Шпиндельное устройство для металлорежущих станков

Шпиндельное устройство содержит инструментальный шпиндель, размещенный в полом шпинделе. Инструментальный шпиндель выполнен в виде одноплечего рычага, один конец которого несет режущий инструмент и опирается на тело полого шпинделя через линейные направляющие, а его второй конец соединен с осью его качания, которая закреплена в теле полого шпинделя. На инструментальном шпинделе вблизи торца полого шпинделя установлена ось, взаимодействующая с наклонными по отношению к оси полого шпинделя пазами в клиньях, которые соединены с тягой, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения и содержащей полость, внутри которой частично размещены инструментальный шпиндель и его ось качания. Достигается повышение жесткости и нагрузочной способности, возможность более широкого выбора режущего инструмента, снижение риска возникновения вибрации. 5 ил.

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для растачивания в деталях отверстий различных конфигураций в продольном сечении, в частности в горизонтально-расточных станках при расточке отверстий ступиц железнодорожных колес.

Известны шпиндельные устройства горизонтально-расточных станков, например, по а.с. SU №386721 от 07.06.71, МПК В23В 39/00, содержащий выдвижной шпиндель, размещенный в полом шпинделе, и планшайбу, со о сную шпинделю, при этом полый шпиндель размещен на опорах качения, расположенных в корпусе шпиндельной бабки. Планшайба имеет независимый от полого шпинделя привод вращения и установлена на двух радиально -упорных подшипниках.

Известно устройство по а.с. SU №452438, от 12.04.73 г., В23В 39/00, в котором планшайба установлена на собственном шпинделе соосно расточному шпинделю и снабжена радиальным суппортом. Шпиндель планшайбы снабжен осевой опорой, размещенной в передней стенке корпуса шпиндельной бабки.

В качестве наиболее близкого аналога выбрано шпиндельное устройство по патенту РФ №2264890, от 08.07.2004 г., В23В 39/02, которое содержит полый шпиндель, установленный на подшипниках, смонтированных в корпусе ползуна горизонтально-расточного станка. Шпиндель выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого несет режущий инструмент, а на конце второго установлена ось, взаимодействующая с наклонным по отношению к оси полого шпинделя пазом, причем наклонный паз выполнен на тяге, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения, а ось качания инструментального шпинделя установлена вблизи торца полого шпинделя.

Недостатком конструкции является невысокая торсионная жесткость, вследствие чего высока вероятность возникновения вибраций при обработке и увеличения шероховатости обработанной поверхности. При радиальной подаче инструмента значительно изменяется его главный угол в плане, что ограничивает выбор геометрии режущих пластин, конфигурации и конструктивных элементов обрабатываемых поверхностей.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей шпиндельного устройства за счет повышения жесткости, нагрузочной способности и уменьшения диапазона изменения главного угла режущего инструмента в плане, в котором механизм радиальной подачи встроен внутри полого шпинделя.

Поставленная задача достигается тем, что инструментальный шпиндель выполнен в виде одноплечего рычага, один конец которого несет режущий инструмент и опирается на тело полого шпинделя через линейные направляющие, а второй конец рычага соединен с осью его качания, которая закреплена в теле полого шпинделя. На инструментальном шпинделе вблизи торца полого шпинделя установлена ось, взаимодействующая с наклонными по отношению к оси полого шпинделя пазами, которые соединены с тягой, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения, содержащей полость, внутри которой частично размещены инструментальный шпиндель и его ось качания.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 дан общий вид устройства в разрезе.

На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

На фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

На фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2.

Шпиндельное устройство содержит полый шпиндель 1 (см. фиг. 1-5), установленный на подшипниках 2 и 3, смонтированных в корпусе ползуна 4 горизонтально-расточного станка. Полый шпиндель 1 кинематически связан с приводом его вращения через шестерню 5.

Внутри полого шпинделя 1 через подшипники 6 (см. фиг. 4) установлена ось 7, на которой задней стороной установлен консольно инструментальный шпиндель 8. На передней части инструментального шпинделя 8 закреплен расточной блок 9, несущий режущие пластины.

Боковые части инструментального шпинделя 8, через проставки 10 (см. фиг. 2), линейные опоры качения 11, регулировочные планки 12 и вставку 13 опираются на боковые поверхности прямоугольного отверстия в торце полого шпинделя 1. На вставке 13 и инструментальном шпинделе 8, закреплена раздвижная защитная шторка 14, состоящая из двух деталей.

Вблизи к переднему торцу полого шпинделя 1, в отверстии инструментального шпинделя 8 через подшипники 15 (см. фиг. З) установлена ось 16 (см. фиг. 4 и 5), которая взаимодействует клиньями 17 и 18 через линейные опоры качения 19.

Клинья 17 и 18 опираются на внутреннюю поверхность полого шпинделя 1 через линейные опоры качения 20 и опорно-регулировочные проставки 21 и 22. Задние торцы клиньев 17 и 18 соединены с промежуточным блоком 23 и с полой гильзой 24, которая соединена со штоком привода их осевого перемещения 25.

