Шпиндельный узел Советский патент 1988 года по МПК F16C32/06 

9 00

00

ел

со

1

Изобретение относится к .машино- с|гроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежупшх с«ганков

Цель изобретения - повышение угловой жесткости и обеспечение адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под на- г|рузкой в различных направлениях.

На фиг. 1 представлен шпиндельны у|зел, продольный разрез; на фиг. 2 - р|азрез А-А на фиг. 1; на фиг., 3 - Р}азрез Б-Б на фиг. 1. J Шпиндельный узел содержит корпус li, шпиндель 2 с консольной частью 3 И упорным диском 4, а также радиаль- фле гидростатические подшипники с несущими карманами 5 и 6. В корпусе l вьтолнены дросселир уклцие элементы ц виде продольных 7 и радиальных 8 и S канавок, сообщаклцихся между собой И соответственно с каналами 10 подво 4а рабочей жидкости и с несущими кар манами 5 и 6,

Шпиндельный узел работает следую- дам образом.

Рабочая жидкость от насоса в режиме постоянного расхода через канал 10 подвода попадает по продольным 7 и радиальным 8 и канавкам в несущи карманы 5 и 6, а далее через радиальные зазоры 11 и 12 уходит на слив. При ненагруженном шпинделе 2 давле- ittie в несущих карманах 5 и 6 и расходы жидкости через эти карманы равны между собой.

В случае приложения на консольной части 3 шпинделя нагрузки Р поворот оси шпинделя 2 за счет изгибных деформаций самого шпинделя и поДатли- вости подшипников в пределах радиальных зазоров 11 и 12. При этом ширина торцовой щели увеличивается, а зазор 11 уменьшается.

5

0

Q

5

Q

с

5

0

В результате этого расход жидкости через другую торцевую йель и зазор 12 увеличится. Следовательно, давление в несущем кармане 5 повьш1ается. Возникает момент сил, противЗ дейст- вуюший моменту от внешней силы Р и стремящийся вернуть шпиндель 2 в ис- , ходноё положение относительно корпуса 1. Чем больше сила Р, тем вьш1е угловая жесткость, т.е. тем меньше приращение угла поворота шпинделя.

Применение предлагаемого изобретения обеспечивает снижение перекоса и, как следствие, повышение точности обработки и допустимых сил резания за счет управления угловой жесткостью шпиндельного узла.

Фор мула, и 3 обр етения

Шпиндельный узел, содержащий корпус, шпиндель с консольной частью и упорным диском и поддерживающие его радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами и дрос- селирукяцими элементами, сообщающимися через каналы подвода с источ ником питания рабочей жидкостью под давлением, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения угловой жесткости и обеспечения адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под нугрузкой в различных направлениях, дроссели- руюпд е элементы выполнены в виде расположенных на цилиндрической и торцовых поверхностях корпуса, охватывающих упорный диск, соответственно продольных и радиальных канавок, со- общаюш хся между собой, при этом продольные канавки дополнительно сообщены с каналами подвода, а радиальные - с несущими карманами.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в шпиндельных узлах различных металлообрабатывающих станков. Цель - повышение угловой жесткости шпиндельного узла на гидростатических подшипниках, а также обеспечение адаптивного управления жесткостью при деформации и смещением шпинделя под нагрузкой в различных направлениях. Шпиндельный узел содержит шпиндель с упорным диском, радиальные гидростатические подшипники с несущими карманами и дросселирующие элементы. В корпусе выполнены каналы подвода рабочей жидкoctи. Дросселирующие элементы выполнены в виде продольных и радиальных канавок. Продольные канавки расположены на ци-. линдрической поверхности корпуса, охватывающей упорный диск, и сообщены с каналами подвода и с радиальными канавками. Радиальные канавки размещены на торцах корпуса, охватывающих торцы упорного диска, и соединены с несущими карманами. В результате этого изменение торцовых щелей не связано с радиальными смещениями шпинделя. Поэтому шпиндельный узел может работать в широком диапазоне радиальных нагрузок. 3 ил. О)

фиг. 1