Шпиндельный узел станка для электроэрозионной обработки

 

Использование: в электрофизических и электрохимических методах обработки шпиндельных узлов электроэрозионных станков. Сущность изобретения: в узле станка каждая изолирующая втулка выполнена в виде двух концентрично расположенных кольцевых изоляторов, разделенных металлическим токопроводящим кольцом, в один изолятор вмонтирована катушка индуктивности с токоподводами, выведенными на наружную и внутреннюю поверхность изолятора до контакта с прилегающими кольцами, а толщина колец изоляторов и количество витков катушки выбраны из условия получения в электрическом фильтре, образованном металлическими частями узла, изоляторами и катушкой, резонансной частоты, равной частоте генератора импульсов. 3 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 Н 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6Ы"=003НМ

N7EH7ip «7;:::, .1,".: @!tö

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3693833/08 (22) 25.01.84 (46) 15,07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Производственное объединение "Ленинградский завод турбинных лопаток" им.

50-летия СССР (72) О.M.Íîâèêîâ, А.И.Лозбенев и В.Ф.Горшков (53) 621,9.048.4.06 (088.8) (56) Шумов Е,Г. и др. Электроэрозионное шлифование. — М., Машиностроение, 1977, с. 14, (54)(57) Ш ПИ Н ДЕЛ Ь Н Ы Й УЗЕЛ СТАНКА

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий подключенный к генератору импульсов станка шпиндель, установленный в корпусе станка на подшипниках, размещенных в корпусе на изолируИзобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается шпиндельныx узлов электроэрозион н ых стан ко в.

Цель изобретения — повышение надежности шпиндельных узлов путем улучшения качества изоляции его токонесущих частей, что исключает разрушение изоляторов узла под действием импульсов высокого напряжения генератора импульсов электроэрозионнога станка.

На фиг. 1 изображена конструкция шпиндельного узла; на фиг. 2 — эквивалентная электрическая схема изолирующей втулки; на фиг. 3 — график зависимости мо-. дуля полного сопротивления изолирующей втулки от частоты технологического така, Шпиндель 1 установлен в корпусе 2 станка на подшипниках, изолированных от корпуса 2 изоляторами, расположенными. Ж 1662779 А1 ющих втулках, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности узла путем улучшения качества изоляции его токонесущих частей, каждая изолирующая втулка выполнена в виде двух концентрично расположенных кольцевых изоляторов, разделенных металлическим токопроводящим кольцом, в один изолятор вмонтирована катушка индуктивности с токоподводами, выведенными на наружную и внутреннюю поверхность изолятора до контакта с прилегающими кольцами, а толщина колец изоляторов и количество витков катушки выбраны из условия получения в электрическом фильтре, образованном металлическими частями узла, изоляторами и катушкой, резонансной частоты, равной частоте генератора импуль4 сов, между посадочными поверхностями корпуса 2 станка и подшипников 3, Генератор импульсов станка (не показан) подключен к корпусу 2 одним полюсом и к шпинделю 1 другим. Таким образом, полюсы генератора разделены изоляторами в виде втулок.

Каждая втулка содержит первое изоляционное кольцо 4, металлическое кольцо 5 и второе изоляционное кольцо 6, внутри которой имеется катушка 7 индуктивности. Выводы катушки 7 подключены к металлическому кольцу 5 и подшипнику 3 в случае размещения кольца 6 между кольцом

5 и подшипником 3 или к металлическому кольцу 5 и корпусу 2 в случае расположения кольца 6 между кольцом 5 и корпусом 2.

В соответствии са схемой (фиг, 2) металлическое кольцо 5 и корпус 2 образуют конденсатор С1. металлическое кольцо 5 и

1662779 подшипник 3 — конденсатор С2, а катушка, встроенная в изолирующее кольцо 6, — индуктивность .

В совокупности эти элементы образуют электрический фильтр. Такой фильтр имеет нелинейную зависимость полного сопротивления (Z) от частоты (фиг. 3), Величина полного сопротивления растет с увеличением частоты f между значениями f1 (частоты последават@льного резонанса) и f2 (частоты параллельного резонанса). Причем частота f>,Aîåëåäoâàòåëüного резонанса определяется:величинами индуктивности катушки 7 и емкостью между металлическим кольцом 5 и корпусом 2,.а частота f2 параллельного резонанса определяется величиной индуктивности катушки 7 и емкостью между металлическим кольцом

5 и подшипником 3.

Толщину колец 4 и 6, количество витков в катушке 7 выбирают так, чтобы максимум сопротивления контура соответствовал частоте генерации импульсов генератора электроэрозионного станка.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

При подключении полюсов генератора импульсов к шпинделю 1 и корпусу 2 через

5 систему колец 4 и 6 начинает протекать ток утечки. Так как основной частотой переменного тока, предоставляющего генерируемую последовательность импульсов, является частота импульсов, а фильтр, обра10 зованный кольцами 4 и 6, катушкой 7 и металлическими кольцами узла, имеет на этой частоте наибольшее сопротивление, токи утечки небольшие. Этим достигают уменьшения электроэрозионного износа подшип15 ника шпинделя станка. Износ вызывают протеканием тока через подшипники. При этом между рабочими поверхностями обойм и шариков (роликов), разделенных слоем смазки, возникают электрические разряды, 20 вызывающие эрозию поверхностей, если ток утечки значителен, Уменьшение износа подшипников достигают уменьшением тока через них вследствие увеличения сопротивления изолирующих втулок.

1б62779 (г/

Составитель P. Мельдер

Редактор M. Кобылянская Техред М;Моргентал Корректор В Гирняк

Заказ 2225 Тираж 450 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101