Шпиндельный узел

(9) ( 5)5 В 23 В 39/02, 29 РЕТЕНИ ЗС) ПИСАН СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО юро станко СССР75,станкостроевано в шпинх станков,жима инструна заданный рощение конривода зажис приводом Р щ о фиг.3 раэре фиг.3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится книю и может быть использодельных узлах расточныоснащенных механизмами замента, при настройке резца)азмер. Цельизобретения -упструкции за счет совмещения има радиального суппорта Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в шлифовальных узлах расточных станков, оснащенных механизмами зажима инструмента, при настройке резца на заданный размер (вылет).Цель изобретения - упрощение конструкции за счет совмещения привода зажима адиального суппорта с приводом перемеения штока механизма зажима расточной правки,На фиг.1 показан металлорежущий станок с установленным в нем шпиндельным узлом в положении радиального суппорта "Отжато"; на фиг,2 - то же, вид сверху; на- разрез А - А на фиг.1; на фиг.4 - з Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - узел на , положение радиального суппорта перемещения штока механизма зажима расточной оправки. При смещении штока вперед в осевом направлении также смещаются направленные внутрь выступы захватных рычагов. При этом захватная головка, стержень и тяга смещаются вперед под действием усилия, развиваемого пружиной. Тяга скошенной поверхностью перестает передавать контактное давление на сопряженную с нею скошенную поверхность на радиальном суппорте. Освобожденный от сил трения по направляющим плоскостям радиальный суппорт под действием пружины выдвигается на максимальный вылет, Усилие пружины передается также на конический хвостовик расточной оправки и обеспечивает фиксированное положение его в конусном отверстии шпинделя. 8 ил, кивай "Зажато"; на фиг.6 - то же, положение радиального суппорта "Настройка радиального р вылета резца"; на фиг.7 - то же, положение радиального суппорта "Отжато"; на фиг.8 - разрез В - В на фиг.3.Шпиндельный узел включает шпиндель 1 и расточную оправку 2, ОШпиндельный узел предназначен для установки в шпиндеввную бабку 3, смонтированную на стойке 4 станка. Стойка 4 установлена на санях 5, перемещаемых по станине 6. Стол 7 перемещается по основанию 8, которое жестко состыковано со сбганиной 6, На столе 7 закреплен настроечный упор 9, рабочая поверхность которого со вмещена с рабочей поверхностью стола 7.Расточная оправка 2 состоит из цилиндрического корпуса 10 и конического хвостовика 11, В корпусе 10 размещены механизмы зажима и подачи радиального суппорта, На корпусе 10 выполнены поперечныенаправляющие типа ласточкина хвоста, образованные торцовой плоскостью 12 и скошенными плоскостями 13 и 14, С этимиплоскостями сопряжены ответные направляющие - торцовая 15 и скошенные плоскости 16 и 17 радиального суппорта 18, Врадиальном суппорте 18 закреплен резец 1019,Со скошенной плоскостью 17 радиального суппорта 18 сконтактирована образующая клин скошенная плоскость 20 тяги 21.Тяга 21 жестко связана посредством переходного стержня 22 с захватной головкой23, Между тягой 21 и переходным стержнем22 расположен регулировочный компенсатор 24,На стержень 22 надета силовая пружина 25, которая передним торцом сконтактирована с торцом тяги 21, а задним - свтулкой 26, ввинченной в хвостовик 11.Механизм зажима расточной оправки 2с пружинно-гидравлическим приводом содержит сцепляемые с захватной головкой23 эажимные рычаги 27, установленные свозможностью качания на переднем концештока 28, На заднем конце штока 28 расположен комплект предварительно сжатых тарельчатых пружин 29, стремящихсясдвинуть шток назад и установитьзаж;:мные рычаги 27 в заднюю позицию зажимарастачной оправки,В передней части шпинделя 1 выполнено конуснае отверстие 30, в которое устанавливается конический хвостовик 11расточнай оправки 2, Вдоль оси в шпинделе1 просверлены цилиндрические отверстия31 и 32, в которых размещены зажимные 40рычаги 27, шток 28 и пакет тарельчатых пружин 29. В отверстии 31 шпинделя 1 имеетсякольцевая проточка ЗЗ с конусными торцами 34 и 35. Кольцевая проточка ЗЗ расположена окало конусного отверстия 30, 45Зажимные рычаги 27 имеют на передних концах утолщения, образованные иэнаправленных внутрь выступов 36, установ. ленных с возможностью взаимодействия с. захватной головкой 23, и периферийно направленных выступов 37, установленных свозможностью взаимодействия с заднимконусным торцом 35. Рычаги 27 посредством наружных выступов 38, расположенныхв их задней части, сконтактированы с нажимной втулкой 39, поджатой пружиной 40,которая создает момент, действующий насмыкание передних концов рычагов 27.