Фрезерный шпиндельный узел к деревообрабатывающему станку Советский патент 1989 года по МПК B27C5/00 B27G13/00 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано во фрезерных станках, щпиндели которых совершают сложное осцилирующее движение.

Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки.

На фиг. 1 изображен шпиндельный узел к деревообрабатывающему станку, общий вид; на фиг. 2 - приводная часть шпинделя; на фиг. 3 - нижний участок ведо- .10Й части шпинделя с подшипниками и рези- нометаллическим элементом; на фиг. 4 - ведомая часть шпинделя с электромагнитным вибратором; на фиг. 5 - верхний участок ведомой части щпинделя.

Фрезерный шпиндельный узел состоит из приводного шкива 1, который установлен на приводную часть 2 щпинделя с помощью гайки 3. Часть 2 соединена с ведомой частью 4 щпинделя с помощью кольцевого резино.металлического элемента 5, состоящего из металлических колец 6 и 7 привулканизиро- ванной к ним резины. На части 2 щпинделя резинометаллический элемент 5 крепится шлицевой гайкой 8 и пластичным кольцом 9: Часть 2 установлена в опоре 10 на радиально- упорных подщипниках 11 и 12. Последние крепятся на части 2 с помощью разбрызгивателя 13, втулки 14, отгонной шайбы 15, упорной втулки 16, щкива 1 и гайки 3. Подшипник 1 1 закрыт крьпнкой 17 и резервуаром 18 для масла. Для залива масла предусмотрена пробка 19, а для слива - заглушка 20. В корпусе 21 установлена гильза 22, фиксируемая разрезным кольцом 23. В гильзе 22 установлен резинометаллический элемент 24, состоящий также из металлических колец 25 и 26 одинаковой толщины, а также подшипника 27 скольжения. Толость последнего заполнена минеральным маслом II в этом подщипнике выполСП

О СП

ОС

:иены радиальные равномерно распределенные 1о площади отверстия 28. В корпусе 21 с помощью стакана 29 установлен кольцевой резинометаллический элемент 30 (аналогичный конструкции элементу 24) и ;подши11ник 31 скольжения, идентичный под- juiHiiHHKy 27. Металлическое кольцо 32 рези- цометаллического элемента 30 установлено ла дополнительном корпусе 33. Подшипник 31 соединен с этим корпусом 33 с помощью кольцеЕ5ых диафрагм 34 и 35. Один конец диафрагмы 34 закреплен на подшипнике 31 1C помоц 1,ыо крыцп и 36, а другой - на дополнительном корпусе 33 с помощью крышки 37. Аналогично диафрагма 35 закреплена кольцами 38 и 39. Кольца 38 и 32 крепятся на корпусе 33 с помощью регулируемой |гайки 40 и упругой втулки 41. В корпусе 33 установлены радиально-упорные подшипники 42-44. Г1оследние устанавливаются в стакане 45 с помощью пружины 46. Под- 1ПИПНИКИ 42 и 43 .установлены на ведомой части 4 1лпииделя с помощью упорной втулки 47, разбрызгивателя 48, защитной щайбы |49 и шлицевой гайки 50. Насадка 5 с по- дифференциальной гайки 52 крепится |к ведомой части 4 шпинделя.

На вспомогательном корпусе 38 установлен якорь 53, выполненный из проклееных Кчистов электротехнической стали 54, нави- |тых па металлический цилиндр 55, который Изготовлен из магнитомягкой стали. Части I якоря 53 и 54 вьиюлнены со скосами. Креп- |ление якоря 53 осуществляется регулируе- |мой гайкой 56, фигурной втулкой 57, упру- 1 гой втулкой 58, а также упорной втулкой 59. |В корпусе 21 устанолен резинометалли- |ческий элемент 60 с помощью колец 61 и 62, на металли1 еском кольце 63 которого установлен стакан 64 с закренленными на нем I еактивпым грузами 65 и 66, магнитопро- ми)д 1)7 и электрическая 68. Маг- ; нитонровод 67 состоит из проклееной витой :электротехнической стали и частей 69 и 70, вып(). 1непных из проклееной ,:1истовой элек- Агротехнической стали. Катушка 68 изолиро- : вана изоляционным материалом 71. Анало- гично на реактивном грузе 66 закреплен корнус электромагнитного вибратора 72, в которо, установлен магнитопровод 73, со- сгоящий из частей 74 и 75. В магнито- нроводе 73 установлена электрическая ка- гун1ка 76.

Ыа корпусе 33 так.же установлен якорь 77 ана.логичного выполнения якорю 53. Подшипник 27 соединен с корпусом 33 с по- мон.1,ью кольцевых диафрагм 78 и 79, концы которых закреплены на корпусе 33 втулками 80 :-82, и гайки 83. Якорь 77 фиксируется |-айкой 84 через окна 85. Аналогично якорь 53 фиксируется гайкой 56 через окна 86. В и.льзе 22 установ.лен с помощью кольца 87 резервуар 88 для масла.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Резинометаллический элемент 5 с кольцом 6 крепится на приводной части 4 шпинделя с помощью гайки 89. Смазка подшипников 11 и 12 осуществляется через фитиль 90, а подшипники 42-44 через фитиль 91.

