Шпиндельный узел

 

о и к -"ФжлФ-и е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социал истическик

Республик (ii> 770739

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.0 1.79 (2 1) 2706598/25-0 (51)М. Кл.В 23 Q 5/06 с присоединением заявки .%

Государственный квинтет (23) П риори гет

ll0 делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15. 10 80. Бюллетень Юя38 (53) УДК 621.952 (088.8) Дата опубликования описания 18. 10.80 (72) Авторы изобретения

- В. С. Секацкий и С. Н. Шатохин (7l) Заявитель

Красноярский политехнический институт (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в шпиндельных узлах прецизионных металлорежуших станков, приборах и др.

Известны устройства пля непрямого астатического управления толщиной сма5 зочного слоя в замкнутых гидростатических направляющих с регуляторами расхода (1).

Из вести ое устройство не позволяет

10 компенсировать погрешности изготовления и монтажа опорных поверхностей.

Известно также устройство, в котором положение шпгшцеля фиксируется измерительными соплами, которые, в случае

15 отклонения шпинделя, управляют регулятором pBcxol1B смазки, поцвоцимой в карманы гидростатических подшипников g2g.

Недостатком этого устройства является ограниченность использования системы по быстроцействию и низкие цинамическ ие х ар акте ри стик и.

Белью настоящего изобретения являет ся повышение точности вращения шпинделя и улучшение динамических характеристик.

Для достижения этой цели на шпинделе установлен кулачок, рабочая поверхность которого является измерительной и выполнена по закону, обратному биению шпинделя, при этом измерительное сопло установлено с возможностью рациального регулируемого перемещения, а кулачок с возможностью углового установочного поворота относительно шпинделя, причем кулачок выполнен в вице тонкостенной втулки, установленной на шпинцеле с помощью регулировочных винтов»

На чертеже представлена схема шпиндельного узла, Шпинцельный узел состоит из шпинделя 1, установленного в гидростатических поцшипниках 2 и 3 с оппозитными карманами. Винтами 4 закреплен кулачок 5, рабочая поверхность которого образует с соплом 6 зазор h, зависящий от профиля кулачка и цистан30

3 7707 ционной установки сопла 6. Сопло 6 связано с управляющей полостью 7 регулятора 8. Упругим элементом регулятора 8 является мембрана 9, которая образует дросселирующий зазор с торцом сопла 10 регулятора 8, Отверстие

11 служит для подвода рабочей жидкости в управляющую полость 7, дроссель 12 — для подвода жидкости в один из оппозитных карманов гидростатичес- 10 кого подшипника 2.

В период настройки системы замеряют действительное биение шпинделя и винтами 4 создают кулачку 5 профиль, который в увеличенном масштабе копирует биение шпинделя. Необходимое передаточное отношение управляющего сигнала настраивают радиальным смещением сопла 6, а необходимое фазовое опережение управляющего сигнала- 20 поворотом кулачка 5 относительно шпинделя 1 в зависимости от частоты вращения последнего, давления нагнетания и параметров опоры.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Рабочая жидкость от источника давления (на чертеже не показан) подается в регулятор расхода 8, из которого, просселируясь между торцом сопла 10 и мембраной 9, поступает в оппозитныи карман гидростатической опоры и через отверстия 11 и управляющую полость 7 и к соплу 6. В противоположный карман рабочая жидкость поступает через дроссель 12. Изменение зазора между соплом 6 и кулачком 5 при вращении шпинделя 1 приводит к изменению давления в управля|ошей полости 7 регулятора 8. В результате этого 40 изменяется рабочий зазор между мембраной 9 и торцом дросселирующего соп-i ла 10 регулятора, а значит изменяется расход рабочей жидкости через карман подшипника, изменяя тем самым поло- 45 жение оси вращающегося шпинделя.

Предлагаемое устройство обеспечивае повышение точности вращения шпинделя: р гидростатических {газостатических) 39 4 подшипниках и улучшение его динамических характеристик (степени устойчивости) при невысокой точности и сложности изготовления управляющего кулачка за счет создания кулачку увеличенного профиля и настройки необходимого передаточного отношения, а также необходимого фазового опережения управляющего сигнала. формула изобретения

1. Шпиндельный узел, содержащий шпиндель, установленный в гидростатических,(гаэостатических) подшипниках, регулятор расхода рабочей жидкости, управляющая полость которого связана с измерительным соппом, взаимодействующим с измерительной поверхностью. шпинделя, и источник давления смазки, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения точности вращения шпинделя и улучшения динамических характеристик, на шпинделе установлен кулачок, рабочая поверхность которого является измерительной и выполнена по закону, обратному биению ш пин деля.

2. Узел по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что измерительное сопло установлено с возможностью радиального регулируемого перемещения, а ку- . лачок с возможностью углового установочного поворота относительно шпинделя.

3, Узел по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кулачок выполнен в виде тонкостенной втулки, установленной на шпинделе с помощью регулировочных винтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Кд 435916, кл, В 23 с, j./02,12.04,71.

2. Информационный листок Мо 316-75.

Владимирский межотраслевой территориаль"1ый ЦНТИ, 1975.

770739

С остави тель М. Д енисенко

Редактор Н. Аристова ТехредС. Мигунова Корректор М. Коста

Заказ 7353/15 Тираж 1 160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., и. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4