Шпиндельное устройство
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для регулирования положения в пространстве и фиксации оси шпинделя станка. Целью изобретения является повышение точности и сокрашение времени регулирования за счет обеспечения изменения положения оси шпинделя станка в заданном направлении при неизменном месте расположения органа силового воздействия. Механизм регулирования выполнен в виде установленного на выступаюшем из втулки 2 нерабочем конце шпинделя 3 с натягом по узкому поясу диска 4, имеюшего малую жесткость в осевом направлении. С внутренней стороной периферийного буртика диска 4 контактирует с возможностью силового воздействия на него один конец двуплечего поворотного рычага 6. Другой его конец контактирует с нажимным кольцом 9, соединенным с соосным кольцом 10 осью 11 врашения. Между кольцами вставлен прямой конус 13 с возможностью перемешения в диаметральном направлении колец. Диск 4 примагничен к магнитной плите 5, закрепленной на втулке 2. При необходимости перемещения конца шпинделя в заданном направлении кольцо 7 со смонти рованным на нем рычагом 6 поворачивают на заданный угол, перемешают диск 4, связанный с ниж-, ним концом шпинделя. 1 з.п. ф-лы, 13 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)4 В 24 841 4
«» « ° /В,й-,ф
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41!1854/31-08 (22) 23.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. № 5 (7! ) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) Н. В. Никитков, Н. И. Шипилов и Н. Ю. Ковеленов (53) 621.923.9 (088.8) (56) Скоростная алмазная обработка деталей из технической керамики. /Г!од ред. 3. И. Кремня. — Л.: Машиностроение, 1984, с. 22 — 25. (54) ШПИНДЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для регулирования положения в пространстве и фиксации оси шпинделя станка. Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени регулирования за счет обеспечения изменения положения оси шпинделя станка в заданном направлении при неизменном месте расположения органа сиÄÄSUÄÄ 1371887 А 1 лового воздействия. Механизм регулирования выполнен в виде установленного на выступающем из втулки 2 нерабочем конце шпинделя 3 с натягом по узкому поясу диска 4, имеющего малую жесткость в осевом направлении. С внутренней стороной периферийного буртика диска 4 контактирует с возможностью силового воздействия на него один конец двуплечего поворотного рычага 6. Другой его конец контактирует с нажимным кольцом 9, соединенным с соосным кольцом 10 осью 11 вращения.
Между кольцами вставлен прямой конус !3 с возможностью перемещения в диаметра1bном направлении колец. Диск 4 примагничен к магнитной плите 5, закрепленной на втулке 2. При необходимости перемещения конца шпинделя в Заданном направленин кольцо 7 со смонтированным на нем рычагом 6 поворачивают на заданный угол, перемещают диск 4, связанный с нижним концом шпинделя. l з.п. ф-лы, !3 ил.
137!887
1l Iu()l)(TeHH(. относится к машиностроению н может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для обработки плоских деталей точной формы.
Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности регулирования оси шпинделя станка за счет обеспечения возможности изменять положение Оси шпинделя станка в заданном направлении.
На фиг, изображено устройство, об(ций нид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. l; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. l; на фиг. 5 сечение à — Г на фиг. l; на фиг. 6— сечение Д- Д на фиг. 5; на фиг. 7 сечение E — Е на фиг. 1; на фиг. 8 — сегснне Ж Ж на фнг. I; на фиг. 9 — сеченнс .3:3 н» фиг. 1; на фиг. 10 сечеil»B И И tl» фиг. 1; на фиг. 11 — схема
<)lIptделення взаимного положения оси шпин(елн ст,(нк» н пространстве; на фиг. 12 сечение К К II» фнг, 11; на фиг. 13 сxPм» I>
Устройство состоит из станины с закренлс нн<>й Н» í H нтулкой 2, в которой усi.;I«E>ff,f«f«»IIHHдель 3 с натягом по узкому пояску, расположенному у рабочего к<нщ;< с Во.(IEtoæíoñòüþ качания его нераб>Очего конца н пределах зазора во втулке.
