Шпиндельный узел Советский патент 1977 года по МПК B23B47/26 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в автомобильной, тракторной и других отраслях металлообрабатывающей промышленности, преимущественно для финишной обработки деталей.

Известны шпиндельные узлы, содержащие шииндель, перемещаемый в корпусе в осевом направлении, и приводной блок, состоящий из привода осевого перемещения шпинделя, например, гидроцилиндра, привода вращения шпинделя, например, электродвигателя с ременной передачей, размещенного на подмоторной илите, кронштейна приводного блока и соединительного устройства, выполненного, например, в виде самозстанавливающегося кольца, взаимодействующего со шпинделем и штоком гидроцилиндра.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что подмоторная плита с электродвигателем размещена на приводе осевого перемещения, наиример, на штоке гидроцилиндра.

Это позволяет повысить точность обработки, упростить конструкцию и расширить технологические возможности устройства.

В предлагаемом устройстве подлюторная плита снабжена регулируемыми подпрзжиненными элементами, например, роликами, контактирующими с кронштейном приводного блока и закреплена на штоке через виброизолирующие элементы, выполненные, например, в виде резиновых колец, с независимой регулировкой жесткости каждого элемента;

самоустанавливающееся кольцо выполнено охватывающим размещенные на щиииделе узлы, иаиример, шкив ременной передачи, с зазором, достаточным для вывода ремней, и с пазом для размещения элементов привода

вращения.

Это компенсирует вес подмоторной плиты с электродвигателем и усилия натяжения ремней на шток гидроцилиндра, повышает эффективность гашения вибрацией штока гидроцилиндра и исключает демоитал приводного блока при замене изношенных ремней новыми.

На фиг. 1 изображен предлагаемый узел в продольном разрезе; на фиг. 2 - разрез по

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; иа фиг. 4-сечение но В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - крепление подмоторной плиты на штоке гидроцилиндра.

Шпиндель 1 иа опорах 2 монтируется в пиноли 3, которая выполнена перемещаемой в корпусе 4, у левого торца которого располол ен кронштейн приводного .блока 5.

Па кронштейне приводного блока 5 смонтирован гидроцилиидр 6 осевого иеремещения

шпинделя 1. Па niroKe 7 гидроцилиндра закреплена подмоторная плита 8, несущая электродвигатель 9 со шкивом 10 ременной передачи. Электродвигатель 9 закреплен на подмоторной плите 8 через промежуточную деталь - ползун И, перемещая который винтом 12, .производят натяжку ремня между шкивом 19 и шкивом 13 шпинделя. Регулируемый упор 14 служит для останова пиноли в требуемом положении. К фланцу шпинделя 1 крепится борштанга 15 с резцом 16. К заднему TOipny шпинделя 1 за шкивом 13 крепится узел оснащения 17, например, привод автоматической подналадки резца 16. На заднем торце пиноли 3 размещается самоустанавливающееся кольцо 18, взаимодействующее со штоком 7 гидроцилиндра 6 через полукольцо 19, жестко закрепленное на штоке 7.

Передача вращения от шкива 10 к шкиву 13 осуществляется с помощью ременной передачи 20.

Для прохода ремня при вращении и смене его В самоустанавливающемся кольце выполнен паз 21. К боковым плоскостям подмоторной плиты 8 с обеих сторон крепится корпус 22, несущие элементы разгрузки щтока 7 от веса электродвигателя и натяжения ремней.

В корпусе 22 размещен перемещаемый по оси стакан 23, несущий на оси 24 ролик 25, коптактирующ:ий с опорной поверхностью кронштейна приводного блока 5. От проворота стакан 23 удерживает установочный винт 26.

Пружина 27 через стакан 23 и ролик 25 воздействует на кронштейн приводного блока 5. Степень сжатия прулсин рег лируется винтом 28 и подбирается такой, чтобы компенсировать влияние веса электродвигателя и усилия натял ения ремней на шток 7.