Беззазорное сопряжение линейных опор качения 19 с клиньями 17 и 18, обеспечивается за счет компенсирующей дистанционной вставки 26.

Работает предлагаемое устройство следующим образом:

Вращение инструментальному шпинделю 8 передается от привода через шестерню 5, полый шпиндель 1, подшипники 6, ось 7, проставки 10 и 12, и линейные опоры качения 11. Вращаясь, инструментальный шпиндель через ось 16 с лысками увлекает во вращение линейные опоры качения 19, клинья 17 и 18, гильзу 24 и шток 25.

Включают привод радиальной подачи инструментального шпинделя 8. Тяга 25 и гильза 24 получают осевое перемещение от привода. Клинья 17 и 18, образующие паз, смещаясь вдоль оси полого шпинделя 1, за счет своих наклонных поверхностей перемещают через линейные опоры качения 19 ось 16 в вертикальной плоскости. Соответственно происходит смещение центрального участка инструментального шпинделя 8 вверх или вниз в зависимости от направления перемещения тяги 25.

Инструментальный шпиндель 8, работая как рычаг, при смещении его центрального участка в вертикальной плоскости поворачивается вокруг оси 7, происходит смещение левого конца инструментального шпинделя 8 в вертикальной плоскости, тем самым обеспечивая радиальную подачу расточного блока 9.

Система управления станком обеспечивает пересчет радиальной подачи расточного блока 9 в зависимости от осевого перемещения тяги 25.

Использование предлагаемой конструкции шпиндельного устройства позволяет увеличить жесткость, нагрузочную способность и уменьшить диапазон изменения главного угла режущего инструмента в плане шпиндельного устройства металлорежущего станка.

Шпиндельное устройство, содержащее полый шпиндель, в котором размещен инструментальный шпиндель, отличающееся тем, что инструментальный шпиндель выполнен в виде одноплечего рычага, один конец которого несет режущий инструмент и опирается на тело полого шпинделя через линейные направляющие, а его второй конец соединен с осью его качания, которая закреплена в теле полого шпинделя, причем на инструментальном шпинделе вблизи торца полого шпинделя установлена ось, взаимодействующая с наклонными по отношению к оси полого шпинделя пазами в клиньях, которые соединены с тягой, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения и содержащей полость, внутри которой частично размещены инструментальный шпиндель и его ось качания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления стволов артиллерийских орудий, в частности танковых и противотанковых пушек. Способ изготовления стволов артиллерийских орудий, при котором заготовку ствола устанавливают в горизонтально-расточном станке и перед началом растачивания измеряют положение оси канала заготовки для определения величины необходимого смещения оси растачиваемого отверстия относительно оси канала заготовки.

Станок содержит станину коробчатого типа с секциями, заполненными полимербетоном, вертикальную стойку, установленную на направляющих станины, шпиндельную бабку, имеющую возможность перемещения по направляющим вертикальной стойки, поворотный стол с фиксатором заготовки и электропривод.

Изобретение относится к металлообработке, более конкретно к металлорежущим станкам. Технически достижимый результат - упрощение конструкции при одновременном достижении высоких динамических и точностных характеристик, а также уменьшение металлоемкости, что вместе с упрощением конструкции должно обеспечить снижение его себестоимости и упрощение эксплуатации, а также уменьшение энергопотребления.

Станок содержит станину, шпиндельную головку, состоящую из соосно расположенных в корпусе приводного электродвигателя и инструментального шпинделя для закрепления фрезы, размещенные на станине стол для закрепления заготовки и механизм параллельной кинематики для перемещения шпиндельной головки, выполненный в виде вертикальных направляющих с установленными на них с возможностью перемещения салазками, и шарнирно-рычажных звеньев, шарнирно соединенных с корпусом шпиндельной головки и салазками.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для прецизионной обработки фасонных поверхностей деталей. Станок содержит протяженную станину коробчатого типа с горизонтальными направляющими, на одном из концов которой перпендикулярно ей закреплена вертикальная стойка с вертикальными направляющими, на которых с возможностью перемещения в вертикальной плоскости размещена шпиндельная бабка с электродвигателем и расточной головкой, установленные на станине с возможностью перемещения по ее направляющим нижние салазки и верхние салазки, установленные с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной направляющим станины, а также поворотный стол с монтажной плитой, закрепленный на верхних салазках, для базирования заготовки.

Отводимый шпиндель для металлорежущих станков состоит из вала, на котором установлен по меньшей мере один передний узел, образованный вращающейся втулкой, связанной посредством подшипников с неподвижной частью конструкции станка, причем передний узел выполнен с возможностью его удаления путем извлечения наружу или перемещения внутрь, в результате чего остается пространство, в которое можно поместить задний вращающийся вал головки, а также настоящее изобретение относится к металлорежущим станкам, оснащенным таким отводимым шпинделем.

