Шпиндельный узел

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциелистицескихРеспублик(51) М. Кл. В 23 В 19/О 4954/25-08 6 с присоединением заявкиГасударственный номнте Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликов овский и Авторыизобретения Шеин ое конструкторское бюро станкостроент 1) Заявитель(54 ШПИНДБЛЪНЫЙ УЗЕЛ Изобретение может быть использовано встанках, оснащенных системой адаптивногоуправления.Известны устройства, предназначенные дляизмерения сил резания в станках с адаптивным управлением при помощи тензодатчиков,установленных на упругом звене шпиндельногоузла 1,Однако наличие упругого звена снижаетжесткость шпиндельного узла.Известны конструкции шпиндельных узлов,у которых шпиндель установлен в гидростатических подшипниках, С целью измерения реакций к карманам гидростатических опор подшипников подключены датчики давления 2.Величина и направление силы резания определяются по реакциям в гидростатических опорах подшипников.Однако при изменении скорости вращенияшпинделя, вследствие гидродинамических явлений и тепловыделения, величина давления масла в гидростатических опорах изменяется. Поэтому точность измерения реакций уменьшается.Цель изобретения - повышение точностиизмерения в гидростатических опорах.Это достигается тем, что подшипники шпинделя размещены в невращающейся гильзе, которая установлена в гидростатических опорах,воспринимающих радиальную и осевую составляющие силы резания,Датчики давления подключены к смазочным канавкам (карманам), расположенным нанесущих поверхностях гидростатических опор.Давление в смазочной канавке пропорционально реакции, действующей на опору. Таким образом, измерение давлений в смазочных канавках гидростатических опор дает полную информацию о величине силы резания и ее направле.нии.На фиг. 1 изображен шпиндельный узел сустройством для измерения силы резания, разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг.153 - разрез Б - Б на фиг. 1.Шпиндель 1 установлен в подшипниках качения 2 - 7. Все подшипники качения закреплены в гильзе 8, которая установлена в корпусешпиндельной бабки 9 при помощи радиальных10-17 и осевых 18, 19 гидростатических опор.20 Вращению гильзы 8 препятствует шпонка 20.К каждой паре противоположно расположенных гидростатических опор подключен дифференциальный датчик давления, измеряющийразность давлений в этих опорах. К опорам 10,12 подключен датчик давления 21, к опорам 11,2513 - датчик 22, к опорам 14 - 16 - датчик 23, копорам 5, 17 датчик 24, к опорам 18, 9 - датчик 25. 1 евращающаяся гильза установлена в корпусе 26.При резании возникает усилие резания на режущем инструменте, закрепленном во вращающемся шпинделе 1. Это усилие через подшипники качения 2-.7 передается на гильзу 8 и воспринимается радиальными 10 - 17 и осевыми 1819 гидростатическими опорами. Каждому определенному значению и направлению усилия резания однозначно соответствует определенная разность давлений в каждой из пяти пар противоположно расположенных гидроста- . тических опор, измеряемая соответствующим дифференциальным датчиком давления, Значения измеренных разностей давления преобразуются в напряжения, которые затем поступают в систему адаптивного управления станком,Предлагаемая конструкция позволяет производить точное измерение силы резания без использования податливых элементов, снижающих жесткость шпиндельпого узла. Также исключается влияние скорости вращения пппгнделя на точность измерения силы резания,Формулп изобретения5н оШпиндельный узел, включающии срелстводля измерения силы резания, выполненное в виде датчиков давления, подключенных к гид.ростатнческим опорам в корпусе, отличакнцийся тем, что, с целью повышения точности из мерения за счет исключения влияния вращения шпинделя на результаты измерения, между шпинделем и корпусом установлена на гид.ростатических подшипниках нев раша ющаяся гильза, в которой размещены подшипники шпинделя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Экспресс-информация, Технология и оборудование механосборочного производства,15, 1973, с. 8.2 О 2. Патент США3675517, кл. 82 - 2, 1972.584975 Составитель В. АнангкоТехред О. Луговая Корректор А. Гриценко Тираж 10 7 Подписное ЦНИИ ного из113035, Моск 5 ска илиал П П П Патент,Ужгород, ул ктна Редактор М. РогЗаказ 5070/48 Государстоо це Ж,митета Совеетений н онаб., ц. Министров ССрытий