Главный шпиндель, в особенности шпиндель для фрезерования при больших частотах вращения, для металлорежущих станков

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано на металлорежущих станках с автоматической сменой инструмента, осуществляемой при вращении шпинделя. Цель изобретения - повышение .технико-экономической эффекИзобретение относится к области станкостроения и может быть использовано на металлорежущих станках с автоматической сменой инструмента, осуществляемой при вращении шпинделя. Цель изобретения - повышение техникоэкономической эффективности и производительности путем повышения мощности. На фиг.1 изображен главный шпиндель, продольный разрез: .2 - то же (фрагмент ), промежуточное состояние при разътивности и производительности путем повышения мощности. Главный шпиндель, в особенности шпиндель для фрезерования при больших частотах вращения, приводится во вращение, а устройство автоматической смены инструмента подводит шпиндельную головку с инструментом 9, захватывая ее за кольцевой паз 10, к центрирующему буртику 11 корпуса 12 шпинделя-остова 1 и прижимает корпус 13 шпиндельной головки , центрируя его без зазора на прецизионной шариковой втулке 14 по направлению шпинделя-остова 1. При этом конус 15 инструмента 9 входит в конус 5 шпинделя-остова 1. Соосное вращение шпиндельной головки 13 и шпинделя-остова 1 обеспечивается с помощью поводковых колец 6 и 7 и подшипника 16. Частотные датчики 17 и 18 сообщают о синхронном вращении инструмента 9 и шпинделя-остова, при этом происходит зажим инструмента гидрохимическим устройством 20. В корпусе 12 шпинделя-остова вмонтирован сенсорный датчик 38 колебаний . 3 з.п. ф-лы. 2 ил. единении или соединении шпинделя-остова и шпиндельной головки с инструментом. На шпинделе-остове 1 находится направляющий подшипник 2 и центрирующий подшипник 3, имеющий упругую контропору .4. которая необходима для исключения принудительных усилий в радиальном направлении . На конусе 5 шпинделя-остова 1 расположены поводковые кольца 6 и 7, а также периферийный паз 8, необходимый для формирования аэростатического центрироСП С 00 СО го о XI го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 23 Q 3/157

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) ОЕ 262126 (48) 23,11.88 (21) 7774578/08 (22) 31.08.87 (46) 07,08,93, Бюл,¹ 29 (31) И/ P В 23 Q/2984703 (32) 24.12.86 (33) DD (71) Н/и Станкокомбинат им. Фрица Хеккерта (00) (72) Франц Шарнвебер и Юрген Мисселвитц (0D) (56) Патент ФРГ ¹ 2632228 А 1, кл. В 23 Q

1/08; 1978. (54) ГЛАВНЫЙ ШПИНДЕЛЬ, В ОСОБЕННОСТИ ШПИНДЕЛЬ ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

ПРИ БОЛЬШИХ ЧАСТОТАХ ВРАЩЕНИЯ, ДЛЯ М ЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано на метэллорежущих станках с автоматической сменой инструмента, осуществляемой при вращении шпинделя. Цель изобретения— повышение. технико-экономической эффекИзобретение относится к области станкостроения и может быть использовано нэ металлорежущих станках с автоматической сменой инструмента, осуществляемой при вращении шпинделя.

Цель изобретения — повышение техникоэкономической эффективности и производительности путем повышения мощности.

На фиг.1 изображен главный шпиндель, продольный разрез; на фиг.2 — то же (фрагмент), промежуточное состояние при разь Ю, 1832072 А1 тивности и производительности путем повышения мощности. Главный шпиндель, в особенности шпиндель для фрезерования при больших частотах вращения, приводится во вращение, а устройство автоматической смены инструмента подводит шпиндельную головку с инструментом 9, захватывая ее за кольцевой паз 10, к центрируюшему буртику 11 корпуса 12 шпинделя-остова

1 и прижимает корпус 13 шпиндельной головки, центрируя его без зазора на прецизионной шариковой втулке 14 по направлению шпинделя-остова 1. При этом конус 15 инструмента 9 входит в конус 5 шпинделя-остова 1.

Соосное вращение шпиндвльной головки 13 и шпинделя-остова 1 обеспечивается с помощью поводковых колец 6 и 7 и подшипника 16. Частотные датчики 17 и 18 сообщают о синхронном вращении инструмента 9 и шпинделя-остова, при этом происходит зажим инструмента гидрохимическим устройством 20, B корпусе 12 шпинделя-остова вмонтирован сенсорный датчик 38 колебаний. 3 з.п. ф-лы. 2 ил, единении или соединении шпинделя-остова и шпиндельной головки с инструментом.

На шпинделе-остове 1 находится направляющий подшипник 2 и центрирующий подшипник 3, имеющий упругую контропору 4. которая необходима для исключения принудительных усилий в радиальном направлении. На конусе 5 шпинделя-остова 1 расположены паводковые кольца 6 и 7, а также периферийный паз 8, необходимый для формирования аэростатического центриро1832072

20 вания инструмента 9. На корпусе 12 шпинделя-остова находится центрирующий буртик 11.

Захватный кольцевой паз находится на корпусе 13 шпиндельной головки, который центрируется без зазора на прецизионной шариковой втулке 14 по направлению шпинделя-остова, На хвостовике инструмента,9 выполнен конус 15. В корпусе 13 шпиндельной головки находится подшипник 16, обеспечивающий надежное вращение инструмента соосно с центрирующим буртиком 11. На инструменте 9 установлен частотный датчик 17, который с частотным датчиком 18, установленным на шпинделе- остове, выдает сигнал об их синхронном вращении. В центральйом отверстии шпинделя-остова установлены зажимные цанги

19 гидромеханического устройства 20, которые приводятся в движение поршнем 21.. Кроме того, гидромеханическое устройство включает в себя подвод 22 и вращательный ввод 23, который состоит из гидравлического подвода 24 и магистрали сжатого воздуха

25, смонтированных в эажимном цилиндре 25

35.

