Шпиндель металлорежущего станка

(53) 62.233.2-752 (08 олитехническии инст С, Равва,В. Сергеева УЩЕГО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ШПИНДЕЛЬ МЕТАЛЛОРЕЖ СТАНКА(57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков. Цель изобретения - повышение точности вращения шпинделя путем создания возможности безынерционного автоматического регулирования натяга подшипников качения на работающем шпинделе, установленном на опорах качения, содержащих два радиально упорных подшипника с размещенными между ними проставочными кольцами. Подшипники неподвижно установлены на валу ротора и подвижны относительно корпуса. Проставочная втулка между подвижными в осевом направлении кольцами выполнена из магнитострикционного материала и имеет продольные окна. На перемычках между окнами размещены обмотки возбуждения м агнитострикционного преобразователя, которые взаимосвязаны электрически с датчиками смещения шпинделя. При изменении смещения изменяется натяг в опоре. Обмотки могут быть соединены встречно для двух рядом расположенных перемычек или быть автономными и использоваться для изменения натяга по длине дорожки качения в заданном месте. Для этого шпиндель снабжается датчиками обратной связи, которые контролируют величинхч натяга в области данной перемычки. 2 3. п. ф-лы, 3 ил.510 Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах металлорежущих станков.Цель изобретения - повышение точности вращения шпинделя путем создания возможности безынерционного автоматического регулирования натяга подшипников качения на работающем шпинделе.Поставленная цель достигается тем, что одна из распорных втулок выполнена из магнитострикционного материала и является сердечником электромагнита, обмотки ко. торого электрически связаны с датчиком положения шпинделя,На фиг. 1 изображена одна из опор шпинделя на подшипниках качения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - распорная втулка, служащая сердечником электро магнита.Шпиндель 1 установлен в обойме 2 на под. шипниках 3 качения. Между ними расположены внутренняя проставочная втулка 4 и внешняя проставочная втулка 5, имеюш,ая продольные окна, скругленные у торцов. В окнах уложены обмотки 6 электромагнитов, сердечниками которых служат перемычки, полученные в результате фрезерования окон в проставочной втулке 5.Обмотки 6 уложены таким образом, что магнитный поток, проходягций через перемычки втулки 5, имеет осевое направление. Обмотки 6 рядом расположенных перемычек включены встречно и электрически связаны с датчиками положения шпинделя 1 (не показаны). Проставочная втулка 5 выполнена из магнитострикционного материала.Устройство работает следующим образом.Сигнал о положении шпинделя 1 поступает с датчика в сравнивающее устройство. Туда же вводится сигнал задатчика. При рассогласовании сигналов их разность после предварительного усиления поступает на электромагниты, образованные перемычками втулки 5 и обмотками 6.В результате эффекта магнитострикции длина проставочной втулки 5 увеличивается. Это ведет к увеличению натяга в подшипниках 3 качения шпинделя. Увеличиваются упругие силы в подшипниках 3 качения, которые возвращают шпиндель 1 в заданное положение. Если внешние возмугцсния малы либо отсутствуют вовсе и, следовательно, шпиндель 1 не отклоняется от заданного положения, натяг в опоре поддерживается на минимальном уровне, необходимом для обеспечения заданной точности вращения. Благодаря этому снижается износ дорожек и тел качения подшипников 3 и увеличивается их долговечность.Для увеличения эффективности использования магнитного потока. проходящего по проставочной втулке 5, окна в ней выполнены скругленными у торцов. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг. 2 магнитные линии показаны тонкими линиями со стрелками. С целью взаимного усиления магнитных потоков, проходящих через одну перемычку втулки 5, рядом расположенные обмотки 6 включены навстречу друг другу. При этом магнитные потоки, созданные ими, имеют одно и то же направление и взаимно усиливают друг друга,При необходимости можно управлять натягом в различных участках подшипника по длине его дорожки качения или поддерживать параллельность между плоскостями торцов проставочной втулки 5. Для этого обмотки 6 выполняют независимыми друг от друга и каждую из них, помимо управления от датчиков положения шпинделя 1, дополнительно электрически связывают с соответствующим датчиком обратной связи, контролируюгцим натяг подшипника 3 в области данного стержня.Формула изобретения1. Шпиндель металлорежушего станка, содержащий корпус, вал-ротор, установленный на опорах качения, датчики фиксации радиального и осевого положения вала-ротора и электромагнит, управляющий величиной осевого натяга одной из опор ротора, при этом регулируемая опора содержит по край. ней мере два радиально-упорных подшипника с установленными между ними проставочными втулками, причем подшипники неподвиж. но соединены по одной посадочной поверхности, например с валом-ротором, а по другой -- установлены с возможностью осевого перемещения под действием электромагнита, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вращения шпинделя, электромагнит установлен на проставочной втулке, которая расположена между подвижными в осевом направлении кольцами подшипника, при этом проставочная втул ка выполнена из магнитострикционного материала с продольными окнами, на перемычках между которыми уложены обмотки возбуждения электромагнита.2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью усиления магнитных потоков, окна в проставочной втулке выполнены скругленными к торцам, количество обмоток - четным, а обмотки, уложенные на рядом расположенные перемычки, включены встречно.3. Шпиндель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью изменения натяга в различных участках подшипника по длине дорожки качения, обмотки электромагнита выполнены независимо друг от друга и каждая из них дополнительно электрически взаимосвязана с введенными в шпиндель датчиками обратной связи, установленными с возможностью контроля величины натяга в области данной перемычки.Составитель Техред И. Вере Тираж 74 комитета СССР по а, Ж - 35, Раушс ицескос предприятВ. Зайцевс КорректоПодписнделам изобретенийкая наб., д. 4/5е, г. Ужгород, ул. П