Н» ны T> II IK>litt из втулки нерабочем конIl(III!lItfI. 1(, )я с Н »тягоM по узКОму ЛОНГК < уt I;li!<)B.(ен диск 4, который примагничен к к<.)ьценой магнитной плите 5, закреп 1tнгп>й tl» BTtлке. На периферии диска выполнен буртик, с внутренней стороны которого р»снолс>жен с возможностью силоного
В<>злс йс(ВНЯ и» ДИСК Н ЕГО ДнаМЕтРаЛЬНОМ
Ii;ItiI>,lB.1сч1нн один конец двуплечего рыч»1» 6 смонтиров»нного на кольце 7, уст»нонленном н<1 нерабочей поверхности ма( н)сгной н, I IITI>l с возможностью кругового нр;«и Hflrl и сн»бж HHQM угловой шкалой, а и» 1!It ке у< T;iнонлен указатель 8 углового
IIoл );коll! н кольца 7. Второй конец рычага р;1< II(),1<)жен с возможностью контактирования н 1)ер«дачи силового воздействия от г()I)IH)B<)!i понерхностн нажимного кольца 9, у Tell!.,B..t нного с зазором <и н()сительно нару.иной ItoBBI>xftocTH втулки и соединенного у кр;)н с с<к>Оным поворотным кольцом 10 (>(ьK) I! нра(пения, пар 11лельной их хОрд»м, Il()»op(>TII<>B кольцо установлено на диал:стр»льной бсн 12 качания, смонтированной
B(> вгулке прн параллельном расположении с (>сl K), <н.(нняющей кольц». Между кольц»мн со «гороны, противоположной соедиННК>Н(сй НХ ()CH, B(. т»ВЛЕН ПряМОй НаружНЫй конус I 3, нмеK)lt(HH резьбовое соединение с уст»нонленным на втулке кронштейном 14.
С ц< лыс) постоянного soft>актирования колсц с конусом кольца соединены пружиной растяжения (не показано). Для уменьшения осевой жесткости центральной части диска 4 в нем выполнена кольцевая проточка Р.
Механизм регулирования устройства состоит из трех сборочных единиц.
Поворотный механизм перемещения нерабочего конца шпинделя состоит из двуплечего поворотного рычага 6, смонтированного на кольце 7, имеющем круговую шкалу и установленном соосно с втулкой 2 с возможностью кругового вращения. Указанный рычаг установлен с целью перемещения нерабочего конца шпинделя 3 через диск 4 в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя в любом, наперед заданном радиальном направлении диска, установленного соосно на нерабочем конце шпинделя.
При наличии неподвижной точки-центра качания рабочего конца шпинделя перемещение его нерабочего конца в любом заданном направлении соответствует наклону оси шпинделя и том же направлении.
Механизм силового параллельного переме(пения нажимного кольца состоит из нажимного кольца 9, установленного с зазором относительно наружной поверхности втулки 2 «соосным поворотным кольцом 10 осью !1 вращения, параллельной их хордам; поворотное кольцо установлено с зазором оТНосительно наружной поверхности втулки на диаметральной оси 12 качания, смонтированной во втулке при параллельном расположении с осью, соединяющей кольца. Между кольцами со стороны, противоположной соединяю(цей их оси, вставлен орган силового воздействий прямой нагруженный конус 1:3, имеющий резьбовое соединение с установленным на втулке кронштейном 14. С целью постоянного контактирования колец с конусом кольца соединены пружиной растяжения (не показано).
С помощью этого механизма достигается перемещение конца поворотного рычага 6, контактирующего с торцовой поверхностью нажимного кольца при неизменном месте расположения органа силового воздействия прямого конуса. Последнее обстоятельство важно с точки зрения уменьшения габаритов конструкции и улучшения удобства обслуживания станка. Кроме этого, строгая параллельность перемещения торцовой поверхности нажимного кольца обеспечивает постоянное передаточное отношение узла регулирования для любого радиального относительно втулки положения поворотного рычага, что гарантирует точность работы узла регулирования, а следовательно, и точность настройки станка.
Механизм фиксации-закрепления положения оси шпинделя, достигнутого при ре. гулировании,состоит из установленного на выступающем из втулки 2 нерабочем конце шпинделя 3 соосно с ним с натягом по
1371887 узкому пояску диска 4, примагниченного к кольцевой магнитной плите 5, закрепленной соосно на втулке.
