Шпиндельный узел Советский патент 1988 года по МПК B23B19/02 B23Q5/06 

О)

Изобретение относится к станке- строению и может быть использовано ;В шпиндельных узлах станков с гидростатическими опорами. .

Целью изобретения является упро- |щение конструкции при улучшении экс- |плуатационных характеристик -за счет |сокращения числа ступеней управления осцк/шяцией шпинделя.

На чертеже показан предлагаемый шпиндельный узел, разрез.

1йпиндельный узел содержит шпиндель J, установленный в корпусе 2 в гидростатических упорных подшипниках с возможностью осевого перемещения, противоположно расположешаде карманы 3 которых через.соответствующие им гидравлические сопротивления 4 непосредственно соединены с источником 5 давления. Шпиндельный узел содержит механизм 6 управления осцилляциями шпинделя I с упругим элементом 7, например мембраной, жестко закрепленной в противоположных стенках устройст- за 6 и разделяющей его на две камеры 8, непосредственно соединенные с со- |ртветствун)щими карманами 3. В одной камер 8 в противоположной мембране 7 стенке устройства 6 установлен, |например, регулировочный винт 9 для поджатия мембраны 7 с целью регулирования амплитуды колебаний шпинде- пя 1. Через дроссельную щель 10, образованную между фланцами II шпшзделя II и торцом корпуса 3, каждый из кар- анов 4 сообщен с полостью 12 слива.

: Шпиндельный узел работает следую- 1щим образом.

Первоначально шпиндель 1 занимает центральное положение и имеет начальную скорость, направленную, например влево. В этом случае на шпирщель 1 действует сила сопротивления, направленная противоположно движению и обусловленная как уменьшением зазора в правой«дроссельной щели 10, так и демпфированием из-за вытеснения смазки из кармана 3 через дроссельную щель 10 в полость 12 слива при движении шпинделя 1. В левом кармане 3 имеет место обратная ситуация. При этом одновременно происходит увеличение потенциальной энергии сжимаемой полости за счет упругой деформации ,

0 О с

0

Q

5

мембраны 7. Увеличение энергии ее происходит как за счет потока смазки от изменяющего свой объем кармана 3,так и за счет потока смазки от источника 5 давления. Если энергия, накопленная при движении птинделя 1 по инерции до полной остановки, больше энергии, расходуемой на трение в дроссельной щели 10, то в шпиндельном узле возникают незатухающие колебания. Величина энергии, накопленной податливой полостью камеры 8 за счет потока от источника 5 давления через постоянной входное гидравлическое сопротивление 4, тем больше, чем дольше совершается движение шпинделя до полной остановки, т.е. чем меньше силы сопротивления, действующие на шпинделе 1. Зти силы тем меньше, чем меньше жесткость мембраны 7. При этом, если жесткость мембраны 7 ше некоторого критического значения жесткости, то колебания в системе затухают, а если: меньше критического значения-, то в системе, устанавливается устойчивый автоколебательный ре- жим. Величина критической жесткости может быть определена расчетным путем или экспериментально. Частота колебаний птинделя регулируется путем изменения давления на входе от источника 5 давления, а амплитуда - с помощью регулировочного, винта 9.

Формула изобретения

Шпиндельный узел, содержащий шпиндель, установленньй в корпусе в радиальных и упорных гидростатических подшипниках с несущими карманами, механизм управления осцилляцией шпинделя с гидравлическими сопротивле- ниями, связаннь1ми с карманами упорных подшипников, и источник давления, отличающийся тем,, что., с целью упрощения конструкции при улучшении эксплуатационных характеристик, механизм управления осцилляцией шпинделя выполнен в виде замкнутой полости, разделенной мембраной на две камеры, при этом камеры непосредственно соединены с несущими карманами упорных подшипников, а гидравличес-; кие сопротивления - с источником давления.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах станков с гидростатическими опорами. Целью изобретения является упрои ение конструкции при улучшении эксплуатационных характеристик за счет сокращения числа ступеней управления осцилляцией шпинделя. Устройство содержит шпиндель 1, установленный в корпусе 2 в гидростатических упорных подшипниках с возможностью осевого перемещения, и механизм 6 управления осцшшяциями шпинделя I, в котором закреплен упругий элемент 7. Смазка под давлением от источника 5 давления через гидравлические сопротивления 4 по дается в противоположно расположенные карманы 3, соединенные с соответствующими камерами 8. I ил.

ВНИИПИ Заказ 4472/15 Тираж 880

Произв.-полигр. пргтие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное