Универсальный шпиндель сверлильныхстанков ha пневматической подушке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистичвских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200779 (21) 2798610/25 — 08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 23 В 47/08

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230481 Бюллетень № 15 (53) УДК 621. 952 (088.8) Дата опубликования описания 230481 (72) Автор изобретения

Ъ с

Я.И.Проць (71) заявитель

j 54 ) УНИВЕРСАЛЬНЬЯ ШПИНДЕЛЬ СВЕРЛИЛЬНЬРХ

СТАНКОВ НА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДУШКЕ

Изобретение относится к станко- 1 строению, а именно к сверлильйым станкам.

Известен универсальный шпиндель сверлильных станков на пневматической подушке, корпус которого расположен внутри втулки со струйными отверстиями. Наружная поверхность корпуса шпинделя выполнена гладкой, цилиндрической струйные отверстия расположены горизонтально (1) .

Однако это не позволяет производить рабочую подачу воздухом.

Цель изобретения — обеспечение воэможности рабочей подачи воздухом., Указанная цель достигается тем, что на цилиндрической поверхности корпуса шпинделя выполнены винтовые пазы, а струйные отверстия втулки расположены соответственно на этим винтовым пазам с наклоном вниз. Кроме того для сообщения холостого хода верхняя торцовая поверхность корпуса шпинделя снабжена кольцевым аэродинамическим присосом.

На чертеже показан универсальный шпиндель, общий вид.

Корпус шпинделя 1, несет режущий инструмент. На торце корпуса 1 укреп- лена пневматическая турбинка 2 для З0 вращения шпинделя, а по всей длине образующей поверхности корпуса 1 выполнены винтовые пазы З,которые могут быть многозаходными.

Корпус шпинделя 1 установлен. в центральном отверстии стакана 4, в котором соосно оси, установлена втулка 5. При этом, внутренняя цилиндрическая плоскость втулки 5 свободно охватывает внешнюю цилиндрическую поверхность корпуса 1 с зазором 6, а с телом стакана 4 втулка 5 образует кольцевую камеру 7, сообщенную посредством отверстия 8 с нсточнйком сжатого воздуха.

Кроме того, камера 7 сообщается с зазором б (атмосферой) посредством выполненных в теле втулки 5 вдоль траектории пазов 3 корпуса 1 и направленных вниз под углом к оси шпинделя струйных отверстий 9.

Сверху стакана 4 установлены кольцо 10 и крышка 11, которые вместе с ним образуют, соответственно, нижнюю 12 и верхнюю 13 камеры. Эти камеры посредством верхнего 14 и нижнего

15 отверстий с установленными в них пневмоэлектроклапанами сообщены с наполнительной камерой 16, которая

823010 через отверстие 17 сообщена с источником сжатого воздуха.

В центральном отверстии кольца 10 установлена коническая тарелка 18, которая с фаской этого отверстия образует кольцевую коническую щель 19.

Посредством этой щели нижняя 12 и верхняя 13 камеры сообщены между собой.Тарелка 18 своим хвостовиком крепится на кронштейне 20,предназначенным для крепления на станке. На стакане

4 установлен путевой переключатель 21 так, что его регулируемый по длине шток имеет возможйость контактировать с торцовой плоскостью турбинки 2 в ее нижнем крайнем положении. Длина регулирования штока переключателя

21 должна соответствовать величине перемещения режущего инструмента или глубине сверления. Кроме этого, переключатель 21 электрически соединен с пневмоэлектроклапанами отверстий

14 и 15, Устройство работает следующим об- . разом.

В отверстии корпуса шпинделя 1 устанавливается режущий инструмент, а на столе станка — обрабатываемая деталь.

Сжатый воздух от источника посредством отверстия 17 подается в наполнительную камеру 16, из которой через нормально открытый электропневмоклапан отверстия 14 подается в верхнюю камеру 13. Наполнивший камеру 13 сжатый воздух истекает сквозь коническую кольцевую щель 19 в камеру 12 в виде кольцевой расходящейся струи. Под аэродинамическим действием этой струи турбинка 2 совместно с корпусом шпинделя 1 с максимального расстояния притягивается к конической тарелке 18 и удерживается на этом торце силами вязкостного трения воздушной подушки, образованной в зазоре между торцами тарелки 18 и турбинки 2.