Размеры резинометаллических элементов (толщина, длина, диаметр) 30, 24, 60 и 5 выбирается из уловий получения резонансных колебаний электромагнитного вибратора.

Фрезерный шпиндельный узел работает следующим образом.

Вращающий моме нт от приводного шкива 1 передается на приводную часть 2 шпинделя, далее через резинометаллический элемент 5 на ведомую часть 4 шпинделя и на конусную насадку 51 с установленной на ней фрезой. При достижении рабочей скорости вращения происходит подача эле ктрического напряжения на электрические катушки 68 и 76 электромагнитного вибратора.

Питание производится по двухполу- периодной схеме вьшрямленньш током. В первый полупериод питающего напряжения (напряжение на катушке 76) в магнитопро- воде 73, частях 74 и 75 возникает магнитный поток, замыкающийся через два воздушных зазора и якорь 77 и создающий силу взаимного электромагнитного притяжения указанного магнитопровода и якоря. При это.м происходит осевое перемещение вспомогательного корпуса 33 относительно подшипника ЗГскольжения и корпусе 21 шпинделя (вверх по чертежу). Магнитопровод 73 с частями 74 и 75, корпус вибратора 72, реактивный груз 66, стакан 64, реактивный груз 65 с корпусом вибратора и магни- топроводом 67, а также катушками 68 и 76 движется вниз относительно корпуса 21 шпинделя. При этом сохраняется неподвижный корпус 21 благодаря взаимному перемещению частей электромагнитного вибратора (одна часть - сам вибратор, другая часть - якорь 77 с вспомогательным корпусом 33). Естественно, что якорь 53 и часть гайки 40, 56, втулки 58 и 59 движутся также вместе с корпусом 33. С этим же корпусом движутся в осевом направлении подшипники 42 и 43, ведомая часть 4 шпинделя с насадкой 51 и фрезой. Приводная часть 2 шпинделя остается неподвижной в осевом направлении.

Во второй полупериод питания (напряжение на катушке 68) аналогично осуществляется движение вспомогательного корпуса 33 с установленной в нем ведомой частью 4 шпинделя с фрезой. Оно происходит в обратном направлении. Таким образом, осу- шестляется осевая осцилляция ведомой части 4 шпинделя с фрезой. Благодаря наличию жидкой смазки в полостях подшипников 31 и 27, наличию радиальных отверстий 28 в указанных подшипниках осуществляется постоянная жидкостная смазка трущихся поверхностей вспомогательного корпуса 33 и подшипников 27 и 31. При осевом движении фрезы происходит снижение затрат энергии на процесс резания за счет уменьшения угла резания, а также увеличение стойкости работы фрезы за счет большей длины режуш,ей кромки в процессе резания клеевого шва.

Кольцевые диафрагмы 34, 35, 78 и 79 способствуют созданию избыточного давления в рабочем зазоре между корпусом 33, подшипниками 27 и 31 за счет изменения их геометрии в процессе осцилляционного движения указанного корпуса, а также действия центробежных сил.

Формула изобретения Фрезерный 1лпиндельный узел к деревообрабатывающему станку, включаюший корпус, в котором в подшипниках качения смонтированы приводная и ведомая части шпинделя, электромагнитный вибратор, резинометаллические и упругие диаф- .рагменные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, приводная и ведомая части шпинделя соединены резинометалли- ческими элемента.ми, в основном корпусе на подшипниках качения размещен дополнительный, в котором закреплены верхняя и нижняя опоры скольжения, а между ними - электромагнитный вибратор и упругие втулки с регулируемыми гайками.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано во фрезерных станках, шпиндели которых совершают сложное осцилирующее движение. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки. Резинометаллическим элементом соединены приводная и ведомая части шпинделя, подшипники скольжения которой установлены в дополнительном корпусе, соединенном с основным корпусом резинометаллическими элементами и кольцевыми диафрагмами. Для осциляции дополнительного корпуса между диафрагмами установлены подшипники скольжения, выполненные в виде пустотелых втулок с радиальными отверстиями, полости которых заполнены минеральным маслом. Электромагнитный вибратор установлен на резинометаллическом элементе, части якоря вибратора закреплены на дополнительном корпусе. Для регулировки амплитуды колебаний фрезы якорь вибратора выполнен из двух частей с возможностью осевого их перемещения за счет деформации упругих втулок на дополнительном корпусе 33 с помощью гаек, 5 ил.

52

51

85

гз

иг.З

75

ФигМ

51

37

36

Фиг.5