней мере, две мембраны, на одной из которых установлено кольцо, образующее зазор со второй мембраной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство

М> 320350, кл. И 23 В 47/32, 1970.