Шпиндельный узел металлорежущего станка

Союз боаетсиик Социалистических Республик(43) Опубликовано 07.10,80. Бюллетень37 СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 07.10.80(71) Заявитель Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения(54) ШПИНДЕЛЬНЫЯ УЗЕЛМЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА 1Изобретение относится к машиностроению и может быть использован в шпиндельных узлах сверлильных станков.Г 1 о основному авт, св.401455 известен шпиндельный узел металлорежущего станка, содержащий несамотормозящую винтовую передачу в приводе главного движения, гидравлический стабилизатор подачи и шариковый нажимной механизм управления муфтой нагрузки привода с ведомым и ведущим элементами 11).Недостаком прототипа является то, что он нс позволяет защищать механизм привода и инструмент от перегрузки по крутящему моменту, что ведет к снижению надежности и производительности.Целью изобретения является обеспечение защиты механизма привода и инструмента от перегрузки по крутящему моменту и автоматического управления подачей в функции крутящего момента для повышения надежности и производительности,Это достигается тем, что введен передаточный механизм, выполненный в виде кольцевой полости с гидропластом, внутри полости размещены подпружиненные плунжеры, перекрывающие каналы, сообщающие между собой полости гидроцилиндра, при этом ведомый элемент нажимного мсханизма кинематичсски связан с передаточным механизмом.При возрастании крутящего момента вприводе главного движения выше допусти мого значения происходит смещение ведомого элемента нажимного механизма и плунжеров в направлении перекрытия отверстий, соединяющих полости гндроцплпндра. Это ведет к снижению скорости рабочей 10 подачи, а так как крутящий момент в приводе главного движения является функцией подачи, то одновременно снижастся крутящий момент и снимается перегрузка, В пределах точности срабатывания механизма 15 автоматического регулирования приводобеспечивает обработку с заданным крутящим моментом.На фиг, 1 показан разрез предлагаемогошпиндельного узла; на фиг. 2 - разрез 20 А - А фиг. 1.В корпусе 1 на подшипниках установлена приводная втулка 2, на которой закрсплен шкив 3 клиноременной передачи привода главного движения. Втулка 2 через 25 несамотормозящую винтовую пару соединена с валом 4, установленным на подшипниках в пиноли 5. Пиноль 5 по подвижной посадке установлена в корпусе 1 и от вращения удерживается шпонкой (на чертеже ЗО не показана). На наружной поверхности3пинали 5 выполнен поршень 6, перемещаемый в цилиндрической расточке корпуса 1, образующей с крышкой 7 гидроцилиндр, чьп полости сосдинешя трубопроводом, в котором установлен дросссль 8 с регулятором давления, дросссль 9 и распределитель 10,На валу 4 установлена коническая фрикционная полумуфта 11, на торце которой выполнены зубья, образующие с шариками 12 и закрепленной на шпинделе 13 втулкой 14 нажимной механизм. Шпиндель 13 установлен в пиноли 5. Там же закреплена фрикционная полумуфта 15, силовое замыкание которой с полумуфтой 11 осуществляется пружиной 16. Полумуфта 11 через упорный подшипник опирается на втулку 17, образующую с пинолью 5 кольцевую полость 18, заполненную гидропластом. В отверстиях пиноли 5 установлены плунжеры 19, поджимаемые пружинами 20, В поршне 6 выполнены отверстия 21, соединяющие полости гидроцилиндра.В процесе работы при включении электродвигателя вращение получает шкив 3, закрепленной на втулке 2. Втулка 2 через несамотормозящую винтовую передачу сообщает вращение валу 4. Через нажимной механизм 11 - 12 - 14 вращение получает шпиндель 13 с установленным в нем инструментом. Нормально закрытая муфта 11 - 15 создает в приводе нагрузку по крутящему моменту. В результате в винтовой передаче 2 - 4 возникает осевая сила, перемещающая пиноль 5 относительно корпуса 1. Переключатель 10 путевого управления включает дроссель 9, обеспечивающий заданную скорость холостого хода, При подходе инструмента к обрабатываемой детали переключатель 10 подключает дроссель 8 с регулятором давления. Масло из правой полости гидроцилиндра в левую поступает через отверстия 21 и дроссель 8 одновременно, Дроссель отрегулирован на получение заданной скорости рабочей подачи с учетом проходного сечения отверстий 21. После начала обработки на шпинделе 13 появляется крутящий момент нагрузки. Нажимной механизм 11 - 12 - 14, преодолс 4вая действие пружины 16, выключает муфту 11 - 15. Возрастание крутящего момента на шпинделе сверх допустимого значения вызывает дополнительное сжатие пружины 16, 5 смсщспис втулки 17 и перемещение плунксра 19, перекрывающих отверстия 21. Это ведет к снижению скорости рабочей подачи.Крутящий момент резания является функцпсц подачи, поэтому с ее уменьшением 1 О крутящий момент нагрузки падает.Таким образом, механизм обеспечиваетдвтомятичсскос управление подачей в функции крутящего момента, исключающее перегрузки и повышающее производитель ность обработки.После окончания обработки привод ревсрсируется, муфта 11 - 15 замыкается, переключатель 10 включает дроссель 9, обеспечивающий возвращение пиноли в ис ходнос положение со скоростью холостогоходя.Таким обрдзом, изобретение позволяетзащитить механизм привода и инструмент от персгрузки по крутящему моменту и ав томатически управлять подачей в функциикрутящего момента, в результате чего повышается надежность и производительность. Формула изобретения 30 Шпиндельный узел металлорежущегостанка по авт, св. Мо 401455, отличающ и й с я тем, что, с целью защиты приводаз 5 и инструмента от перегрузок по крутящемумоменту и обеспечения автоматического управления подачей в функции крутящегомомента, введен передаточный механизм,выполненный в виде кольцевой полости с40 гидропластом, внутри полости размещеныподпружиненные плунжеры, перекрывающие каналы, сообщающие между собой полости гидроцилиндра, при этом ведомыйэлемент нажимного механизма кинемати 45 чески связан с передаточным механизмом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 401455, кл. В 2 ЗВ 47/04, 1969.Королев Павлова Редактор И. Гохфель Корректор О. Гусева Заказ 7 Подписи орская типография Упрполиграфиздата Мособлисполком Иэд. М 520ВНИИПИ Госуд по делам изо3035, Москва, Ж Тираж 1160ственного комитета СССРетений и откр 1 ятий35, Раушская наб., д. 4/5