Шпиндельный узел Советский патент 1974 года по МПК B23B19/02 

I

Известен шпиндельный узел, содержащий иолый цилиндрический корпус, по оси которого расположен шпиндель, соединенный с корпусом мембранами с высокой радиальпой жесткостью и низкой осевой.

Описываемый шпиндельный узел отличается тем, что полость, образуемая мембранами герметизирована и связана с каналом подачи СОЖ под давлением; мембраны выполнены с разными диаметрами; в трубопровод подачи СОЖ включен гидравлический пульсатор, состоящий из сильфопа и кулачковой пары. Это обеспечивает надежное дробление стружки в процессе резания.

На фиг. 1 изображен описываемый узел; на фиг. 2 - схема обработки с использованием шпиндельного узла.

Обрабатываемой детали 1 сообщается вращение от привода вращения детали. С приводом связан кулачок 2, толкатель 3 которого опирается на сильфон 4, подключенный к трубопроводу 5 подачи СОЖ под давлением. Трубопровод 5 связан с насосо.м через обратный клапан 6. В пиноли 7 установлен корпус 8, в котором на упругих мембранах 9 и 10 закреплен инструментальный шпиндель 11, подпружиненный в направлении подачи пружиной 12. В шпинделе закреплено сверло 13. Полость А, образуемая мембранами, связана с трубопроводом 5 подачи СОЖ и внутренним каналом

14 сверла 13. Осевое перемещение шпинделя 11 ограничивается винтами 15 и 16.

В процессе работы станка детали I сообщается вращение, а пиноли 7 - движение подачи с постоянной скоростью. Через обратный клапан 6, трубопровод 5 и полость А СОЖ под давлением поступает в канал 14 сверла 13. СОЖ охлаждает режущие кромки сверла и удаляет из отверстия стружку по канавке сверла (на чертеже не показана). Для надежного удаления стружки из отверстия необходимо дробить стружку, периодически прерывая процесс резания. Для этого по мере врезания сверла в канале накапливается стружка, условия ее отвода ухудшаются. При скоплении стружки в канавке возрастает давление СОЖ в канале 14 и полости А. Так как упругие мембраны 9 и 10 имеют разные диаметры 1, D2, то на шпиндель действует осевая сила Р, пропорциональная давлению Q в полости А.

При возрастании давления сила Ях увеличивается и, преодолевая усилие пружины 12, перемещает шпиндель 11 с инструментом в направлении, обратном направлению подачи, прерывая процесс резания. После выхода стружки из канавки давление уменьшается и пружина 12 возвращает шпиндель 11 в исходное положение, возобновляя процесс резания. Если после прерывания процесса резания

стружка не удаляется из канавки сверла, движение СОЖ будет возрастать до тех пор, пока не сработает реле давления (на схеме не показано), подающее команду на прекращение процесса обработки и вывод сверла из отверстия. Стабильность дробления стружки повышается созданием пульсации давления СОЖ. Для этого к трубопроводу 5 подключен гидравлический пульсатор, состоящий из кулачка 2, толкателя 3 и сильфона 4. В процессе обработки кулачок 2 сообщает толкателю 3 возвратно поступательное движение. При сжатии сильфона давление Q в полости А возрастает, щпиндель 11 со сверлом 13,сжимая пружину 12, перемещается в направлении, обратном направлению подачи. Процесс резания прерывается. При разжатии сильфона щпиндель 11 возвращается в исходное положение, возобновляя процесс резания. Обратный клапан 6 повыщает эффективность работы пульсатора. Создание пульсаций давления СОЖ не только повыщает надежность дробления стружки, обеспечивая стабильность осевых вибраций инструмента, но и улучшает охлаждение инструмента и отвод дробленной стружки.

Необходимая частота пульсаций определяется по скорости вращения детали и числу лезвий инструмента 13.

Амплитуда осевых колебаний инструмента регулируется винтами 15, 16, 17 и должна быть не меньше величины подачи инструмента за время между колебаниями.

Предлагаемое устройство повышает производительность и надежность работы станка и может быть использовано при обработке глубоких отверстий сверлами.

Предмет изобретения

1.Шпиндельный узел, например, станка для глубокого сверления, содержащий полый корпус, по оси которого расположен шпиндель, соединенный с корпусом посредством мембран с малой осевой жесткостью, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыщения надежности дробления стружки, полость, образуемая корпусом и мембранами, герметизирована и связана с каналом подачи СОЖ под давлением, причем одна из мембран выполнена с большим диаметром.

2.Узел по п. 1, отличающийся тем, что, для повыщения надежности дробления стружки, в магистрали подачи СОЖ под давлением установлен гидравлический пульсатор, выполненный, например, в виде сильфона, взаимодействующего с кулачком, кинематически связанным с приводом главного давления.

в ff TZZZZ

«Руг;