Соединение шпинделя токарного станка с патроном

 

Изобретение предназначено для использования в токарных станках повышенной точности. На переднем конце шпинделя фланцевого типа выполнено дополнительное коническое осевое отверстие с резьбой. В этом отверстии размещена коническая резьбовая втулка, которая предназначена для создания дополнительного равномерного натяга в коническом соединении патрона со шпинделем при условии ее затягивания предварительно выбранным моментом. В результате повышается жесткость соединения, а, следовательно, и точность обработки деталей. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и, в частности, может быть использовано в токарных станках повышенной точности.

Известны конструкции соединений шпинделя токарного станка с патроном [1] и [2] (прототип), которые выполнены в виде пары сопряженных друг с другом посадочных конических поверхностей, одна из которых - наружная на переднем конце фланцевого шпинделя, а другая - внутренняя на патроне. К недостаткам известного технического решения - прототипа следует отнести его низкую жесткость. Так как невозможно изготовить конусности на переднем конце шпинделя и в патроне, идеально совпадающие друг с другом, то на практике соприкосновение двух конусов происходит не по всей их поверхности, а по узкой кольцевой площадке. В результате этого соединение шпинделя токарного станка с патроном обладает весьма низкой жесткостью и из экспериментальных исследований известно, что на долю этого соединения приходится около 75% из общего баланса жесткости системы шпиндель - патрон.

Задачей изобретения является повышение жесткости соединения шпинделя токарного станка с патроном, которое позволит повысить точность обработки деталей на токарном станке.

Эта задача решается таким образом: в известное устройство, содержащее посадочные конические поверхности на переднем конце шпинделя и в патроне, которые соединяются друг с другом, и фланец на переднем конце шпинделя, к которому болтами прижимается патрон, введена коническая резьбовая втулка, которая вворачивается в резьбовое отверстие переднего конца шпинделя, при этом, при затягивании ее предварительно выбранным моментом, создается дополнительный натяг, который равномерно распределяется по сжатым коническим поверхностям переднего конца шпинделя и патрона.

Полученное новое качество от данной совокупности признаков ранее не было известно и достигается только в данном устройстве.

Устройство поясняется графическим материалом, на котором изображен чертеж соединения шпинделя токарного станка с патроном.

Устройство содержит шпиндель 1, к переднему концу которого прикрепляется патрон 2 при помощи болтов 3. В резьбовое отверстие переднего конца шпинделя 1 вворачивается коническая резьбовая втулка 4.

Сборка соединения производится следующим образом. В шпиндель 1 заворачивается коническая резьбовая втулка 4 от руки. Затем на передний конец шпинделя 1 устанавливается патрон 2 и стягивается соединение болтами 3, при этом на конических поверхностях переднего конца шпинделя 1 и патрона 2 создается натяг. При помощи торцового ключа, который вводится через патрон 2, производится затягивание конической резьбовой втулки 4 предварительно выбранным моментом, что создает дополнительный натяг, который равномерно распределяется по сжатым коническим поверхностям переднего конца шпинделя 1 и патрона 2. Испытания новой конструкции соединения показали, что жесткость увеличилась на 45%.

Источники информации.

1. Патроны самоцентрирующие трехкулачковые. Основные размеры. ГОСТ 2675-80. - М.: Издательство стандартов, 1987.

2. Хаймович Я.М. Технология металлов, часть 2. Обработка металлов резанием и станки. - М.: Советская наука, 1941.

Формула изобретения

Соединение шпинделя токарного станка с патроном, выполненное в виде пары сопряженных друг с другом посадочных конических поверхностей, одна из которых, наружная, выполнена на переднем конце фланцевого шпинделя, а другая, внутренняя, - на патроне, при этом патрон и фланец шпинделя связаны также болтами, отличающееся тем, что болтовое соединение предназначено для создания натяга в коническом соединении, а на переднем конце шпинделя выполнено коническое резьбовое отверстие, причем соединение снабжено размещенной в указанном отверстии конической резьбовой втулкой, которая предназначена для создания равномерного, дополнительного натяга в коническом соединении при условии ее затягивания предварительно выбранным моментом.

РИСУНКИ

Рисунок 1