Шпиндельный узел станка с устройством подачи смазочно- охлаждающей жидкости

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к шпиндельным узлам станков с системой подачи смазочно-озслаждающей жидкости (СОЖ). Целью изобретения является повьшение эффективности охлаждения, смыва стрзгжки и точности обработки за счет термостабилизации шпинделя. СОЖ через обратный клапан от нагнетательной магистрали подадает в пазы на наружной поверхности переднего конца корпуса 1, выполненные в виде многозаходной спирали. Далее СОЖ попадает в полость 8, образованную внутренней поверхностью стакана 6 и наружной поверхностью фланца 4 корпуса 1, а оттуда - в сопло 9, образованное коническим отверстием в дне стакана 6, Конусное отверстие перекрыто мембраной 14. При повышении давления СОЖ мембрана 14 открьшает сопло 9 и СОЖ в виде конуса попадает в зону реза- . ния. Для обеспечения пульсации СОЖ в корпусе 1 вьшолнен канал 10с впускным клапаном 11. Для регулирования ширины сопла 9 стакан 6 установлен с возможностью осевого перемещения . 3 з.п. ф-лы, 2 ил. / (Л 4 tc 05 4;; со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9 А1 (19) (11) (51) 4 В 23 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕВЬСТВУ (21) 4210438/25-08 (22) 17.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. №- 36 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) Л. M. Кордыш, А. Л. Каганов, Н. А. Старовойтов и Я. Ш. Фейгин (53) 62-719(088.8) (56) Станки и инструмент, 1981, ¹ 5, с. 32, рис. 3. (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА С УСТРОЙСТВОМ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ

ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к шпиндельным узлам станков с системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, смыва стружки и точности обработки за счет термостабилизации шпинделя. СОЖ через обратный клапан DT. нагнетательной магистрали попадает в пазы на наружной поверхности переднего конца корпуса 1, выполненные в виде многозаходной спирали. Далее СОЖ попадает в полость 8, образованную внутренней поверхностью стакана 6 и наружной поверхностью фланца 4 корпуса 1, а оттуда — в сопло 9, образованное коническим отверстием в дне стакана 6.

Конусное отверстие перекрыто мембраной 14. При повышении давления СОЖ мембрана 14 открывает сопло 9 и СОЖ в виде конуса попадает в зону реза ния. Для обеспечения пульсации СОЖ

О в корпусе 1 выполнен канал 10 с ф впускным клапаном 11 Для регулирования ширины сопла 9 стакан 6 установлен с возможностью осевого перемещения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1426749

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а,именно к шпинде4ьным узлам станков с системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) .

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, смыва стружки и точности обработки за счет термостабилизации шпинделя. 10

На фиг. 1 показан. шпиндельный узйл; на фиг. 2 — то же, с потоком

СО К из сопла. ,= Шпикдельный узел станка с устройством подачи СОЖ содержит корпус 1, 15 размещенный в нем шпиндель 2 с опорами 3, фланец.4 для крепления шпинделя 2 в корпусе, гильзу 5 и размещенный на ней стакан 6. На переднем . конце корпуса 1 под гильзой 5 выпол- 20 иены пазы 7, связанные с кольцевой понолостью 8, образованной стаканом 6 и,:фланцем 4, В дне стакана 6 выполнено коническое отверстие, которое вместе с передней поверхностью корпуса 25

1;или фланца 4 образует кольцевое сипло 9, соединенное с полостью 8.

Стакан 6 установлен с воэможностью перемещения относительно корпуса 1 для регулирования величины размера 30 бопла 9. В корпусе 1 (в гильзе 5) выполнен дополнительный канал 10, соединяющий полость 8 с атмосферой, а в канале 10 установлен регулируемый

Впускной клапан 11. Пазы 7 выполнены в виде многозаходной спирали и связаны с обратным клапаном 12 нагнетающей магистрали 13 станка, В стакане 6 закреплена упругая кольцевая мембрана 1.4 таким образом, что ее 40 внутренняя кольцевая кромка контактирует с образующей сопло 9 поверхностью фланца 4.

