Шпиндель металлорежущего станка Советский патент 1983 года по МПК B23B19/02 B24B41/04 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано преимущественно 6 прецизионных внутришлифовальных станках.

Известен шпиндель металлорежущего станка, выполненный в виде вала, установленного на опорах качения, в котором отверстие корпуса опоры выполнено в виде овала и расположено так, что ось максимальной жесткости опоры совпадает с направлением проекции силы резания в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя l .

Шпиндель обладает повышенной жесткостью и виброустойчивостью в направлении действия сил резания. Однако изготовле-ние опор в форме овала представляет значительные трудности. Кроме того, износ элементов опор приводит к быстрой потере жесткости и в 1броустойчивости, так как регулировка жесткости опор и система компенсации, износа не предусмотрены.

Целью изобретения- является расширение технологических возможностей шпинделя аа счет обеспечения регулирования радиального натях-а подшипника в опоре.

Поставленная цель достигается тем, .что коаксиально опореустановле.

на регулировочная шайба, внутренняя поверхность которой выполнена эллипсообразной, а в по радиусу выполнены по крайней мере два симметрично расположенных сквозных отверстия, в которых помещены подпружиненные упоры, взаимодействующие через опорные элементы с одной стороны с эллипсообразной поверхностью регули10ровочной шайбы, а с другой с наружным кольцом подшипника, воспринимадсвдего радиальные нагрузки, при этом между отверстиями в корпусе расположены участки пониженной жесткости.

15

На фиг. 1 представлен, общий вид шпинделя металлорежущего станка; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Шпиндель металлорежущего станка, например внутришлифовального, содер20жит корпус 1, в котором укреплена обмотка статора 2, вал-ротор 3, несущий на оправке 4,шлифовальный круг 5. Подшипники б и 7 передней . опоры закреплены жестко на.валу 3 с 25 помощью гайки 8. Вал-ротор 3 имеет . сверления 9 для подачи к опорам масляного тумана. Радиально-упорные шарикоподшипники задней опоры (на фигурах не показаны) закреплены на

30 валу жестко, а их наружные кольца выполнены плавающими. Наружные кол ца радиального роликоподшипника 6 и радиально-упорного шарикоподшипника 7 передней опоры в осевом направлении жестко закреплены в крышке 10 корпуса 1 шпинделя с помощью фла цев 11 и 12. Поссщочная поверхность наружного кольца радиального роликоподшипника б отделена радиальной проточкой 13, при этом крьшка 10 им ет две диаметрально противоположные сквозные прорези 14 и 15 (см.фиг. 2 выходящие в радиальную проточку 13 и образующие зоны пониженной жесткост Крышка 10 имеет также два диаметрально противоположных отверстия 16 и 17 в каждом из которых имеется упругий элемент 18, 19 (например, разрезная или витая пружины определенной жесткости), наход5щейся между двумя шариками 26, 21 и 22, 23, и упоры 24 и 25, установленные с возможностью перемещения и взаимодействия с наружным кольцом роликоподшипника при повороте регулировочной шайбы 26, у которой внутреннее отверстие выполнено в виде эллипса. Фиксация регулировочной шайбы 2ё в радиальном направлении осуществляется с помощью центрирующего буртика. В осевом направлении регулировочная шайба фиксируется кольцом 27, которое крепится к крышке 10 винтами 28 От самопроизвольного проворота регулировочная шайба фиксируется шариковйм фиксатором 29. Радиальный натяг создается по направлению, совпадающему с направл нием радиальной составлякяцей силУ резания. Поворачивая регулировочную шайбу 26, усилие передается соответ ственно через шарики 20,22, упругие элементы 18, 19, шарики 21, 23 и упоры 24, 25 на наружное кольцо роликоподшипника б и деформирует его, создавая требуемый радиальный натяг. Тела качения, находящиеся виз зоны радиального натяга, перемещаются с зазором относительно колец роликоподшипника 6, в результате чего создаются благоприятные условия для создания гидродинамического клина, улучшается смазка элементов качения. Данный шпиндель обеспечивает высокую виброустойчивость, жесткость и точность вращения, несложен в изготовлении и эксплуатации, обеспечивает высокую быстроходность и длительный срок службы. Формула изобретения Шпиндель металлорежущего станка, содержащий вал, cтaнoвлeнный в корпусе на опорах, выполненных в виде подшипников качения и расположенного в передней опоре механизма создания радиального натяга в направлении действия силы резанияв плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, о т личающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, механизм создания радиального натяга выполнен в виде установленной коаксиально опоре регулировочной шайбы с эллипсообразной внутренней поверхностью, а в корпусе выполнены по крайней мере два радиальных симметрично расположенных сквозных отверстия, в которых с возможностью взаимодействия через опорные элементы с внутренней поверхностью регулировочной шайбы и с наружным кольцом подшипника качения установлены введенные в шпин-дель; упругие элементы, 1три этом между радиальными отверстиями расположены участки пониженной жесткости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 231289, кл. В 23 В 19/02, 1966.

29

/