Металлорежущий станок содержит протяженную станину коробчатого типа с горизонтальными направляющими, на одном из концов которой перпендикулярно ей закреплена вертикальная стойка с вертикальными направляющими для перемещения в вертикальной плоскости шпиндельной бабки с электродвигателем и расточной головкой, на станине установлены нижние салазки с возможностью движения по направляющим станины и верхние салазки, имеющие возможность движения в плоскости, перпендикулярной направляющим станины, на которых закреплен поворотный стол с установленной на нем монтажной плитой для базирования заготовки.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для растачивания в деталях отверстий простой и сложной формы в продольном сечении, в частности в горизонтально-расточных станках.

Шпиндельный узел содержит корпус с установленным в нем с возможностью вращения на подшипниковых опорах шпинделем, имеющим равномерно расположенные по окружности наклонные и параллельные оси шпинделя каналы, в которых выполнены совмещенные продольные винтообразные канавки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков, насосах и компрессорах. Способ включает установку ротора в упорных подшипниках, размещенных на его переднем и заднем концах, и в размещенных со стороны упорных подшипников соответственно газостатическом подшипнике и коническом газостатическом подшипнике с конусностью 0,5-20%, образованном конической частью ротора и коническим вкладышем, которые устанавливают с радиальным зазором между собой.

Шпиндельный узел предназначен для установки во внутреннее коническое отверстие инструментальной оправки, включает вал, имеющий возможность вращения внутри инструментальной оправки, подшипниковый узел, содержащий подшипниковый узел переднего конца и подшипниковый узел заднего конца для радиальной и осевой поддержки вращающегося вала внутри инструментальной оправки и для обеспечения возможности высокоскоростного вращения этого вала, турбину, функционально соединенную с вращающимся валом для вращения этого вращающегося вала, множество проходов для обеспечения возможности течения охлаждающей текучей среды высокого давления из инструментальной оправки для приведения турбины в движение.

Изобретение относится к области станкостроения. Мотор-шпиндель содержит корпус, шпиндель, установленный в корпусе с возможностью вращения в подшипниковых опорах и имеющий установленный внутри него со стороны передней подшипниковой опоры механизм зажима оправки с инструментом, электродвигатель, ротор которого расположен на валу шпинделя, а статор - в корпусе, систему охлаждения статора и подшипниковых опор, выполненную с возможностью подключения к станции для подачи хладагента, вибродатчик, установленный в корпусе, и датчики температуры, установленные на подшипниковых опорах.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях шпиндельных узлов. Шпиндельный узел содержит полый шпиндель, соосно расположенный внутри подшипниковых узлов, один из которых выполнен в виде упорного шарикового подшипника с устройством его предварительного натяга для компенсации износа деталей шпиндельного узла, а другой - в виде радиально-упорного роликового подшипника, внутреннее кольцо которого контактирует с конической поверхностью шпинделя и поджимается с одной стороны посредством гаек через соосно расположенную шпинделю втулку, а с другой стороны - крышкой с уплотнением, расположенной перпендикулярно оси шпинделя.

Устройство блокирования шпинделя предназначено для установки в корпусе шпиндельной бабки между шпиндельным узлом и силовым цилиндром. Плиту устанавливают на корпусе шпиндельной бабки, с закрепленной на ней направляющей, по которой перемещается каретка со шпиндельным стопором, выполненным в виде Г-образного кронштейна.

Заявляемое изобретение может быть использовано в машиностроении, например для высокоскоростного шлифования отверстий шлифовальными кругами с нанесенным монослоем сверхтвердого абразива.

Передача содержит вал электродвигателя, выполненный с возможностью передачи движения на шпиндельный узел станка со шпинделем, при этом вал электродвигателя выполнен со сквозным отверстием, в котором установлен шпиндель с возможностью движения вдоль его оси.

Способ включает установку шпинделя внутри корпуса шпиндельного узла станка и закрепление посредством фланца с возможностью вращения в передних и задних подшипниковых опорах.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к шпинделям высокоскоростных обрабатывающих станков. .

Шпиндельное устройство содержит инструментальный шпиндель, размещенный в полом шпинделе. Инструментальный шпиндель выполнен в виде одноплечего рычага, один конец которого несет режущий инструмент и опирается на тело полого шпинделя через линейные направляющие, а его второй конец соединен с осью его качания, которая закреплена в теле полого шпинделя. На инструментальном шпинделе вблизи торца полого шпинделя установлена ось, взаимодействующая с наклонными по отношению к оси полого шпинделя пазами в клиньях, которые соединены с тягой, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения и содержащей полость, внутри которой частично размещены инструментальный шпиндель и его ось качания. Достигается повышение жесткости и нагрузочной способности, возможность более широкого выбора режущего инструмента, снижение риска возникновения вибрации. 5 ил.

Наверх