Высокоскоростной шпиндельный узел Советский патент 1985 года по МПК B23B19/02 

4 ее ел

со

I 1

Изобретение относится к станкостроению, преимущественно к сверлильно-фрезерным станкам для обработки печатных плат.

Целью изобретения является повыщение жесткости и долговечности шпиндельного узла путем регулировки и поддержания постоянной величины натяга в подшипниках передней опоры.

На чертеже изображен шпиндельный узел, общий вид.

Шпиндельный узел состоит из корпуса 1 , в котором на двух опорах смонтирован шпиндель 2 и жестко соединенный с ним хвостовик 3. На переднем конце шпинделя вьтолнено отверстие 4 для установки инструмента. На хвостовике 3 смонтирован ротор 5 асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, статор 6 которого закреплен в корпусе 1 и крьшке 7 шпиндельного узла. Статор 6 подключен к питающей сети. Передняя опора шпинделя содержит два радиально-упорных подшипника 8 и 9, наружные кольца которых установлены в стакане 10, смонтированном в корпусе 1. Шарикоподшипники 8 и 9 установлены таким образом, что воспринимают осевую нагрузку только в одном направлении - в направлении рабочей нагрузки. Наружные кольца шарикоподшипников 8 и 9 и проставочное кольцо 11 находятся под воздействием гайки 12, а внутренние кольца шарикоподшипников и проставочное кольцо 13 - ступенчатого фланца 14, который является подвижной частью упорного подшипника воздушной или жидкостной смазки. В крьш:ке 15 корпуса 1 закреплен упорньй подшипник воздушной или жидкостной

А35132

смазки, к которому рабочая среда подается по каналам 16 и 17. Задняя опора шпинделя- содержит аэростатический подшипник 18, вклеенный в корпус

J 1. В крьшке 7 и корпусе 1 вьтолнеHi i каналы 19 для подвода через штуцер 20 воздушной смазки в аэростатический подшипник 18. В корпусе 1 выполнены также каналы 21 и

Q пазы 22 для вывода наружу воздуха, попавшего во внутреннюю межопорную полость корпусаi

Шпиндельный узел работает следующим образом.

При работе шпиндельного узла

первоначально подается воздух в аэростатические подшипники, а затем питание на статор 6, в результате чего

Q шпиндель начинает вращаться со скоростью, зависящей от частоты питающего тока. При этом подъемной силой, величина которой зависит от давления подводимого воздуха, упорного

5 подшипника воздушной или жидкостной смазки, фланец 14 отжимается от последнего и создает усилие натяга в шарикопода1ипниках 8 и 9. Регулируя давление рабочей среды, можно создавать требуемое при заданной частоте вращения шпинделя усилие натяга в опоре. При нагреве шпинделя -во время работы натяг шарикоподшипников при постоянном давлении подводимой рабочей среды практически

постоянен, так как они расположены

близко один от другого. Удлинение : хвостовика шпинделя, расположенного за пределами передней опоры, не сказывается на работоспособности узла, так как аэростатический подшипник задней опоры не создает препятствий удлинению этого хвостовика.

ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, шпиндель которого установлен в передней, включающей подшипник качения, и задней опорах,,о т- . личающийся тем, что, с целью повышения жесткости и долговечности, передняя опора снабжена упорным подшипником воздушной или жидкостной смазки, подвижная часть кото-г рого выполнена в виде фланца, жестко закрепленного на шпинделе с возможностью взаимодействия с подшипником качения в направлении создания натяга. (Л с