Задний конец шпинделя 1 зафиксирован от продольных смещений упорными подшипниками 41. Соосно шпинделю 1 закреплен цилиндр 42 трехпоэиционного гидроцилиндра, внутри которого установленыпередний поршень 43 и задний поршень 44с внутренним штоком 45, Передний поршень 43 связан с полым наружным штоком46. Внутренний шток 45 расположен внутриполого штока 46, Поршни 43 и 44 делят гидроцилиндр на три рабочие полости: пере- .днюю 47, среднюю 48 и заднюю 49,соответственно соединенные гидролиниями 50, 51 и 52 с управляющими распределителями гидросистемы станка,Между поршнем 43 и стенкой цилиндра42 установлена пружина 53, имеющая небольшую жесткость, Этой пружиной поршни 43 и 44 сдвигаются в крайнее заднееположение при отсутствии давления в рабочих полостях.На заднем конце штока 28 ввинчен упор54. Между упором 54 и торцом штока 28установлена регулировочная шайба 55.Механизм подачи радиального суппорта 18 выполнен в виде выступа 56 на торцетяги 21, входящего в выемку 57, котораявыполнена на внутренней стороне радиального суппорта 18, В выемке 57 размещенапружина 58, упирающаяся одним концом ввыступ 56, а другим - в стенку выемки состороны вершины резца 19, Радиальное перемещение резца 19 создается усилием пружины 58. К радиальному суппорту 18прикоеплена ограничительная планка 59,препятствующая его выпадению из направляющих.Шпиндельный .узел работает следующим образом,Расточная оправка 2 вне шпинделя 1станка, например в инструментальном магазине, находится в положении, при котором радиальный суппорт 18 с резцом 19выдвинут пружиной на максимальный вылетВмакс,При этом ограничительная планка 59контактирует с выступом 56; В таком видерасточная оправка 2 устанавливается вшпиндель 1 станка и зажимается механизмом зажима.Работа шпиндельного узла характеризуется трем;: взаимосвязанными положениями входящих в него механизмов:положение "Зажато", при котором производится резание; положение "Отжато", при котором производится смена инструмента;положение "Настройка радиального вылетарезца".В положениях "Зажато" все ри гидролинии - 50,51 и 52 - соединены со сливом,поршни 43 и 44 под действием пружины 53сдвигаются в крайнее заднее положение.Подвижный шток 28 под действием пакета20 ныйшток 28, сжимая пакет тарельчатцх пру-25 30 40 45 50 Под давлением рабочей жидкости поршень 55 тарельчатых пружин 29 перемещается назад и затягивает рычаги 27 внутрь отверстия 31,.При этом периферийно направленные выступы 37, Скользя по конусному торцу 35, смещаются в радиальном направлении, в результате чего направленными внутрь выступами 36 рычаги 27 сцепляются с захватной головкой 23.Развиваемое пакетом тарельчатых пружин 29 усилие зажима через захватную головку 23 и стержень 22 передается на клин подвижной тяги 21, который прижимает радиальный суппорт 18 к торцу корпуса.10. оправки. При этом усилие силовой пружины 25 действует а.противоположном направлении.При переходе а положение "Отжато" рабочая жидкость под давлением подается по гидролинии 52 в рабочую полость 49 (остальные гидролинии соединены со сливом) Под давлением жидкости поршень 44 смею,;тся влеред на величину Аа равную 10.12 мм, и его шток 45 через упор 54 и регулировочную шайбу 55 смещает подвижжин 29. Рычаги 27 также перемещаются вперед, и их периферийно направленные выступы 37 располагаются в кольцевой проточке 33, При выводе инструмента захватная головка 23 может раздвинуть концы зажимных рычагов 27 (так как последние размещены в полости проточки 33) и пройти между ними, преодолев усилие вспомогательной пружины 40. Положение "Настройка радиального вылета резца" по расположению входящих в шпиндельный узел деталей подобно положению "Зажато", однако периферийно и внутрь направленные выступы 37 и 36 зажимных рычагов 27 и подвижный шток 28 немногосмещены вперед на расстояние Ан, равное 11,5 мм по сравнению с положением "Зажато", При этлм значительная часть периферийно напоавленных выступов 37 эажимных рычагов 27 находится внутри отверстия 31, т,е. в зафиксированном состоянии, исключающем расцепление в радиальном направлении направленных внутрь выступов 36 с захватной головкой 23. Смещение подвижного штока 28 с рычагами 27 вперед на расстояние Ан производится подачей рабочей жидкости под давлением по гидролинии 51 в рабочую полость 48 (остальные гидролинии соединены со сливом). 