Устройство для демпфирования крутильных колебаний шпинделей металлорежущих станков Советский патент 1961 года по МПК F16F15/18 B23Q5/10 

Известны устройства для демпфирования крутильных колебаний шпинделей металлорежущих станков с помощью маховика. Однако кинетическая энергия маховиков таких устройств недостаточна.

В описываемом устройстве для увеличения при небольших оборотах шпинделя кинетической энергии маховика последний укреплен на валу ротора электрического двигателя, статор которого встроен во вращающийся корпус шпинделя. Благодаря этому маховик вращается со скоростью, равной сумме угловых скоростей электродвигателя и шпинделя.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для демпфирования крутильных колебаний щпинделей металлорежущих станков состоит из маховика / и электродвигателя 2, на валу 5 ротора 4 которого укреплен маховик 1, а статор 5 встроен во вращающийся корпус 6 шпинделя 7.

При прохождении через статор 5 электрического тока ротор 4 приводится относительно него во вращательное движение, а благодаря тому, что сам статор вращается с угловой скоростью, равной скорости вращения шпинделя 7, сообщаемой последнему от коробки перемены скоростей станка через зубчатое колесо 8, маховик / начинает вращаться с числом оборотов, равным сумме чисел оборотов ротора 4 и шпинделя 7. Появление крутильных колебаний в процессе резания металла приводит к возникновению положительных или отрицательных ускорений во вращательном движении ротора 4, в связи с чем появляются реактивные силы, воздействующие на шпиндель 7.

Помимо стабилизирующего воздействия маховика /, чья живая сила достаточно велика даже при небольших угловых скоростях шпинделя 7 и небольшом собственном весе, для демпфирования используется также колебательный контур, включающий маховик / и шпиндель /,

.М 14030 - 2

находящиеся в }1ежесткой электромагнитной связи. Колебания этого контура, на,1адываюшиеся на колебания всей системы главного ггривода станка, при надлежащем подборе параметров маховика / и шпинделя 7, а также характеристики электромагнитной связи между ними находятся в противофазе с колебаниями шнинделя, возбуждающимися в процессе резания. В результате вычитания амплитуд колебаний эффект демпфирования проявляется наиболее полно.

Описываемое устройство позволяет увеличить демпфирование крутильных колебаний, стабилизировать процесс резания и его режимы, повысить стойкость инструмента, снизить износ главного привода станков, в том числе коробок скоростей, улучшить чистоту обработки и уменьшить уровень производственных шумов.

Предмет изобретения

Устройство для демпфирования крутильных колебаний шпинде,тей металлорежущих станков с помощью маховика, отличающееся тем, что, с целью увеличения при небольших оборотах шпинделя кинетической энергии маховика, последний укреплен на валу ротора электрического двигателя, статор которого встроен во вращающийся корпус щпинделя, в результате чего скорость вращения маховика равна сумме угловых скоростей электродвигателя и пшинделя.