Шпиндельный узел работает следующим образом. 45

При включении насоса СОЖ через на" гнетающую магистраль 13 и обратный клапан 12 попадает в кольцевую полость 8, а из нее — в спиральные пазы 7. Образованные в пазах 7 струи

СОЖ закручиваются по спирали и на выходе из них имеют направление, касательное.к винтовой линии пазов 7 на участке, прилегающем к колэцевой полости 8, При прохождении СОЖ по пазам 7 жидкость благодаря большой площади контакта с корпусом эффективно ее охлаждает. При этом из-за большо" го.объема протекающей жидкости температура ее повышается незначительно, практически не влияя на эффективность охлаждения эоны резания и инструментальной оправки 15. В полости 8 струи перемешиваются и истекают из сопла 9 в виде единого конусообразного потока 16, стенки которого сохраняют вращение в направлении, созданном с помощью спиральных пазов 7. Этот поток

16 СОЖ попадает на поверхность обрабатываемой детали 17, образует как бы сплошную ванну из энергично перемешивающейся СОЖ,,что способствует ее хорошему проникновению в зону ре-. зания, При этом поток СОЖ препятствует разбросу стружки, при котором она может попасть в .трудноочищаемые места станка,,что способствует лучшему удалению стружки вместе с отработанной СОЖ. Закручивание потока СОЖ в нанаправлении, противоположном направлению схода стружки повышает эффективность срыва стружки с режущих кромок инструмента и предотвращает ее разброс.

Так как объем полости 8 превышает объем поступающей СОЖ, то в канале

10 возникает с противоположной от сопла 9 стороны воздушная подушка, в которой из-за возрастания скорости истечения СОЖ при прохождении через сопло 9 возникает разряжение. Процесс проникновения воздуха через клапан

11 иэ атмосферы в воздушную подушку приводит к пульсации потока жидкости с периодическим изменением его интен сивности и конусности, что способствует попаданию СОЖ в зону резания при работе инструментами различной длины и диаметра.

С помощью настройки клапана 11 можно регулировать частоту пульсации потока 16 применительно к конкретнья условиям обработки.

Направленность потока СОЖ может быть изменена также путем осевого сдвига стакана 6, что из-sa изменения относительного положения поверхностей, образующих кольцевое сопло 9, обеспечивает изменение направления истечения жидкости с наименьшим со-: противлением,,а следовательно, изменяя угол конуса потока СОЖ.

Упругой мембраной 14 можно регулировать угол конуса потока 16. СОЖ из сопла. При изменении давления в нагнетающей магистрали 13 изменяется величина отжима мембраны 14, следо14 вательно, изменяется угол конуса истечения СОЖ.

Формула и з обретения

Составитель В. Брискина

Редактор M. Бандура Техред М. Ходанич Корректор M. Шарошн

Заказ 4808/14 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1. Шпиндельный узел станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащий корпус с опорами и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи СОЖ в зону резания от негнетательной магистрали, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения,.смыва стружки и точности обработки за счет термостабилизации шпинделя, шпиндельный узел снабжен установленным на переднем конце корпуса концентрично шпинделю стаканом с коническим отверстием в его дне, при этом между внутренними поверхностями стакана и наружными поверхностями передней части корпуса образо26749 вана кольцевая полость, а между стенкой конического отверстия стакана и корпусом — кольцевое сопло, а на наружной поверхности корпуса выполнены

5 пазы в виде многоэаходной спирали.

2. Узел по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что стакан установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса.

3. Узел по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен уста новленной в стакане и перекрывающей сопло упругой мембраной и размещенным

15 в нагнетдтельной магистрали регулятором давления.

4. Узел по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью обеспечения и регулирования частоты пуль20 саций потока СОЖ, в корпусе выполнен связанный с кольцевой полостью дополнительный канал, в котором размещен введенный в шпиндельный узел регулируемый впускной клапан.