44 прижимается к внешней крышке гидро- цилиндра 42, а поршень 43 смещается вперед и полым штоком 46 упирается через упор 54 и регулировочную шайбу 55 в подвижный шток 28. Полый шток 46 выполнен 5 10 15 короче внутреннего штока 45, поэтому в итоге он смещает подвижный шток 28 только в конце своего хода на величину Ан, равную 1,1,5 мм.При смещении штока 28 вперед на величину Ан равную 1.1,5 мм, в осевом на,правлении также смещаются направленные внутрь выступы 36 захватных рычагов 27. При этом захватная головка 23, стержень 22 и тяга 21 смещаются вперед под действием усилия, развиваемого пружиной 25. Тяга 21 скошенной плоскостью 20 перестает передавать контактное давление на сопряженную с нею скошенную плоскость 17 на радиальном суппорте 18, Освобождений от сил трения по направляющим плоскостям 12, 13 и 14 радиальНый суппорт 18 под действием пружины 58 выдвигается на максимальный вылет ймакс,Усилие пружины 25 передается также на конический хвостовик 11 расточкой оправки 2 и обеспечивает фиксированное положение его в конусном отверстии 30 шпинделя 1.При переходе с одного диаметрального размера обработки на другой необходимо переместить радиальный суппорт 18 и обеспечить необходимый вылет вершины резца йн Для этого покоманде от ЧПУ станка производится остановка шпинделя 1 и угловое ориентирование его так, чтобы поперечные направляющие корпуса 10 были перпендикулярны рабочим плоскостям стола 7 и упора 9, позиционирование шпинделя 1 так, чтобы радиальный суппорт 18 расположился над рабочей плоскостью расточного упора 9 на расстоянии заведомо больше наибольшего радиуса вылета резца Вьикс (при этом резец 19 устанавливается вершиной, направленной к упору 9), приведение шпиндельного узла в положение "Настройка радиального вылета резца", в результате чего освобожденный радиальный суппорт 18 будет выдвинут на максимальный вылет Ймаксустановка шпинделя 1 относительно настроечного упора 9 на расстоянии необходимого радиуса Вн от рабочей поверхности упора (при этом вершина резца 19 сконтактироаана с рабочей поверхностью настроечного упора усилием пружины 58), приведение шпиндельного узла в положение "Зажато", позиционирование шпинделя 1 в рабочей зоне на необходимых координатах с приведением его во вращение и последующим резанием.Формула изобретения Ш пиндельный узел, в шпинделе которого закреплена посредством механизма зажима расточная оправка, состоящая иэ корпуса и Конического хвостовика и несущая радиальный суппорт с резцом, устаноаленным с возможностью взаимодействия при настройке с настроечным упором, причем расточная оправка выполнена с захватной головкой, механизм ее зажима содержит шток, рычаги, соединенные со штоком, и привод перемещения штока, а радиальный суппорт связан с механизмом егозажима,отлича ющийсятем,что,с целью упрощения конструкции, захватная головка установлена с воэможностью осевого перемещения относительно расточной оправки, привод перемещения штока выполнен трехпоэиционным, а механизм зажима радиального суппорта - . в виде жестко соединенной с захватной головкой тяги, которая расположена в корпусе расточной оп равки и снабжена клином, установленным свозможностью взаимодействия с радиальным суппортом, причем шпиндельный узел снабжен силовой пружиной, размещенной в корпусе расточной оправки, а механизм эа жима радиального суппорта кинематическисвязан со штоком,1743719 Составитель Л.СтавцеваРедактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал К ор А,Осауленко ос Производственно-изд аказ .214 ВНИИ Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж.-35, Раушская наб., 4/5 ский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10