Шпиндельный узел расточного станка Советский патент 1986 года по МПК B23B47/02 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в расточных станках, преимущественно с программным управлением.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет уменьшения погрешностей отсчета.

На фиг. 1 представлен горизонтально- расточной станок, обш,ий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел II на фиг. 1; на фиг. 5 - узел III на фиг. 1.

Шпиндельный узел содержит корпус 1, установленный с возможностью перемешения по направляюш,им станины 2, например, горизонтально-расточного станка глубокого растачивания. В корпусе шпиндельного узла смонтирован на опорах шпиндель 3 с закрепленной в нем борштангой 4. В борштан- ге укреплен инструмент для расточки отверстий 5 в изделии 6, кроме того, бор- штанга 4 снабжена радиальным суппортом 7 с закрепленным в нем подрезным резцом 8 для подрезки торца 9 в изделии 6.

Радиальный суппорт 7 имеет возможность прямолинейного перемещения вдоль своей оси, перпендикулярной оси борщтан- ги 4, с помощью зубчатого элемента 10, зацепленного с косозубой рейкой 11. Зубчатый элемент 10 расположен на суппорте 7 параллельно его продольной оси, а косозубая рейка 11 расположена перпендикулярно той же оси суппорта, т.е. рейка 11 расположена параллельно продольной оси борштанги 4. Рейка 11 жестко скреплена с пинолью 12, расположенной внутри борштанги 4 с возможностью перемещения вдоль ее оси. Перемещение пиноли 12 осуществляется за счет ее жесткой связи с гайкой 13, сцепленной с ходовым винтом 14, образующих винтовую пару привода перемещения радиального суппорта 7 (не показано). Для исключения осевого и радиального смещений ходового винта 14 он смонтирован на упорных подшипниках 15 и радиальных подшипниках 16 соответственно. На ходовом винте 14 жестко закреплена шестерня 17, зацепленная с зубчатым редуктором 18 привода перемещения радиального суппорта 7, соединенного через дифференциальный механизм (не показан) с главным приводом станка.

С ходовым винтом 14 жестко связан валик 19, поддерживаемый подшипниками 20 внутри шпинделя 3. Валик 19 связан через муфту с ходовым винтом 21, установленным внутри шпинделя 3 на упорных подшипниках 22 дополнительной винтовой пары.

Упомянутая муфта представляет собой жестко укрепленную на валике 19 втулку 23 с радиальными отверстиями, в которых расположены шарики 24. Эти шарики установлены с возможностью контактирования под действием кольца 25 с внутрен

5

ним конусом с пазами 26, выполненными на хвостовике ходового винта 21 дополнительной винтовой пары, осуществляя связь пос.теднего с валиком 19, а следовательно, и с ходовым винтом 14. С кольцом 25 контактирует пружина 27, связанная с регулировочной гайкой 28. Пружина 27 выбирается из условия создания силы прижима кольцом 25 щариков к пазам 26.

Дополнительная винтовая пара образована винтом 21, зацепленным с гайкой 29, скрепленной с пинолью 30, установленной с возможностью осевого перемещения внутри шпинделя 3. Пиноль 30 присоединена к ползуну 31 с помощью безлюфтового шарнира для исключения осевого люфта в этом соединении. Безлюфтовый шарнир выполнен в виде двойного упорного шарикоподшипника 32, надетого на вал, соединяющий пи- ноль 30 и ползун 31. Ползун 31 установлен с возможностью осевого перемещения

0 внутри кронштейна 33, закрепленного на корпусе 1 шпиндельного узла, причем направляющая ползуна в кронштейне 33 расположена вдоль оси шпинделя 3.

С ползуном 31 жестко связана зубчатая рейка 34, установленная с возможностью зацепления с шестерней 35 входного вала датчика 36 отсчета перемещений радиального суппорта. Датчик 36 неподвижно закреплен на кронштейне 33. При этом передаточное отношение кинематической передачи между датчиком 36 и радиальным суппортом 7, включающей реечное зацепление 35-34, ползун 31, ПИНОЛЬ с гайкой 30-29, винт 21, втулку 23, ходовой винт 14, гайку с пинолью 13-12, косозубое зацепление 11 -10, равно единице. В качестве датчика отсчета перемещений может быть использован любой серийно вы- может быть использован любой серийно выпускаемый многоступенчатый (многоразрядный) преобразователь на сельсинах, например, типа Б2Р, работающий в сочетании

с устройством цифровой индикации.

Корпус шпиндельного узла перемещается по направляющим станины 2 станка по направлению к изделию 6. После включения главного привода станка начинает вращение щпиндель 3, и связанная с ним бор5 щтанга 4 растачивает закрепленным в ней инструментом отверстия 5 в изделии 6.

Одновременно с борштангой 4 вращение передается через дифференциальный механизм на привод подачи радиального суппорта и далее через редуктор 18 и шестерню 17 на ходовой винт 14. Вращением ходового винта 14 перемещается гайка 13 и связанная с ней пиноль 12. Последняя толкает рейку 11, которая через косозубое зацепление с зубчатым элементом 10

5 перемещает суппорт 7 с инструментом 8 перпендикулярно оси борштанги 4, осуществляя подрезку торца 9. Одновременно с вращением ходового винта 14 вращение по0

5

0

лучает жестко связанный с ним валик 19, а затем через шарики 24 муфты вращение передается на винт 21. Вращение винта 21 вызывает перемещение гайки 29 с закрепленной на ней пинолью 30. Последняя перемещает ползун 31 и укрепленную на нем зубчатую рейку 34. Зацепленная с рейкой 34

щестерня 35 начинает вращать входной вал датчика 36.

Таким образом, датчик 36 отсчета перемещений суппорта через описанную кинематическую передачу с передаточным отношением, равным единице, измеряет радиальное перемещение суппорта 7 с подрезным резцом 8.

, 7 I/ Г2

/

Л

Фиг. 2

А-А

Фиг.5

II

16,

18

13 Щ 15 15 16

Фиг Л

/ 2827 25 - 2 26

21 29 50 JJ j/

20 23 22

5252 5655 5