Шпиндельный узел металлорежущего станка Советский патент 1980 года по МПК B23B47/04 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использован в шпиндельных узлах сверлильных станков.

По основному авт. св. № 401455 известен шпиндельный узел металлорежуш,его станка, содержаш;ий несамотормозяш;ую винтовую передачу в приводе главного движения, гидравлический стабилизатор подачи и шариковый нажимной механизм управления муфтой нагрузки привода с ведомым и ведуш,им элементами f 1.

Педостаком прототипа является то, что он не позволяет зашишать механизм привода и инструмент от перегрузки по крутящему моменту, что ведет к снижению надежности и нроизводительности.

Целью изобретения является обеспечение зашиты механизма привода и ииструмента от перегрузки по крутящему моменту и автоматического управления подачей в функции крутящего момента для повышения надежности и производительности.

Это достигается тем, что введен передаточный механизм, выполненный в виде кольцевой полости с гидропластом, впутри полости размещены подпружиненные плунжеры, перекрывающие каналы, сообщающие между собой полости гидроцилиндра, при этом ведомый элемент нажимиого мсхаиизма кииематически связан с передаточным механизмом.

При возрастании крутящего момента в приводе главного движения выше допустимого значения происходит смеп ;ение ведомого элемента нажимного механизма и плунжеров в направлении перекрытия отверстий, соединяющих полости гидроцилиидра. Это ведет к снижению скорости рабочей

10 подачи, а так как крутящий момент в приводе главного движения является функцией подачи, то одновременно снижается крутящий момент и снимается перегрззка. В пределах точности срабат:ывания механизма

15 автоматического регулирования привод обеспечивает обработку с заданным крутящим моментом.

На фиг. 1 показан разрез предлагаемого шпиндельного узла; на фиг. 2 - разрез

20 А-А фиг. 1.

В корпусе 1 на подшииниках установлена приводная втулка 2, на которой закреплен шкив 3 клиноременной передачи привода главиого движения. Втулка 2 через

25 несамотормозяшую винтовую пару соединена с валом 4, установлеиным на подшипниках в пиноли 5. Пиноль 5 по подвижиой посадке установлена в корпусе 1 и от вращения удерживается шпонкой (на чертеже

30 не показана). На наружной поверхности

пиноли 5 выполнен поршень 6, перемещаемый в цилиндрической расточке корпуса 1, образующей с крышкой 7 гидроцилиндр, чьн полости соединены трубонроводом, в котором установлеи дроссель 8 с регулятором давления, дроссель 9 н распределитель 10.

На валу 4 устаиовлена коническая фрикционная иолумуфта 11, на торце которой выполнены зубья, образующие с шарнками 12 и закрепленной на шнинделе 13 втулкой 14 нажимной механизм. Шпиндель 13 установлен в ппноли 5. Там же закреплена фрикционная иолумуфта 15, силовое замыкание которой с полумуфтой И осуИ1;ествляется пружиной 16. Полумуфта 11 через уиорный иодшинник опирается на втулку 17, образуюшую с пинолью 5 кольцевую полость 18, заполненную гидропластом. В отверстиях пиноли 5 установлены плунжеры 19, поджимаемые пружипами 20. В поршне 6 выполнены отверстия 21, соединяющие полости гидроцилиндра.

В процесс работы при включении электродвигателя вращение получает шкив 3, закрепленной на втулке 2. Втулка 2 через несамотормозящую винтовую передачу сообщает вращение валу 4. Через нажимной -механизм 11-12-14 вращение получает шпиндель 13 с установленным в нем инструментом. Нормально закрытая муфта 11 - 15 создает в приводе нагрузку по крутящему моменту. В результате в винтовой передаче 2-4 возникает осевая сила, перемещающая пиноль 5 относительио корпуса 1. Переключатель 10 путевого управления включает дроссель 9, обеспечивающий заданную скорость холостого хода. При подходе инструмента к обрабатываемой детали переключатель 10 подключает дроссель 8 с регулятором давления. Масло из правой полости гидроцилиндра в левую поступает через отверстия 21 и дроссель 8 одновременно. Дроссель отрегулирован на получение заданной скорости рабочей подачи с учетом проходного сечения отверстий 21. После начала обработки на шпинделе 13 появляется крутящий момент нагрузки. Нажимной механизм И -12-14, преодолевая действие пружины 16, выключает муфту И-15. Возрастание крутящего момента на шпинделе сверх допустимого значения вызывает доиолнительное сжатие пружины 16, смещение втулки 17 и перемещение плунжера 19, перекрывающих отверстия 21. Это ведет к снижению скорости рабочей нодачи. Крутящий момент резания является функцией подачи, поэтому с ее зменьшением крутящий момент нагрузки падает.

Таким образом, механизм обеспечивает автоматическое управление подачей в функции крутящего момента, исключающее перегрузки и повын1аюи1,ее ироизводнтельность обработки.

После окончаиия обработки привод реверсируется, муфта 11 -15 замыкается, переключатель 10 включает дроссель 9, обесиечивающий возвраи1ение пинолн в исходное ноложеине со скоростью холостого хода.

Таким образом, изобретение позволяет защитить механизм привода и инструмент от перегрузки по крутящему моменту и автоматически управлять подачей в функции крутящего момента, в результате чего иовышается надежность н производительность.

Формула изобретення

Шпиндельный узел металлорежущего станка по авт. св. № 401455, отличающийся тем, что, с целью защиты привода и инструмента от перегрузок по крутящему моменту и обеспечения автоматического управления подачей в функции крутящего момента, введен передаточный механизм, выполненный в виде кольцевой полости с гидропластом, внутри полости размещены подпружиненные плунжеры, перекрывающие каналы, сообщающие между собой полости гидроцнлиндра, при этом ведомый элемент нажимного механизма кинематически связан с передаточным механизмом.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 401455, кл. В 23В 47/04, 1969. ZZZ Z W//0Vs ч/ / / / / V/ ХПХ / С( yf /