У основания конуса 5 шпинделя-остова находятся кольца 26 и 27 с торцовыми зубьями.

В корпусе 12 шпинделя-остова.смонти- 30 рованы, рычаги 28, которые приводятся в действие от поршня 32 и напорной линии 33 через тягу 31, На корпусе 13 шпиндельной головки выполнен бурт 29 для взаимодействия с торцевой плоскостью 30 корпуса 12 шпинделя-остова.

Зажимной цилиндр 35 выполнен снаружи как ременной шкив, на котором находится плоский ремень 34, В корпусе 13 шпиндельной головки раз- 40 мещены уплотнения 36 и 37, необходимые для защиты подшипника 16 от проникающей смазочно-охлаждающей жид ости. В корпус 12 шпинделя-остова вмонтирован сенсорный датчик колебаний 38. 45

Устройство работает следующим образом.

Шпиндель приводится во вращение посредством клиноремен ной передачи, состоящей из плоского ремня 34 и шкива 35, . который одновременно является и зажимным цилиндром.

Устройство автоматической смены инструмента подводит шпиндельную головку с инструментом 9, захватывая ее за кольце- 55

ВоА паз 10, к центрирующему буртику 11 корпуса 12 шпинделя-остова и прижимает

4 тову. При этом конус 15 инструмента 9 входит в конус 5 шпинделя-остова. Соосное вращение шпиндельной головки 13 и шпинделя-остова обеспечивается с помощью поводковых колец 6 и 7 и подшипника 16.

Через штуцер и магистраль 25 подается сжатый воздух, который, выходя из кольцевого паза 8, производит очистку конуса 15 и, кроме того, при усиливающемся спаривании выполняет функцию центрирования.

Когда частотные датчики 17 и 18 сообщают о синхронном вращении инструмента 9 и шпинделя-остова, зажимные цанги 19 гидромеханического устройства 20 замыкают возвратом поршня 21, нагруженного давлением жидкости через подвод 22, вращательный ввод 23 и гидравлический подвод 24.

После замыкания цанг 19 осуществляется передача вращения, во-первых, полным фрикционным замыканием конусов 5 и 15, во-вторых, кольцами 26 и 27. Одновременно с соединением вращающихся деталей происходит прижим корпуса 13 шпиндельной головки к торцовой плоскости 30 корпуса 12 при помощи рычагов 28, захватывающих корпус 13 шпиндельной головки за бурт 29, Рычаг 28 приводится в действие и притягивается от поршня 32 через тягу 31, давление прижима рычага 28 регулируется через напорную линию 33.

Преимуществами данного решения являются повышение стойкости режущего инструмента благодаря улучшенной вибропрочности фрезерного шпинделя с установленным HB подшипнике инструментом, улучшение точности смены, возможность предварительной настройки инструмента и подшипников согласно режиму обработки, бережное обращение с подшипниками благодаря согласованию с инструментом и специальной задачей обработки резанием, улучшение устойчивости инструмента. повышение срока службы опар и улучшение точности обрабатываемой детали. Так как шпиндельная головка может быть настроена согласно требованию вне фрезерного шпинделя, например. комплексной балансировкой шпиндельной головки совместно с инструментом и при частоте вращения может быть точно установлена, можно отказаться перед дальнейшей работой от контрольного прохода, изменения детали и корректировки режущей кромки. Высокая жесткость инструмента в плоскости врезания режущей кромки благодаря очень малому вылету вследствие втулке 14 по направлению к шпинделю-ос- опор с инструментом и задачей обработки корпус 13 шпиндельной головки, центрируя

его без зазора на прецизионной шариковой установки на опоры хвостовика в шпиндельной головке и возможность согласования

1832072

Л Л4Я П /Г 2 Л обеспечивают высокую точность серийного производства.

Формула изобретения

1. Главный шпиндель, в особенности шпиндель для фрезерования при больших частотах вращения, для металлорежущих станков, сОстОящиЙ иэ cMQHTNpoBBHHolo в корпусе с возможностью вращения шпинделя-остова с конусом для установки инструмента, автоматического устройства для зажима и раэжима инструментов, закрепленной в корпусе шпинделя-остова шпиндельной головки со смонтированным в корпусе с возможностью вращения в подшипниках инструментом с конусом, о т л ич а ю шийся тем, что. с целью повышения технико-экономической эффективности и производительности путем повышения мощности, корпус шпиндельнай головки расположен относительно корпуса шпинделя-остова без зазора с предварительным центрированием, а в конце шпинделя-остова соосно расположены поводковые кольца

5 с фрикционным замыканием и выполнен периферийный паз для подачи сжатого воздуха, а упомянутое устройство для зажима и разжима инструментов выполнено гидромеханическим.

10 2. Шпиндель поп.1,отл ич а ю щи йс я тем, что он снабжен прецизионной шариковой втулкой, расположенной между корпусами шпиндельной головки и шпинделя-остова.

3. Шпиндель по п,1, от л и ч а ю шийся

15 тем, что инструмент или шпиндель-остов снабжены датчиками частоты вращения.

4. Шпиндель по п.1, отл и ч а ю щи и ся тем, что шпиндель-остов снабжен сенсорным датчиком колебаний.

1832072

Составитель И.Журавлева

ТехРед M.MîÐãeíòàë КоРРектоР И,1нмакова

Редактор

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

Заказ 2601 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рауаская наб.. 4/б