Гидростатический шпиндельный узел Советский патент 1981 года по МПК B23B19/02 

(54) ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

1

Изобретение относится к станкостроению а именно к конструкции гидростатических шпиндельных узлов тяжелых токарных станков. Гидростатические шпиндельные узлы применяются в передних и, реже, задних бабках прецизионных токарных станков большой грузоподъемности.

Благодаря наличию масляной пленки, разделяющей трущиеся поверхности, гидростатические шпиндельные узлы имеют высокий коэффициент демпфирования,- а это обеспечивает станкам хорошие динамические характеристики. Кроме того, наличие зазора в гидростатических подшипниках, заполненного маслом, позволяет компенсировать влияние погрешностей формы шеек шпинделя на стабильность положения его оси.

Известен гидростатический шпиндельный узел, состояший из стойки, установленной на плите станины, вкладыша подшипника и гидросистемы, обеспечиваюшей разгрузку планшайбы и представляющей собой жесткую опору, ненадежную в эксплуатации 1.

Однако в процессе длительнойобработки изделий на тяжелых станках возникает необходимость отключить станок в силу различных причин. При этом из-за значительных зазоров в гидростатических подшипниках шпинделя, при опускании шпинделя с изделие.м, происходит смешение изделия относительно зажимных кулаков «излом оси шпиндель-изделие. При последующем включении станка шпиндель устанавливается в первоначальное положение, а изделие сбивается относительно первоначальной выстановки на величину порядка 0,01-0,02 мм, что недопустимо при точной обработке или требует дополнительной выстановки.

,Цель изобретения - устранение излома оси «шпиндель-изделие и опускание шпинделя при выключении и последуюшим включении станка.

Указанная цель достигается тем, что в шпиндельном гидростатическом узле, содержащем гидростатические опорные подшипники и шпиндель с планшайбой, под планшайбой установлены поддерживаюшие элементы, например ролики, которые связаны с самотормозяшимся механизмом поджима роликов к планшайбе, который для контроля усилия поджима снабжен отдельным устройством, например, в виде кулачковой

муфты с осевым перемещением и конечным выключателем отключения движения роликов и отключения питания гидростатических подшипников шпинделя.

На фиг. 1 изображен шпиндельный узел, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел контроля усилия поджима.

Шпиндельный узел состоит из шпинделя 1, расположенного в радиальных гидростатических подшипниках 2 и 3, к которым подводится система питания с насосом 4. На переднем конце шпинделя смонтирована планшайба 5, под которой расположены поддерживаюш,ие ролики 6, сидящие в корпусах 7 и 8, соединенных винтом 9 с правой и левой нарезкой с редуктором 10. В редукторе находится кулачковая муфта 11 и конечный выключатель 12. Первый вал редуктора соединен с двигателем 13.

Работа шпиндельного узла с поддерживающими роликами осуществляется следующим образом.

При общем выключении станка дается команда на включение двигателя 13, который приводит во вращение редуктор 10 и связанный с ним винт 9. Так как корпуса 7 и 8 имеют резьбу правой и левой нарезки, то при вращении винта 9 ролики 6 перемещаются к планшайбе 5. Когда усилие поджима роликов б к планшайбе 5 достигнет заданной величины, определяемой настройкой кулачковой муфты 11, подвижная половина муфты переместится в осевом направлении и нажмет на конечный выключатель 12, выдающий команду на выключение двигателя 13 и насоса 4, которые отключаются. Однако, благодаря наличию самотормозящего элемента (винта) шпиндель 1 займет положение близкое к рабочему, так как наличие поддерживающих роликов не даст щпинделю опуститься на величину зазора в подшипнике 2, а подъем заднего конца шпинделя в подщипнике 3 на величину зазора практически не изменит положение щпинделя 1, а следовательно, и изделия. При включении станка цикл происходит в обратной последовательности; сначала включается насос питания 4,

затем через определенный промежуток времени включается двигатель 13 редуктора 10 и ролики поджима отводятся от планщайбы 5, не сбивая шпинделя с оси.

Предлагаемое устройство позволяет применить гидростатический шпиндельный узел, шпиндель которого при остановке станка не опускался и не происходило излома оси «щпиндель-изделие, что уменьшает длительность обработки и повышает качество обрабатываемых изделий, а также позволяет

уменьщать опорную площадь основного подшипника, так как основная нагрузка воспринимается роликами, это рещение можно использовать для дополнительной разгрузки подшипника и для устранения излома консоли щпинделя в процессе работы станка.

Формула изобретения

усилия поджима и отключения питания гидростатических подшипников.

взаимодействующую при осевом пере.мещении с конечным выключателем для отключения механизма поджима роликов и отключения питания подшипников шпинделя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка ФРГ № 1477553, кл. 49 а 32, опублик. 1975.

)1(ЖЖ)|(Ж)|(Ж

аг. 1 Вид 10 (pUi.2 :3

(риг. J