Шпиндельный узел Советский патент 1987 года по МПК B23B47/22 

изобретение относится к области механообработки, в частности к обработке твердых хрупких неметаллических материалов, и может быть использовано для сверления алмазными сверлами деталей интег-ральных микросхем, ферритовых магнитных головок.

Цель изобретения - увелич.ение производительности обработки.

Указанная цель достигается благодаря плавному нарастанию и снятию осевого усилия при обработке.

На чертеже приведена пневмокине- матическая схема предлагаемого узла.

Шпиндельный узел состоит из системы, обеспечивающей установку в ресивере 1 требуемого давления воздуха и включающей пневмоэлектрический клапан 2, связанный с ресивером 1, датчика 3 давления, шпиндельной бабки, обеспечивающей вертикальное перемещение щпинделя (не показан) и состоящей из электродвигателя М, ша- рико-винтовой передачи 4, пневмоци- линдра 5, жестко связанного с uinHH- дельным узлом 6, упора 7, находящегося на гайке 8 передачи 4, поршня 9, связанного с гайкой, микропереключателя 10, сигнализирующего о моменте начала и конца рабочего хода. Узел содержит систему обеспечения плавного изменения нагрузки на инструменте (не показан), состоящую из клапана 11, клапана-распределителя 12, блока 13 регулируемых дросселей, глушителя 14, клапана 15, глушителя 16 для выпуска воздуха из ресивера 1.

Узел работает следующим образом.

На обмотку клапана 2 подается Е1апряжение и сжатый воздух из магистрали начинает поступать в ресивер 1 . Система ЧПУ станка контролирует увеличение давления в ресивере 1 с помощью датчика 3 давления и в тот момент, когда давление достигает требуемой величины, перекрывает клапан 2. Величина давления в ресивере 1 назначается в зависимости от установленного диаметра сверла и обрабатываемого материала.

Далее двигатель М начинает вращать передачу 4 со скоростью, обеспечивающей опускание шпинделя в режиме холостого хода до тех пор, пока сверло не коснется обрабатываемой поверхности, после чего шпиндель, жестко связанный с пневмоцилиндром 5, останавливается, а движение упо42625

ра 7, нах()Д)1И|сгося на гайке 8 и жес-т- ко С)язанно1Ч1 с поршнем , продолжается. Корпус пневмопилиндрсЧ 5 отхо- t, дит от упора 7, размыкает микропереключатель 10, подающий ток на обмотку клапана 11, и воздух из ресивера 1 посту1тает в распределитель 12 в зависимости от требуемого режима

10 врезания сверла по команде- от ЧПУ

станка. Распределител) 12 направляет сжатый воздух через дроссель требуемого сечения в блоке 13 дросселей. Сжатый воздух далее попадает в пнев15 моцилиндр 3, где происходит плавное нарастание давления, порщень 9 начинает выдавл11ваться из пневмоцилинд- ра 5 и происходит плавное увеличение усилия резания на сверле.

20 Ввиду того, что усилие на сверло равно F Р-S, где S - площадь поршня, Р - давление воздуха, величина которого в ресивере 1 поддерживается постоянной и строго заданной в

б течение всего периода работы предлагаемым инструментом, осевое усилие на сверле оказывается строго постоянным в течение всего рабочего цикла, а скорость осевой подачи зависит

30 только от условий резания (твердость материала заготовки, состояние режущего инструмента).

При подходе сверла к заданной глубине обработки, корпус пневмоцилиндра 5

35 нажимает на микропереключатель, расположенный на упоре 7, обмотка клапана 1 1 обесточивается и воздух выпускается из пневмоцилиндра 5 через дроссельный блок 13, распределитель

40 12, клапан 11 и глушитель 14 в атмосферу. Происходит плавное снижение усилия осевой подачи на сверле до нуля. Скорость снижения усштия резания определяется дросселем блока 13, под45 ключаемым по сигналу ЧПУ станка с помощью распределителя 12.

После этого корпус пневмоцилиндра 5 упираетс .я в упор 7, выключаетgQ ся двигатель М и происходит вывод инструмента из обработанного отверстия. При установке сверла другого диаметра по команде ЧПУ станка открывается клапан 15 и происходит выпуск воздусс ха из ресивера 1 через глушитель 16 в атмосферу. Далее клапан 15 закрывается, открывается клапан 2 и в ресивер 1 поступает сжатый воздух до тех пор, пока в нем не установит 1

с я rpeOyt Mof давление. Затем цикл повто11яется ,

При работе н режиме заданно скорости осевой подячи инструмента н

.

ресивере 1 устанавливается давление,

соответствующее нредельно допустимому осевому усилию для инструмента, открывается клапан 11, воздух поступает в пневмоиилиндр 5 и плавно при- жимает его к упору. Двигатель М начинает вращать передачу 4 со скоростью, соответствующей заданной скорости подачи. В данном случае стабилизатор осевого усилия играет роль предохранительного устройства.

Формула изобретения

1. Шпиндельный узел, в корпусе которого размещен шарико-винтовой

ор Е.Папп 4552/10

Составитель В.Панфилов Техред М.Ходанич

Коррек Подпис

Тираж 974 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ь

15

0

25

привод осевсп П1члачи инггрумрнта, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности обработки, узел снабжен пневматическим стабилизатором осевого усилия, выполненным в виде пневмоцилиндра, корпус которого жестко связан с корпусом узла, а шток - с гайкой шарико- ви)1товой передачи.

2.Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью задания осевого усилия, узел снабжен ресивером, пневмоэлектрическими клапанами и датчиком давления.

3.Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения режима врезания и выхода инструмента при обработке, шпиндель снаб;лен блоком дросселей.

Корректор А.Тяско Подписное

Изобретение относится к механической обработке, в частности к обработке твердых хрупких неметаллических материалов. Целью изобретения является увеличение производительности ft обработки. При касании инструмента обрабатываемой поверхности на холостом ходу привод передачи 4 продолжает перемещать упор 7 на заданную глубину обработки. Одновременно с остановом шпиндельного узла 6 включается клапан 11, и воздух из ресивера 1 поступает через один из дросселей 13 в пневмоцилиндр 5. Происходит плавное нарастание осевого усилия резания. При достижении требуемой глубины обработки срабатывает микропере- кл:очатель 10, клапан 11 отключается, что вызывает плавное снижение давления в пневмоцилиндре 5. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. с $ оо to р N2 СЛ 1 г ,-х: I 7 а V