Шпиндельное устройство

О П И С А Н И Е 296372ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соватскию Социалисти мескита Рестгубпикритет сударствеииаи комитетоввта Министров СССРоо делам иэооретений Д 1 621.924.1 (088.8) публиковано 25,11,1974. Б 1 оллетець7 ата опубликования описания 11 Х 11.1974 и открыти Авторыизобретен амаринов енге аявитель Специальное ко торское бюро по проектированию шлифовального оборудования РОЙСТВО 1 ПИНДЕЛЬИО Известны шпиндель пые устройства, несущие смонтированный на подшипниках шпиндель.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что опо снабжено управляемым силовым элементом, воздействующим на шпиндель в осевом направлении, и управляющими элементами для регулирования величины этого воздействия в зависимости от действующих на шпиндель осевых усилий, При этом даны два варианта выполнения устройства:а) в качестве силового элемента может быть использован электромагнит, а в качестве элементов для регулирования усилия, создаваемого электромагнитом, - преобразователи, управляющие током питания магнита, например, в зависимости от давления в системе подвода жидкости или газа к гидроили аэростатическому устройству для прижатия изделия к торцу шпинделя;б) силовой элемент может быть также выполнен в виде кольцевой камеры в бабке изделия, ограниченной корпусом бабки и шпинделем; эта камера должна быть связана трубопроводом с системой подвода газа или жидкости под давлением. В этом случае возрастание давления в системе, пропорциональное усилию прижатия изделия, будет сопровождаться повышением давления в кольцевой камере, т. е. увеличением усилия, компепсиру 1 ощего нагрузку па подшипники.Зтим достигается уменьшение осевой нагрузки подшипников шпинделя.5 На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе, в котором в качестве силового элемента использован электромагнит; на фиг. 2 - частичный вид предлагаемого устройства с кольцевой камерой в бабке изде ли я.Нг основании 1 смонтирована посредствомнаправляощих 2 бабка изделия 3 с враща ощимся в подшипниках 4 шпинделем 5. На шпинделе закреплены шкив б, кольцо 7 из 15 ферромагнитного материала, например из железа Арко, и сменная накладка 8 с плоским торцом. На основании закреплена стоика 9 с оправкой 10 и кольцом 11. На оправке 10 установлены прижимной фланец 12 ц изделие 20 13, к которому подведен инструмент 14.Система подачи к фланцу 12 жидкости илигаза под давле 1 гием образована выполненным в оправке 1 О центральным каналом 15, связанным через радиальные ниппели 16, 17 с 25 кольцевыми зазорами между оправкой и изделием 13; между огравкой ц расточкой фланца 12, а также канала. 18, подведенными к 1,;ольцево 1 проточке 19 за флаццем 12.Каналы 18 св,Заы с Выполненной В крышке 30 20 кольцевой проточкой 21, которая, в свою5 до 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 3очередь, как и канал 15, связана через отверстие 22 и дроссели 23 с напорным трубопроводом насоса 24,В кольце 11 предусмотрена расточка 25, охватывающая с малым радиальным зазором наружную часть фланца 12, и проточка 26 большого диаметра.Кольцевая проточка каналами 18, сверлением 27 и трубопроводом 28 связана с измерителем давления 29, последний линией связи 30 соединен с блоком 31 регулирования тока возбуждения кольцевого электромагнита 32, закрепленного в бабке изделия 3 и взаимодействующего с кольцом 7 через воздушный зазор 33. В устройстве также имеется дренажная система, в которую входят каналы 34 в накладке 8, связанные через расточку 35 с каналами 36 и радиальными сверлениями 37 в оправке 10.В варианте, изображенном на фиг, 2, трубопровод 28 связан с кольцевой камерой 38, образованной корпусом бабки изделия 3 и закрепленным на шпинделе 5 фланцем 39, вместо которого на шпинделе может быть выполнен соответствующий бурт.Устройство работает следующим образом.При отведенной влево бабке изделия 3 изделие 13 устанавливают на опоры оправки 10; подводят бабку изделия и включают насос 24, Жидкость под давлением поступает через дроссели 23 и кольцевую проточку 21 в каналы 15 и 18. Из каналов 15 жидкость поступает в проточку 19 за фланцем 12, создавая жидкостную подушку, прижимающую фланец к изделию 13 и изделие 13 к торцу накладки 8 шпинделя. Отвод жидкости из проточки 19 в проточку 26 осуществляется через кольцевой зазор между фланцем 12 расточкой 25.Одновременно жидкость поступает через сверления 27 и трубопровод 28 к измерителю давления 29, выдаваемый которым сигнал по линии 30 подается к блоку 31 регулирования.Блок 31 выдает сигнал, управляющий током возбуждения кольцевого электромагнита 32, который, взаимодействуя через зазор 33 с закрепленным на шпинделе 5 ферромагнитным кольцом 7, создает усилие, действующее на шпиндель в направлении, противоположном усилию, возникающему при прижатии изделия 13 к торцу шпинделя. Так как оба действующие на шпиндель усилия пропорциональны давлению жидкости в системе, то они взаимно компенсируют друг друга; этим достигается разгрузка подшипников 4 шпинделя 5 и повышение их долговечности.Шпиндель приводится во вращение через шкив 6, при этом торец накладки 8 ведет изделие 13, которое центрируется относительно 4оправки 1 О посредством жидкостной подушки, создаваемой жидкостью, поступающей через ниппель 16 в кольцевой зазор между изделием и оправкой. Центрирование фланца 12 осуществляется жидкостью, поступающей через ниппель 17. Отвод жидкости от кольцевых зазоров осуществляется через дренажные сверления 37, канал 36, расточку 35 и каналы 34, из которых жидкость поступает в зону обработки изделия 13 инструментом 14, выполняя функции СОЖ.В варианте устройства по фиг. 2 жидкость по трубопроводу 28 поступает в кольцевую камеру, давление в которой уравновешивает нагрузку на подшипники 4 шпинделя 5, обусловленную усилием прижатия изделия 13 к торцу шпинделя 5.В предлагаемом устройстве вместо жидкости может быть использован сжатый воздух; применение сжатого воздуха является предпочтительным в варианте по фиг. 2, так как при этом устраняется подача СОЖ в полость бабки изделия.Помимо изображенного на чертеже варианта, для прижатия изделия к торцу шпинделя фланцем на воздушной подушке могут быть использованы другие устройства известной конструкции. Предмет изобретения 1. Шпиндельное устройство, несущее смонтированный на подшипниках шпиндель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения осевой нагрузки подшипников шпинделя, оно снабжено управляемым силовым элементом, воздействующим а шпиндель в осевом направлении, и управляющими элементами для регулирования величины этого воздействия в зависимости от действующих па шпиндель осевых усилий.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой элемент выполнен в аиде кольцевого электромагнита, а управляющие его элементы выполнены в виде измерителя осевых усилий и блока регулирования тока возбуждения в зависимости от сигналов измерителя.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что силовой элемент выполнен в виде кольцевой камеры в бабке изделия, ограниченной корпусом и шпинделем, а управляющие элементы выполнены в виде трубопровода, соединяющего кольцевую камеру с системой подачи жидкости или газа под давлением в гидро- или пневмоцилиндр, создающий осевые усилия.296372 фиг. 2 Составитель И. Проскурякова Техред Е. Борисова Корректор Е. Зимина Редактор Т. Ларина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1648/1 Изд.522 Тираж 875 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4(5