Шпиндельный узел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ТЕНИЯ Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Гомельское станкостроительное производственное объединение им. С, М. Кирова(57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках. Целью изобретения является повышение надежности зажима инструмента во время работы шпиндельного 15)5 В 2Р ц узла за счет компенсации ослабления в процессе эксплуатации усилия тарельчатых пружин и поддержания заданного усилия зажима. При вращении шпинделя 2 от приводной муфты, одна из полумуфт 15 которой жестко связана со шпинделем 2, а вторая полумуфта 16 за счет взаимодействия наклонных торцовых кулачков 17 и 18 полу- муфт 16 и 15, перемещаясь в осевом направлении и тем самым компенсируя ослабление в процессе эксплуатации усилия пакета тарельчатых пружиц 10, который размещен между полумуфтой 16 и стаканом 2, связанным со штревелем 8 механизма зажима инструмента, обеспечивает при этом надежный зажим последнего в оправке 3. 1 ил.жин 10, размещенных между полумуфтой 16 и стаканом 12, установленным с торца шпинделя 2 с возможностью осевого перемещения вдоль последнего. Захват 9 механизма зажатия инструмента взаимодействует с оправкой 3 с инструментом, а штревель 8 соединен со стаканом 12, На штревеле 8 установлен также ограничитель 21 хода. поджатый, например, гайкой 22, Ограничитель 21 хода взаимодействует со стопорным кольцом 23, установленным внутри шпинделя 2.Узел работает следующим образом, После сборки шпиндельного узла пакетом тарельчатых пружин 10 устанавливается усилие зажима инструмента в шпинделе 2. Инструментальная оправка 3 с инструмен 45 50 55 Изобретение относится к станкостроениюи может быть использовано в металлорежулих станках,Цель изобретения - повышение надежности зажима инструмента во время работы шпиндельного узла за счет компенсацииослабления усилия тарельчатых пружин иподдержания заданного усилия зажима,Н чертеже изображен шпиндельныйузел, общий вид., Шпиндельный узел содержит корпус 1,шпиндель 2 с инструментом на оправке 3,смонтированный в корпусе 1 на передней 4и задней 5 опорах, втулку 6, расположенную между опорами, крышку 7 передней опоры 4, механизм зажатия инструмента в виде штревеля 8 с захватом 9, муфту привода, набор тарельчатых пружин 10, упорныйподшипник 11, стакан 12 и силовой привод.(не показан), а также бесконтактноеуплотнение передней опоры 4, выполненноев виде буртиков 13 на шпинделе 2 и 14 - на2 Окрышке 7 с осевым зазором между ними.Муфта привода выполнена разъемной издвух полумуфт 15 и 16 с торцовыми кулачками 17 и 18 соответственно. При этом взаимодействующие поверхности кулачков 17и 18 выполнены наклонными (угол наклона поверхностей кулачков 17 и 18 выбирается в зависимости от конкретных условийэксплуатации).Полумуфта 15 посредством шпонки расположена на шпинделе 2, контактирует с ЗОзадней опорой 5 и зафиксирована от осевого перемещения вдоль шпинделя 2, например, стопорными винтами. При этом установка полумуфты 5 на шпиндель 2 определяет осевой зазор в передней 4 и задней 5опорах. Полумуфта 16 расположена на шпин- Збделе 2 с возможностью как осевого перемещения вдоль последнего, так и поворотаотносительно шпинделя 2. Полумуфта 16 понаружной поверхности снабжена зубчатымвенцом 19, который входит в зацепление ссопряженным зубчатым колесом коробкискоростей (не показано), Полумуфта 1 бпосредством упорного подшипника 11, расположенного в выточке 20 полумуфты 16,взаимодействует с пакетом тарельчатых прутом прижимается к шпинделю 2 усилием пакета тарельчатых пружин 10, которое передается на оправку 3 стаканом 12, соединенным со штревелем 8 с захватом 9. Для смены инструмента с оправкой 3 к штревелю 8 прикладывается осевое усилие от силового привода (не показан), превышающее усилие пакета пружин 10. При этом штревель 8 с захватом 9 перемещается вниз и инструмент с оправкой 3 освобождается из шпинделя 2. Одновременно со штревелем 8 перемещается стакан 12, сжимая пакет тарельчатых пружин 10. При снятии со штревеля осевого усилия от силового привода последний с захватом 9 и стаканом 12 под действием пакета тарельчатых пружин 10, стремящихся принять ненагруженное состояние, поднимается вверх до упора ограничителем 21 хода в стопорное кольцо 23, Повторная установка инструмента с оправкой 3 в шпиндель 2 происходит аналогичнымобразом. При зажатой инструментальной оправке 3 в шпинделе 2 между ограничителем 21 хода штревеля 8 и стопорным кольцом 23, расположенным в шпинделе 2, имеется гарантированный зазор, обеспечивающий надежное затягивание оправки 3 в шпинделе 2.Шпиндель 2 приводится во вращение муфтой привода, полумуфта 16 которой зубчатым венцом 19 входит в зацепление с сопряженным зубчатым колесом коробки скоростей (не показано) и одновременно торцовыми кулачками 18 - с ответными торцовыми кулачками 17 полумуфты 15, которая жестко зафиксирована на шпинделе 2. Величина усилия, с которым взаимодействуют между собой полумуфты 15 и 16, равна величине усилия зажатия инструмента и определяется также пакетом тарельчатых пружин 10. Величина этого усилия достаточна для того, чтобы во время вращения шпинделя полумуфты 15 и 16 не разъединялись и надежно передавали крутящий момент (вращение), и выбирается в зависимости от конкретных условий эксплуатации. В процессе эксплуатации тарельчатые пружины 10 имеют тенденцию к ослаблению усилия, т.е. к проседанию, к потере своих характеристик. Следовательно, величина усилия зажатия инструмента и сцепления полумуфт 15 и 16 со временем уменьшается. При этом при вращении полумуфта 16 поворачивается относительно полумуфты 15, перемешаясь наклонными поверхностями торцовых кулачков 18 по наклонным поверхностям торцовых кулачков 17, поднимаясь и одновременно поворачиваясь относительно шпинделя 2, компенсируя величину проседания тарельчатых пружин 10, обеспечивая тем самым надежное зажатие инструмента с оправкой 3 в шпинделе 2 в процессе обработки и надежную передачу крутящего момента (внешнего усилия) на шпиндель 2 при любом направлении вращения, Чем больше проседание1593886 6 Составитель А. Селиванов Редактор Н. Тупица Техред А, Кравчук Корректор Н. Король Заказ 2798 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101пружин 10, тем на большую величину поднимается по шпинделю 2 полумуфта 16, обеспечивая расчетное (заданное) усилие зажатия инструмента. Данный процесс компенсации проседания (потери характеристик) тарелчатых пружин 10 происходит до тех пор, пока внешнее усилие не превысит момент трения (сцепления) полумуфт 15 и 16 между собой, обеспечиваемый как пакетом тарельчатых пружин 10, так и поверхностью контакта торцовых кулачков 17 и 18 между собой. При этом необходимо заменить пакет тарельчатых пружин 10 или добавить в него несколько новых тарельчатых пружин до обеспечения заданного усилия. Формула изобретенияШпиндельный узел, содержащий шпиндель, смонтированный в корпусе на передней и задней опорах, размещенную на шпинделе муфту привода последнего и механизм зажима инструмента, выполненный в виде штревеля с захватом и пакета тарельчатых пружин, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности зажима инструмента, муфта выполнена из двух полумуфт с наклонными торцовыми кулачками, причем одна полумуфта жестко связана со шпинделем и установлена с возможностью контакта с задней опорой, а пакет тарельчатых пружин размещен с возможностью взаимодействия одним торцом с другой полу- муфтой,а другим - с введенным в устройство стаканом, соединенным со штревелем.