Подмоторная плита 8 монтируется на штоке 7 гидроцилиндра 6 через резиновые кольца 29. С торцев подмоторная плита 8 изолирована от штока торцевыми резиновыми кольцами 30. Степень сжатия резиновых колец 29 регулируется винтами 31 через промежуточные кольца 32.

Регулирование жесткости торцевых резиновых колец 30 осуществляется гайками 33 через промежуточные кольца 34.

Самоустанавливающееся кольцо 18 выполнено охватывающим узел оснащения 17 с зазором «а.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

При подаче давления в поршневую полость гидроцилиндра 6 шток 7, несущий подмоторную плиту 8 с электродвигателем 9 и щкивом 10, перемещается вправо, и через полукольцо 19 и самоустанавливающееся кольцо 18 приводит в осевое движение пииоль 3 с размещенны.м в ней шпинделем 1. Таким образом осуществляется осевая подача инструмента, в дапном случае борштанги 15 с закрепленным в ней резцом 16.

Вращение шпинделя I осуществляется от электродвигателя 9 на шкив 13, сидящий на хвостовике шпинделя 1.

Поскольку привод вращения, т. е. электродвигатель, размещен на штоке гидроцилиндра осевого перемещения, который перемещается синхронно с пинолью 3, то при осевом перемещении шпинделя 1 ременная передача 20 обесиечивает вращение шпинделя без шлицевого валика и центральной муфты. Кольцо 19 выполнено самоустанавливающимся для компенсации в движении непараллельности и скрещивания осей пиноли 3 и гидроцилиндра 6.

Управление циклом перемещения пиноли (комаиды на рабочий ход, быстрый ход, вращение щпинделя, стоп и др.) осуществляется нажатием кулачков па соответствуюш,ие коптакты блока микропереключателей (на чертеже не показаны). Такая настройка резца 16 на размер обработки и последующая коррекция положения вершины резца осуществляется приводом его автоматической подналадки.

В конце хода пиноли вправо, например, ири окончании расточки, шток 7 упирается в регулируемый упор 14.

Шпиндель 1 может быть смонтирован не на опорах качения 2, как в приведенном примере, а на гидростатических опорах. В этом случае отпадает необходимость в пиноли 3, поскольку шпиндель вращается и перемещается в одпих и тех же гидростатических опорах.

Формула изобретения

1.Шпиндельный узел, содержащий шпиндель, перемещаемьш в корпусе в осевом направлении, и приводной блок, состоящий из привода осевого перемещения щпинделя, например, гидроцилиндра, привода шпинделя, напри.мер, электродвигателя с ременной передачей, раз.мещенпого на подмоторной плите, кронштейна приводного блока и соединительного устройства, выполненного, например, в виде самоустанавливающего кольца, взаимодействующего со шпинделем и штоком гидроцилиндра, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности обработки, упрощения конструкции и расширения технологических возможностей, подмоторная плита с электродвигателем размещена на приводе осевого перемещения, например, на щтоке гидроцилиндра.

2.Узел по п. 1, отличающийся тем, что с целью компенсации веса подмоторной плиты с электродвигателем и усилия .натяжения ремней на шток гидроцилиндра, иодмоторная плита снабжена регулируемы.ми подпружиненными элементами, например, роликами, контактирующими с кронщтейном приводного бл.ока.

3.Узел по п. 1, отличающийся те.м, что, с целью повышения эффективности гашения вибраций штока гидроцилиндра, подмоторная плита закреплена на нем через виброизолирующие элементы, выполненные, например, в виде резиновых колец, с независимой регулировкой жесткости каждого элемента.

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения демонтажа приводноге блока при замене изношенных ремней новыми, самоустанавливающееся кольцо выполнено охватывающим, например, размещенный на шпинделе шкив ременной передачи, с зазором, достаточным для вывода ремней, « с пазом для размещения элементов .привода вращения.

Н iT,, , , .

л I /S hr « 2 1J i

16

/5

21

фиг А

33