Воздух из камеры 12 сквозь щели постейенно истекает в зазор между внутренней и внешней цилиндрическими поверхностями, соответственно, втулки 5 и корпуса 1, образуя там воздушный подшипник и центрируя корпус шпинделя 1 относительно его осевой линии. Перемещение турбинки 2 и корпуса 1 со сверлом в вертикальном направлении в исходное верхнее крайнее положение под аэродинамическим действием струи кольцевого струйного присоса осуществляется каждый раз после окончания процесса обработки, т.е. производится обратный ход корпуса шпинделя 1. Затем ручным управлением открывается пневмоэлектроклапан отверстия 15, и воздух с наполнительной камеры 16 поступает в нижнюю камеру 12, закрывается пнев-

Моэлектроклапан отверстия 14, и прерывается подача сжатого воздуха в камеру 13 к кольцевому присосу.

Под действием истекающей из отверстия 15 струи сжатого воздуха с большой скоростью начинает вращаться турбинка 2, а вместе с ней на воздуш5 ных поду ках и корпус шпинделя 1 с укрепленным на нем режущим инструментом. Начинается процесс резания.

Одновременно с включением подачи

I сжатого воздуха в камеру 12, включается также подача сжатого воздуха сквозь отверстие 8 в кольцевую камеру

7.Из камеры 7 сжатый воздух через струйные отверстия 9 истекает в зазор

6 между внутренней и внешней,.соответ15 ственно,втулки 5 и корпуса 1,цилиндрическими поверхностями.

Истекающие из струйных отверстий 9 в зазор 6 и направленные под углом к оси шпинделя 1 струи воздуха попадащ ) ют в канавки пазов 3 корпуса шпинделя

1. Вследствие воздействия на стенки пазов 3 радиальной составляющей этих струй корпусу шпинделя 1 сообщается дополнительное вращательное движение, т.е. повышаются его обороты. Под воздействием осевой составляющей на стенку винтового паза 3 корпус шпинделя 1 перемещается направленно вниз.

Таким образом, совершается рабочее движение, например, при сверлении.

30 Скорость этого перемещения (величина

-подачи) зависит от угла наклона винтовой линии пазов 3 и может быть изменена путем замены корпуса шпинделя

1 с другой конфигурацией пазов.

35 Кроме того, сжатый возду>с, заполнивший зазор 6, дополнительно выполняет функцию пневматической опоры и способствует удержанию корпуса шпинделя 1 в уравновешенном состоянии при воздействии на него нагрузки в процессе резания.

При достижении заданной длины свер-* ления, определяемой положением штока путевого переключателя 21, нижняя торцовая поверхность турбинки 2 кон4 тактирует со штоком этого переключателя. В результате взаимодействия прерывается подача сжатого воздуха в камеру 12 на турбинку 2 посредством закрытия пневмоклайана отверстия 15 и

50 в камеру 7.к струйным отверстиям 9.

Одновременно с этим начинает осуществляться подача сжатого воздуха в камеру 13 к струйному кольцевому присосу путем открытия пневмоклапана

55 отверстия 14.

В связи с этим корпус шпинделя

1 прекращает вращательное движение и под аэродинамическим действием истекающей из щели 19 кольцевой рас60 ходящейся струи сжатого воздуха притягивается к платикам торца конической тарелки 18; Таким образом, корпус шпинделя 1 совершает обратный ход и занимает первоначальное исходное

65 верхнее положение.

823010

Формула изобретения

20 б

17

t5!

О

Составитель Л.Кудрявцев

Редактор В.Еремеева Техреду.Голинка Корректор Г.Назарова

Заказ 1951/12 Тираж 1148 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Силами вязкостного трения воздушной подушки корпус 1 со сверлом удерживается на торце тарелки 13 во взвешенном состоянии до тех пор, пока не произойдет замена детали в приспособлении. Впоследствии ручным включением прекращается подача воздуха к кольцевому присосу и начинается рабочий процесс, т.е. когда сжатый воздух, поступая в.камеру 12 и в камеру ,7, соответственно, вращается и перемещает корпус 1 вниз. Таким образом цикл повторяется. Шпиндель позволяет повысить производительность за счет сокращения времени .холостого хода. о

1. Универсальный шпиндель сверлильных станков на пневматической подушке, корпус которого расположен внутри втулки со струйными отверстиями, о т л и ч а ю щ и и с я теМ, что, с целью сообщения корпусу шпинделя рабочей подачи воздухом, на его цилиндрической поверхности выполнены винтовые пазы, а струйные отверстия втулки расположены соответственно по этим винтовым пазам с наклоном вниз.

2. Шпиндель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью сообщения холостого хода, верхняя торцовая поверхность корпуса шпинделя снабжена кольцевым аэродинамическим присосом.

15 .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Болотин Х.Л. и Костромкн Ф.П.

Станочные приспособления. М., "Машиностроение", 1973,с. 255, рис. 165.