Шпиндель металлорежущего станка

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков . Цель изобретения - повышение точности вращения шпинделя путем создания возможности безынерционного автоматического регулирования натяга подщипников качения на работающем шпинделе, установленном на опорах качения, содержащих два радиально упорных подшипника с размещенными между ними проставочными кольцами . Подщипники неподвижно установлены на валу ротора и подвижны относительно корпуса. Проставочная втулка между подвижными в осевом направлении кольцами выполнена из магнитострикционного материала и имеет продольные окна. На перемычках между окнами размещены обмотки возбуждения магнитострикц ионного преобразователя , которые взаимосвязаны электрически с датчиками смещения шпинделя. При изменении смещения изменяется натяг в опоре. Обмотки могут быть соединены встречно для двух рядом расположенных перемычек или быть автономными и использоваться для изменения натяга по длине дорожки качения в заданном месте. Для этого шпиндель снабжается датчиками обратной связи , которые контролируют величину натяга в области данной перемычки. 2 з. п. ф-лы, 3 ил. i (Л оо ьс со со ел СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 24 В 41 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОВСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3870127/31-08 (22) 07.03.85 (46) 15.08.87. Бюл. № 30 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) А. С. Крит, Ж. С. Равва, Г. В. Дорофеев и О. В. Сергеева (53) 62.233.2-752 (088.8) (54) ШПИНДЕЛЬ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО

СТАНКА (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Цель изобретения — повышение точности вращения шпинделя путем создания возможности безынерционного автоматического регулирования натяга подшипников качения на работающем шпинделе, установленном на опорах качения, содержащих два радиально упорных подшипника с размещен„„SU„„1329955 А 1 ными между ними проставочными кольцами. Подшипники неподвижно установлены на валу ротора и подвижны относительно корпуса. Проставочная втулка между подвижными в осевом направлении кольцами выполнена из магнитострикционного материала и имеет продольные окна. На перемычках между окнами размещены обмотки возбуждения м агнитострикционного преобразователя, которые взаимосвязаны электрически с датчиками смещения шпинделя. При изменении смещения изменяется натяг в опоре. Обмотки могут быть соединены встречно для двух рядом расположенных перемычек или быть автономными и использоваться для изменения натяга по длине дорожки качения в заданном месте. Для этого шпиндель снабжается датчиками обратной связи, которые контролируют величинх натяга в области данной перемычки. 2 з. п. ф-лы, 1329955

10

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в LUIIHHjIåëüíûõ узлах металлорежущих станков.

Цель изобретения — повышение точности вращения шпинделя путем создания возможности безынерционного автоматического регулирования натяга подшипников качения на работающем шпинделе.

Поставленная цель достигается тем, что одна из распорных втулок выполнена из магнитострикционного материала и является сердечником электромагнита, обмотки которого электрически связаны с датчиком положения шпинделя.

На фиг. 1 изображена одна из опор шпинделя на подшипниках качения; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — распорная втулка, служащая сердечником электромагнита.

Шпиндель 1 установлен в обойме 2 на подшипниках 3 качения. Между ними расположены внутренняя проставочная втулка 4 и внешняя проставочная втулка 5, имеюш,ая продольные окна, скругленные у торцов.

В окнах уложены обмотки 6 электромагнитов, сердечниками которых служат перемычки, полученные в результате фрезерования окон в проставочной втулке 5.

Обмотки 6 уложены таким образом, что магнитный поток, проходягций через перемычки втулки 5, имеет осевое направление.

Обмотки 6 рядом расположенных перемычек включены встречно и электрически связаны с датчиками положения шпинделя 1 (не показаны). Проставочная втулка 5 выполнена из магнитострикционного материала.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал о положении шпинделя 1 поступает с датчика в сравнивающее устройство.

Туда же вводится сигнал задатчика. При рассогласовании сигналов их разность после предварительного усиления поступает на электромагниты, образованные перемычками втулки 5 и обмотками 6.

В результате эффекта магнитострикции длина проставочной втулки 5 увеличивается.

Это ведет к увеличению натяга в подшипниках 3 качения шпинделя. Увеличиваются упругие силы в подшипниках 3 качения, которые возвращают шпиндель 1 в заданное положение. Если внешние возмущения малы либо отсутствуют вовсе и, следовательно, шпиндель 1 не отклоняется от заданного положения, натяг в опоре поддерживается на минимальном уровне, необходимом для обеспечения заданной точности вращения.

Благодаря этому снижается износ дорожек и тел качения подшипников 3 и увеличивается и х дол го веч ность.

Для увеличения эффективности использования магнитного потока. проходящего по проставочной втулке 5, окна в ней выполнены скругленными у торцов.

На фиг. 2 магнитные линии показаны тонкими линиями со стрелками. С целью взаимного усиления магнитных потоков, проходящих через одну перемычку втулки 5, рядом расположенные обмотки 6 включены навстречу друг другу. При этом магнитные потоки, созданные ими, имеют одно и то же направление и взаимно усиливают друг друга.

При необходимости можно управлять натягом в различных участках подшипника по длине его дорожки качения или поддерживать параллельность между плоскостями торцов проставочной втулки 5. Для этого обмотки 6 выполняют независимыми друг от друга и каждую из них, помимо управления от датчиков положения шпинделя 1, дополнительно электрически связывают с соответствующим датчиком обратной связи, контролирующим натяг подшипника 3 в области данного стержня.

Форщла изобретения

1. Шпиндель металлорежущего станка, содержащий корпус, вал-ротор, установленный на опорах качения, датчики фиксации радиального и осевого положения вала-ротора и электромагнит, управляющий величиной осевого натяга одной из опор ротора, при этом регулируемая опора содержит по крайней мере два радиально-упорных подшипника с установленными между ними проставочными втулками, причем подшипники неподвижно соединены по одной посадочной поверхности, например с валом-ротором, а по другой — — установлены с возможностью осевого перемещения под действием электромагнита, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вращения шпинделя, электромагнит установлен на проставочной втулке, которая расположена между подвижными в осевом направлении кольцами подшипника, при этом проставочная втул ка выполнена из магнитострикционного материала с продольными окнами, на перемычках между которыми уложены обмотки возбуждения электромагнита.

2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью усиления магнитных потоков, окна в проставочной втулке выполнены скругленными к торцам, количество обмоток— четным, а обмотки, уложенные на рядом расположенные перемычки, включены встречно.

3. Шпиндель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью изменения натяга в различных участках подшипника по длине дорожки качения, обмотки электромагнита выполнены независимо друг от друга и каждая из них дополнительно электрически взаимосвязана с введенными в шпиндель датчиками обратной связи, установленными с возможностью контроля величины натяга в области данной перемычки.

1329955

1329955

Составитель В. Зайцев

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3523/17 Тираж 7!4 Подписное

ВНИИПИ Государственного ко итета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4