Шпиндельный узел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ОПИС АВТОРС-08 Бюл.3Живоглядов нский полит ническии инсти 088.8) ев В. Н. А комбинироМашинострое е свидетель В 23 Я томатические реанные процессы ние, 1977, с. 129. тво СССР 1/14, 1979 (про(21) 3657625/2(54) (57) ШПИНДЕЛЬНЫЛ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя и заполненных теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, каналы расположены под углом к оси шпинделя так, что образующая, проведенная через оси каналов, представляет усеченный конус, у которого основание большего диаметра расположено у передней опоры, причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.1135559 10 ВНИИПИ Заказ 10131 П Тираж 1086 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для обеспечения стабилизации температуры шпиндельных узлов станков, что обеспечивает повышение гочности обработки и уменьшение погрешностей формы обрабатываемых деталей.Известно устройство для стабилизации температуры шпиндельных узлов, например, на координатно-расточных станках, состояшее из компрессорной холодильной машины, устройства отбора тепла и системы управления отбооом тепла 11.Недостатками указанного устройства являются сложность его конструкции и вследствие этого малая надежность устройства, снижающая надежность всего станка,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шпиндельный узел, содержащий корпус с установленным о нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в ниде каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя вдоль его оси. Указанные каналы вакуумизированы и заполнены теплоносителем 2.Однако известный шпиндельный узел кахсдит ограниченное применение вследствие того, что устройство для стабилизации температуры неработоспособно в случае горизонтального расположения шпинделя, т:-:;.а сквозные каналы внутри шпинделя, з:;и олнен ные теглоносителем и вакуумизированные, представляют собой термосифон.Недостатком термосифона является возврат конденсата в зону испарения за счет гравитационных сил, вследствие чего зона испаренич должна находиться ниже зоны конденсации.Б случае расположения известного шпинделя горизонтально температура не может быть стабилизирована, так как пары, устремаявсь вверх, отдают тепло диаметрально противоположной стенке вакуумизированного канала, нагревая ее. Получается, что с одной стороны опора шпинделя охлаждается (снизу), а с другой стороны нагревается (сверху). Стабилизации температуры в этом случае не будет.Цель изобретения -- расширение технологических возможностей шпиндельного узла.Поставленная цель достигается тем, что в шпиндельном узле, содержащем корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде сквозных каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя и заполненных теплонось;елем, каналы расположены под угломи в шпинделя так, что образующая, проведенная через оси каналов, представляет 20 25 30 35 40 45 50 55 усеченный конус, у которого основание конуса большего диаметра расположено у передней опоры, причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.На чертеже изображен шпиндельный узел, общий вид.Шпиндельный узел содержит корпус 1, в котором на опорах 2 размещен шпиндель 3, и устройство стабилизации температуры, выполненное в виде расположенных внутри шпинделя 3 под углом 3 к его оси вакуумизированных каналов 4, частично заполненных теплоносителем (не показан) и с размещенным в них фитилем 5 в виде полой пористой трубки.Устройство работает следующим образом.В процессе работы станка выделяется тепло, способствующее нагреву корпуса 1, опор,2, шпинделя 3 и соответственно теплоносителя в фитиле 5. Теплоноситель испаряется в результате нагрева и его пары устремляются в зону более низкого давления, т. е. к холодной части вакуумизированного канала 4 в направлении к задней опоре 2 шпинделя 3. За опорой 2 происходит конденсация паров теплоносителя в результате охлаждения заднего конца шпинделя 3. Конденсат за счет центробежных и капиллярных сил возвращается в зону нагрева, т. е. к передней опоре 2 шпинделя 3. Затем цикл повторяется. Таким образом пооизводится отбор тепла от шпиндельного узла и обеспечивается стабилизация его температуры.Использование предлагаемого шпиндель- ного узла позволит расширить технологические возможности станков, упростить их конструкцию, что приведет к снижению затрат на изготовление.Расширение технологических возможностей достигается за счет расположения каналов под углом к оси шпинделя, в результате чего жидкость центробежными силами будет отбрасывать в сторону большей окружности усеченного конуса, туда, где окружная скорость больше, Устройство стабилизации температуры становится работоспособным при любом расположении шпинделя. Однако при небольшой частоте вращения шпинделя отвод тепла будет не эффективным. Центробежные силы не всегда смогут возвратить весь теплоноситель в зону испарения.С введением фитиля повьн 1 ается эффективность устройства, так как возврат теплоносителя (жидкости) будет дополнительно осуществляться за счет действия капиллярных сил, что обеспечит эффективность работы устройства и при незначительной частоте вращения шпинделя.