Этим механизмом достигается подторможенность перемещаемого в процессе регулирования диска 4, а также обеспечивается постоянная совмещенность процессов окончания перемещения, фиксации и закрепления этого диска в конечном положении без создания неравномерных внутренних напряжений в контактирующих между собой поверхностях магнитной плиты и диска. Это гарантирует постоянство во времени достигнутого при регулировании положения оси шпинделя. Подторможенность диска повышает точность настройки положения оси шпинделя и сокращает время рс гулирования за счет обеспечения неподвижности диска, а следовательно, и регулируемого нерабочего конца шпинделя после каждого его перемещения, осуществляемого при помощи совместного действия механизмов перемещения нерабочего конца шпинделя 1 и силового параллельного перемещения нажимного кольца. За счет использования креплений рабочего и нерабочего концов шпинделя 3, соответственно во втулке 2 и диске 4 с помощью посадок с натягом, а также кольцевой магнитной плиты 5, а и случае необлодимости и болтов 5, обеспечивается высокая во всех направлениях жесткость смонтированного во втулке шпинделя. Это гарантирует его малую во всех направлениях податливость. Поэтому перемещения шпинделя, которые могут возникнуть от инерционных сил и сил резания в процессе эксплуатации станка, будут очень малыми и практически не повлияк т на точность размеров, формы и взаимного расположения обрабатываемых поверхностеh деталей. Таким образом, использование предлагаемого устройства гарантирует практическую независимость точностных параметров обработки от силоиыл факторов процесса, т.е. положение шпинделя относительно настроечных элементов станка, достигнутое при регулировании, остается таким же неизменным и в процессе обработки.
Устройство работает следующим образом.
С инструментального верхнего шпинделя (ось 02--0 ) снимается шлифовальный круг и на его место устанавливается оправка с индикатором, а на нижний шпиндель (ось Oi — OI ) устанавливается эталонная плоскопараллельная плита с угловой шкалой, расположенной на оси вращения инструментального шпинделя Π— Ог, т.е. на межцентровом расстоянии А станка (фиг. !1).
Опусканием верхнего инструментального шпинделя индикатор вводится в соприкосновение с эталонной плитой. Круговым вращением оправки определяется разность между максимальным и минимальным показаниями индикатора. За максимальное значение принимается показание индикатора, со5
55 ответствующее максимальному его удал«<ш« от плоскости эталонной плиты на угл< вр,<щения 360" . Определяется угловое положение оправки, соо1ветствуюпцге максимальному показанию индикатора на l гл<гиой и:кале эталонной плиты. Например, при нулIIII< из.loi<е дается перемещение, соответствующее изменению показания индикатора, равного половин<:<нач HHH отклонения от параллел НосТН осе«. измеренного на диаметре иран<иHHH Hll!IHкатора. В случае неудовлетвор«тельного I Формула изобретения I. Шпиндельное устройство, содержащее закрепленную на станине втулку, установленную с натягом на верхней части размещенного внутри нее шпинделя, нижний конец которого установлен с возможностью взаимодействия с механизмом регулирования положения и фиксации, смонтированным на втулке, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования оси шпинделя и сокращения времени настройки, механизм регулирования положения шпинделя выполнен в виде двуплечего поворотного рычага, смонтированного на перифериии кол ьцевого элемента, размещен ного концентрично с втулкой с возможностью поворота относительно нее, при этом нижний и верхний концы рычага установлены с возможностью контакта соответственно с буртиком диска, смонтированного на нерабочем конце шпинделя с возможностью радиального перемещения совместно с последним, и торцовой поверхностью нажимного кольца, свободно расположенного на втулке и связанного по периферии осью, перпендикулярной оси шпинделя, с поворотным кольцом, смонтированным на втулке 10 посредством оси, параллельной оси, связывающей кольца, а между обращенными одна к другой поверхностями колец со стороны, противоположной оси, связывающей кольца, размещен конус, установленный с воэможностью взаимодействия с кольцами и перемещения в направлении, перпендикулярном оси шпинделя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено магнитной плитой, смонур тированной на втулке с возможностью постоянного контакта с диском. l371887 1О 1с Фыг 4 l371887 1371887 Рог. /1 0f Рог. 12 Составитель Л. Дроздецкий Редактор Г. Волкова Техред И Верее Корректор A. Зимокосов Заказ 225/19 Тираж 677 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4!5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
