Шпиндельный узел металлобрабатывающего станка

 

О П И С А Н И Е (,1,в1в1вт

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2346566/25-08 с присоединением заявки ¹-(23) Приоритет

2 (51) М. Кл

В 23 В 19/02

B 23 В 49/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 05.08.78.Бюллетень № 29 (53) УЛК 621.952-756.8(088.8) (45) Лата опубликования описания Л-,О Я . (72) Авторы изобретения

М, Г. Юмштык, А. Ф. Пашкин и Г. М. Шаклеина (71) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО

СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению и приборостроению.

Известны устройства шпиндельного узла, содержащие механизм для предотвращения поломки инструмента с упругим элементом и механизм предварительного натяга, имеющий ограничивающий переустанавливаемый упор в дуговом пазу шестерен Я, Однако известные устройства характеризуются ограниченным диапазоном регулирования крутящего момента, который обусловлен шагом зубьев шестерен и шагом ряда гнезд под переустанавливаемый упор, т. е. указанным устройствам присуща дискретность настройки по нижней границе регулирования и связанная с этим невысокая точность уставки крутящего момента.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что шпиндельный узел снабжен механизмом прецизионной регулировки величины предварительного натяга торсиона, выполненным, например, из червяка и червячного колеса, расположенных в приводном шкиве и соединяющих последний с торсионом.

Совмещение дискретной (переустановка упора) и прецизионной (с помощью червячной пары) настроек исключает необходимость применения дополнительных силоизмерительных устройств для определения эксплуатационного диапазона настраиваемого момента.

На фиг. 1 изображено сечение по оси

5 шпинделя узла; на фиг. 2 — предохранительное устройство узла при снятом ограничивающем упоре, вид спереди; на фиг. 3— ограничивающий упор в дуговом пазу перед пуском шпинделя и при нагружении крутящим моментом, не превышающим момент предварительного натяга (для случая вращения шпинделя против часовой стрелки); на фиг. 4 — ограничивающий упор в дуговом пазу в работе под нагрузкой, превышающей момент предварительного натяга; " на фиг. 5 — сечение А — А фиг. 3 (по оси ограничивающего упора).

Шпиндельный узел с устройством для предотвращения инструмента от поломки сос20 тоит из корпуса-шестерни 1, закрепленной на шпинделе станка, на опорах 2 и 3 которого расположен инструментальный шпиндель 4, несущий шестерню-втулку 5, соединенный торсионом б через червячное колесо

7 и червяк 8 с приводным шкивом 9. Шкив

25 9 находится на шпинделе станка. Червяк 8

618197

И чс()135!чно(. К())1ССО 7 J)

Чcрвячн()с I(o. f((О )!(((TKo «в))з;) !«) « сионом 6.

На корпусе-шестерне l выполнеH рнд гнезд 10, в Одном из которых при предварительно закрученном торсионе закреплен ог- 5 раничивающий упор 11, проходящий через дуговой паз 12 шестерни-втулки 5.

На корпусе шпиндельного узла установлена поворотная планшайба 13, на которой закреплен подвижной индукционный датчик

14. Второй индукционный датчик 15 установ10 лен неподвижно.

Работа узла заключается в следующем.

Червяк 8 и червячное колесо 7 установлены в положение, обеспечивающее установку торсиона 6 без натяга. В одном из гнезд 1s

10 ряда, расположенном на корпусе-шестерне 1, закрепляется ограничивающий упор 11, проходящий через дуговой паз 12 шестернивтулки 5. Вращают червяк, взаимодействующий с червячным колесом, до момента касания упором 11 стенки дугового паза 12 (начало отсчета момента предварительной закрутки — нуль отсчета) . Переставляют упор 11 в другое гнездо 10 ряда. При этом происходит определение закручивания торсиона 6 в сторону, обратную вращению шпин- 25 деля (дискретная настройка грубая) . При известной характеристике торсиона 6 заранее известна величина момента предварительного натяга при переустановке упора 11.

Прецизионная регулировка определенного предварительного натяга торсиона 6 выполняется путем вращения червяка 8, опоры которого размещены в шкиве 9, и поворота червячного колеса 7, соединенного с торсионом 6.

Инду f(LLHQHHbfe датчики 14 H 15 "стана в- 35 пинаются со смещением на определенную величину по фазе.

Прецизионная регулировка выполняется в пределах половины углового шага шестерен, что свойственно известным фазоимпульсным устройствам. При прецизионной регули- 40 ровкс величина изменения настраивыемо1о крутящего момента от ранее выставленного значения путем переустановки ограничивающего упора из одного гнезда в другое оценивается показывающим прибором электрической схемы устройства без применения до45 полнительных силоизмерительных средств.

Величина настраиваемого крутящего момента определяется путем алгебраического сложения значений момента грубой настройки и прецизионной регулировки. 50

1Ip1I нагружении вран!Нюн(его«Я ш1)индеЛЯ КРУ ТЯЩИМ Л1ОМЕНТОМ, H(. !!!)«ВО«ХО (ЯИЦ!М

Н (111 I lf !I < i<; C H ()! О fi <1 Т 5!

Ill(.. (Г(р1! и -13 Г), f H if ° ) ), тык как сты к между у иороч 11 и ду!О1)ь!м пазом 12 не раскрывает 51, ус! ро51«т!3О fi(«рыо!)ть!13аеT из-за на;Iии иЯ зонь! f10)!) )1(òiii«1 ел ьн ости . 1 )ри ра в(.ficTвс .момента прсдвырительногo натяга и крутящего чомента iiа и н:(нделе происходит начало повороты !Нес)срн)1-втулки 5 относительно корпуса-шесг(рни l раскрывается стык между упором l J и пазом 12, т. е. происходит начало Отслеживания крутящего момента (нижняя граница диапазонов регулирования). При возникновении крутящего моменга, превышак)!цс! О величину чомента предварительного натяга, происходит раскрытие стыка ме)кду уllopof(l l l и дуговым .-.:зом 12, шестерня-втулка 5 поворачивается с)fносительно шестерни-корпуса 1 на угол, изменяется величина смещения LIQ фазе.

ПГ)и нормальном прохождении сверлення токовые импу:ьсы,, снимаемые индукционными датчиками 14 и 15 за счет предварительного мехыни н<«кого сдвига индукционных датчиков oTHo(.f)T««füHo зубцов шестерен

1 и 5 рассогласова!",.

При возникновении крутящего момента, превышающего допустимую, величину (верхню)о границу диапазона регулирования), шестерня 5 за счст дефорчацни торснона 6 поворачивается, зубцы шестерен 1 )н 5 устанавливаются против зубцов индукционных датчиков 14 и 15 и сраб )Гывает элскгрическая схема устройства.

Фор)!ула изобретения

Шпиндельный узел металлообрабатывающего станка, содержащий приводной шкив, устройство для предотвращения поломки инструмента, снабженное упругим элементом в виде торсиона и механизмом его предварительного натяга, выполненным в виде пары шестерен, взаимодействующих между собой посредством переставного упора, отличающийся тем, что, с целью новь)пнения точности и удобства настройки, он снабжен механизмом регулировки величины предварительного натяга торсиона, выполнеш!ым в виде червячной передачи, расположенной в приводном шкиве и соединяющей последний с тор«ионом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. )),вторскГ)е свидетельство О.(.Р

Л 436711, 1.,!. В 23 В 49!00, 19?1. б18197 г

Я-А

1 Риг а (Ïuã. 3

Puz. 4Фиг. 2

Ш1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откры г пи

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А.Мурадян

Заказ 4179/11

Составитель Л. Даймиченко

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 1263 Подписное