Шпиндельный гидростатический узел Советский патент 1985 года по МПК F16C32/06 

I1 Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть использовано в кон струкции гидростатических шпиндельных узлов, тяжелых токарных станков, где требуется существенное повьшение жесткости и несущей способности шпин делей , Известен шпиндельный узел тяжелого токарного станка, в котором вал шпинделя установлен в гидростатическом подшипнике, карманы которого питаются от индивидуальных насосов. Планшайба, установленная на шпинделе, поддерживается также гидростатической опорой, питаемой от регулируемого индивидуального насоса. При установке на планшайбу детали большого веса увеличивается давление в нижнем кармане подшипника вала шпинделя, под действием которого перемещается золотник, переключающий контакты контактором и управляющий таким образом серводвигателем, который с помощью винтовой тяги регулирует производительность насоса, питающего гидростатическую опору планшайбы, что обеспечивает со ответствие поддерживающего усилия на грузке на шпиндель l . В известном шпиндельном гидростати ческом узле при циклическом изменении давления в несущих карманах опор ного гидростатического подшипника шпинделя (например, при обработке несбалансированной детали большего веса) и ввиду инертности цепи управления сигнал на изменение производительности насоса запаздьшает. Кроме того, имеет место недостаточное демпфирующее действие поддерживающего подшипника планшайбы от дисбаланса обрабатываемой детали, неточности формы и несоосности планшайбы и шпинделя. Цель изобретения - повьшгёние точ ности обработки путем обеспечения стабильности положения оси шпинделя при изменении нагрузки. Поставленная цель достигается тем что в шпиндельный гидростатический узел, содержащий вал шпинделя с планшайбой, установленный в гидростатическом подшипнике с карманами, гидростатическую поддерживающую опору планшайбы, введен гидроцилиндр, на штоке подвижного поршня гидроцилиндра расположена гвдростатическая поддерживающая опора планшайбы. 82 при зтом бесштоковая полость упомянутого гидрощ1линдра соединена с нижним карманом, а щтоковая полость с верхним карманом гидростатического подшипника вала шпинделя. На чертеже изображена конструкция шпиндельного узла. Шпиндельный гидростатический узел содержит гидростатический подшипник 1, в который установлен вал шпинделя 2 с планшайбой 3. Планшайба 3 поддерживается гидростатической опорой 4, устанойленной на штоке подвижного поршня 5 гидроцилиндра 6. Карман 7 (верхний) гидростатического подшипника 1 и штоковая полость гидроцилиндра 6 подключены параллельно к насосу 8.Карман 9 (нижний) и бесштоковая полость гидроцилиндра 6 подключены параллельно к насосу 10. Гидростатическая опора 4 подключена к насосу t1. Шпиндельньй узел работает следующим образом. В карманах 7 и 9 гидростатического подшипника 1 и гидростатической опоре 4 насосами 8, 10 и 11 соответственно поддерживается давление, уравновешивающее вес вала шпинделя с планшайбой 3. При этом давление в штоковой полости гидроцилиндра 6 всегда равно давлению в верхнем кармане 7 гидростатического подшипника, а давление ч бесштоковой полости гидроцилиндра 6 всегда равно давлению в нижнем кармане 9 гидростатического подшипника 1 . При установке на планшайбу 3 обрабатьшаемой детали ось шпинделя 2 сместится вниз, при зтом давление в кармане 7 и штоковой полости цилиндра 6 упадет, а в кармане 9 и бесштоковой полости цилиндра 6 возрастает, поршень 5 приподнимает гидростатическую опору 4 планшайбы 3.и тем самым компенсирует перекос оси шпинделя 2 с планшайбой 3. При обработке деталей с дисбалансом под влиянием циклической центробежной нагрузки ось шпинделя 2 будет смещаться, что изменит соотношение давлений в карманах 7 и 9 гидростатического подшипника 1, соответственно в штоковой и бесштоковой полостях гидроцилиндра 6, при этом поршень 5 будет пр11жимать гидростатическую опору 4 к планшайбе 3 с пере311451784

менной силой, пропорциональной дей- опоры улучшает быстродействие, демпствующей в данный момент нагрузке, фирующую способность и повышает

Простота цепи управления поддер- нению с известными, что обеспечивает живакицейпланшайбу гидростатической - повьшение точности обработки изделий.

надежность шпиндельного узла по срав

ШПИНДЕЛЬНЬЙ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ УЗЕЛ, содержащий вал шпинделя с планшайбой, установленный в гидро- . статическом подшипнике с карманами. гидростатическую поддерживающую опору планшайбы, отличающийс я тем, что, с целью побьшгения точности обработки путем обеспечения стабильности положения оси шпинделя при изменении нагрузки, в устройство введен гидроцилиндр, на штоке подвижного поршня,гидроцилиндра расположена гидростатическая подцерживающая опора планшайбы, при этом бесштоковая полость упомянутого гидроцилиндра соединена с нижним карманом, а штоковая полость - с верхним карманом гидростатического подшипника вала шпинделя.