Шпиндельное устройство Советский патент 1987 года по МПК B23B47/00 

20

Изобретение относится к станкотроению, преимущественно к металлоежущим станкам фрезерно-расточной руппы, инструменты которых закреплятся на переднем торце вьщвижного 5 пинделя.

Цепь изобретения - повьппение прозводительности и надежности работы стройства достигается за счет устранения из конструкции промежуточных О еталей между шпинделями и увеличения есткости устройства путем уменьшения оличества нагруженных стыков, что озволяет производить обработку на олее высоких режимах обработки.

На фиг. 1 изображено шпиндельное устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, при правом вращении шпинделя; на фиг. 3 - то же, при левом вращении шпинделя; на фиг, 4 - то же, при правом и левом вращении шпинделя.

Устройство содержит выдвижной шпиндель 1 с фрезой 2, установленный в центральном отверстии 3 полого шпинде ля 4, смонтированного в подшипниках 5 корпуса 6 устройства и приводимого во вращение шестерней 7.

Вьщвижной шпиндель 1 содержит диаметрально расположенные шпоночные пазы 8 и 9, пересекающиеся лыски 10 с вершиной 11. Одна из кромок шпоночного паза 9 имеет радиусную фаску 12, вьтолненную в месте пересечения боко- вой грани паза 9 и наружного диаметра шпинделя 1. Полый шпиндель 4 содержит с переднего конца врезную шпонку 13, подвижной контактирующую с шпоночным пазом 8, а с противопо- ложной стороны в отверстие 14 корпуса 15 установлен фиксатор 16 с пружиной 17 сжатия. Конец фиксатора со стороны расположения лысок вьщвижного шпинделя выполнен со скосом 18 для взаимодействия с радиусной фаской 12 шпоночного паза 9.

Для управления работой фиксатора на корпусе 15 на оси 19 установлен качаюйщйся двуплечий рычаг 20, сферическим концом сцепленный с круговой втулкой 21 фиксатора 16, а на другом конце - поворотный ролик 22. Напротив пути 23 вращения ролика совместно с полым шпинделем 4 установлен в направляющей 24 жесткий упор 25 со ско- 55 сами 26, сцепленный с сердечником магнита 27.

К переднему торцу шпиндельной бабки ; прикреплен кожух- 28, защищающий от

15

30

J5

40

45

50

0

О

55стружки фиксатор и магнит. В кожухе имеется снизу отверстие 29 для доступа к фиксатору 16-, который при необходимости имеет возможность поворачиваться от руки на 180 вокруг своей оси, предварительно вьщвигая его вручную из зацепления со шпоночным пазом за с шанец 30 с накаткой.

Положение лысок 10, радиусной фаски 12 и скоса 18 фиксатора зависит от направления вращения шпинделя. При необходимости иметь в станке ревер-- сивное вращение шпинделя лыски 10 и фаски 12 можно выполнить с обеих сто5 рон (фиг. 3), а фиксатор надо выполнить noBopoTHbiM вокруг своей оси на 180 так, что скосы 26 занимают необходимое положение в зависимости от направления вращения шпинделя.

Работа устройства заключается во вращении вьщвижного шпинделя 1 с фрезой 2 при зажатом его положении. Вращение от шестерни 7 передается на полый шпиндель 4 и через шпонку 13, шпо- 5 ночный паз 8 на выдвижной шпиндель 1, совместно с которым вращается фреза в направлении У.При касании ее зубьев заготовки вьздвижной шпиндель 1 получает нагрузку силами резания и на нем

0 возникает реактивный крутящий момент М, направленный в сторону, обратную вращений) вьщвижного шпинделя 1, который поворачивает его в пределах зазоров между шпоночным пазом 8 и шпонJ5 кой 13 и между центральным отверстием 3 полого шпинделя и наружным диаметром вьщвижного шпинделя 1., вокруг как собственной оси, так и относительно точки контакта грани шпонки

40 и боковой грани шпоночного паза 8.

Наличие, лысок 10 позволяет занять вьщвижному шпинделю 1 устойчивое положение в центральном отверстии 3 за счет его контакта с полым шпинделем

45 по двум точкам.

Описанный разворот вьщвижного шпинделя 1 наступает с началом процесса резания, а до этого предварительный легкий поджим его в том же

50 направлении осуществляет подпружиненный фиксатор 16, своим скосом упирающийся в радиусную фаску 12 вьщвижно- ,го шпинделя.

Такой поджим фиксатором 16 не препятствует вьщвижению шпинделя 1 вдоль оси на величину установки фрезы 2 и на размер фрезеровки. Главная роль фиксатора 16 заключается в удержании

313

состояния самозатягивапия выдвижного шпинделя 1. Он препятствует его отскоку, т.во нарушению всех плотных контактов с отверстием 3 полого шпинделя 4 от переменных нагрузок на фрезе 2, вызываю1Щ-гх; колебания и вибрации выдвжиного шпинделя 4.

При окончании фрезерования нагрузка с фрезы снимается, но шпиндель еще продолжает вращаться и оставаться в затянутом положении. При временном включении магнита 27 жесткий упор 25 выдвигается и скосами 26 и роликом 22 через двуплечий рычаг 20 и выемку 21 выбивает вращением полого шпинделя 4 фиксатор из зацепления со шпоночным пазом 9 и тем самым снимается нагрузка самозатягивания с вьщвижного шпинделя 1 и через несколько секунд по ре ле времени отключается магнит 27, а пружина жесткого упора отводит его в

исходное положение. I

Ролик 22 при дальнейшем вращении

совместно с полым шпинделем 4 не задевает за жесткий упор 25 и магнитом дано разрешение на останов вращения

шпинделя 1 и ого лослрдуютгс иьщви- жение.

Формула изобретения Шплндельное устройство, в корпусе которого установлен полый тпипдель со шпонкой, размещенный в гголом шпинделе выдвижной шпиндель с диаметр- рально расположенными шпoнoчF ыми пазами и механизм зажима выдвижного шпинделя, .отличающееся тем, что, с целью повьш ения производительности и надежности работы устройства, на цилиндрической поверхности вьщвижного шпинделя выполнены пересекающиеся лыски, размещенные между шпоноч

ными пазами, а механизм зажима выполнен в виде расположенного радиаль- но в полом шпинделе, предназначенного для взаимодействия со шпоночным пазом выдвижного шпинделя фиксатора, на котором выполнен скос со стороны лысок, двуплечего рычага и упора, причем одно из плеч рычага предназначено для взаимодействия с фиксатором, а другое - с упором, который установлен в корпусе с возможностью перемещения.

/5

17

21

23

27

.2

А А

Фуг.З