CS209656B1

CS209656B1 - Machine tool spindle, especially rotary drills

Info

Publication number: CS209656B1
Application number: CS253478A
Authority: CS
Inventors: Milos Steinbach; Vilem Milbach
Original assignee: Milos Steinbach; Vilem Milbach
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1981-12-31

Abstract

Vynález je z oboru obráběcích strojů a týká se vřetena, zejména u otočných vrtaček s tlumicím zařízením kmitů. Řeší problém vibrací vřeten, zvláště dlouhých a štíhlých vřeten, při provádění vrtacích a vyvrtávacích operací. Kmity vřetena jsou škodlivé tím, že jejich výsledkem je nepřesnost a špatná kvalita, práce. Naznačený problém je řešen pomocí dvou těles Z hmoty o specifické váze vyšší než 8 kg/dm , např. z olova, jež jsou uložena otočně v horní části vřetena jednak v jeho středovém otvoru ve tvaru válce a jednak v dutině pouzdra vřetena ve tvaru tělesa, jehož průřez je mezikruží. Obě tlumící tělesa z olova jsou proti přímému styku s vřetenem chráněna tím, že jsou uložena v pouzdrech. Možnou variantou vynálezu je provedení, při němž jsou obě tlumicí tělesa uložena v oblasti ložisek, umístěných nejblíže k nástroji. Při otáčení vřetena jsou zároveň třením unášena obě tlumicí tělesa se svými pouzdry - spoluprací jejich tlumicích účinků dochází k pohlcování torsních kmitů vřetena. Vynález je charakterizován na obr. 1The invention is from the field of machine tools and relates to a spindle, in particular for rotary drilling machines with a vibration damping device. It solves the problem of spindle vibrations, especially long and slender spindles, when performing drilling and boring operations. Spindle vibrations are harmful in that they result in inaccuracy and poor quality of work. The indicated problem is solved by means of two bodies made of a material with a specific weight higher than 8 kg/dm, e.g. lead, which are rotatably mounted in the upper part of the spindle, both in its central hole in the shape of a cylinder and in the cavity of the spindle sleeve in the shape of a body whose cross-section is an annulus. Both lead damping bodies are protected against direct contact with the spindle by being mounted in sleeves. A possible variant of the invention is an embodiment in which both damping bodies are mounted in the area of the bearings located closest to the tool. When the spindle rotates, both damping bodies with their sleeves are simultaneously carried by friction - the cooperation of their damping effects results in the absorption of torsional vibrations of the spindle. The invention is characterized in Fig. 1

Description

Vynález se týká vřetena obráběcích strojů, zejména otočných vrtaček, s tlumicím zařízením kmitů.The invention relates to a machine tool spindle, in particular rotary drills, with an oscillation damping device.

Otočné vrtačky jsou -stroje s otevřeným rámem, což způsobuje jejich poddajnost. Ta má za následek vibrace dlouhého a štíhlého vřetena při provádění vrtacích a vyvrtávacích operací. Vzniklé kmity vřetena se přenáší na stroj, čehož důsledkem je nepřesnost a špatná kvalita práce. V současné době prováděná opatření, jež mají odstranit negativní důsledky vibrací, spočívají ve zvyšování tuhosti rámů otočných vrtaček, dále se zlepšuje uložení vřetena, volí se speciální vyvrtávací nástroje a podobně.Rotary drills are open-frame machines, which makes them flexible. This results in the vibration of the long and slim spindle during drilling and boring operations. The resulting spindle oscillations are transmitted to the machine, resulting in inaccuracy and poor quality of work. The measures currently in place to eliminate the negative effects of vibration are to increase the rigidity of the rotary drill frames, further improve the spindle support, select special boring tools and the like.

Tato opatření mají vedle kladného účinku nevýhody v tom, Že se zvyšuje váha strojů, a že stoupají výrobní náklady.In addition to the positive effect, these measures have the disadvantage of increasing the weight of the machines and of increasing production costs.

Stávající zařízení se zdokonalují podle vynálezu tím, že tlumicí hmota je uložena otočně v. horní části vřetena jednak ve středovém otvoru vřetena ve tvaru válcového tělesa a jednak v dutině pouzdra ve tvaru tělesa, jehož průřez je mezikruží.Existing devices are improved according to the invention in that the damping mass is rotatably mounted in the upper part of the spindle, in the central bore of the spindle in the form of a cylindrical body and in the cavity of the housing in the form of a body.

Podle jiného provedení jsou obě tělesa uložena v oblasti ložisek, umístěných nejblíže k nástroji.According to another embodiment, the two bodies are mounted in the region of the bearings closest to the tool.

Tělesa z tlumicí hmoty mají vysokou schopnost tlumení torsních kmitů, vznikajících při provádění vrtacích a vyvrtávacích operací. Uložení těles z tlumicí komory co nejblíže u zdroje vibrací, tj. u nástroje, zvyšuje tlumicí účinek. Řešení podle vynálezu je jednoduché a nevyžaduje žádný prostor.Damping bodies have a high damping ability to damp torsional oscillations resulting from drilling and boring operations. Placing the bodies from the damping chamber as close as possible to the vibration source, ie the tool, increases the damping effect. The solution according to the invention is simple and requires no space.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr. představuje vřeteno vrtačky s tlumicím zařízením kmitů podle vynálezu.An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a spindle of a drill with a vibration damping device according to the invention.

Stihlé vertikální vřeteno, sestávající z dolní části £ a horní části _2> je uloženo horní částí 2_ v pouzdru 7_· Ob® částiThe stiff vertical spindle consisting of the lower part 6 and the upper part 2 is supported by the upper part 2 in the housing 7 of the Ob part

PŘEDMĚTSUBJECT

1. Vřeteno obráběcích strojů, zejména otočných vrtaček, sestávající z horní a dolní části, navzájem pevně spojených, tlumené pomocí hmoty o specifické váze vyšší než 8 kg/dra^, např. z olova, uložené v pouzdře, vyznačené tím, že tlumicí hmota je uložena otočně v horní Části /2/ jednak ve středovém otvoru vřetena ve tvaru válco2! vřetena jsou navzájem pevně spojeny Šrouby £. Na konci dolní části vřetena je neznázorněný nástroj. V horní části 2 vřetena je vytvořen otvor £, ve kterém je uloženo s potřebnou vůli pro otáčení válcové těleso 5 z olova, pevně spojený s vodicím pouzdrem £. Vodicí pouzdro 6 slouží k tomu, aby olověné válcové těleso £ nebylo v přímém styku se stěnou otvoru 4 vřetena, v důsledku čehož by došlo k opotřebování. Dno vodícího pouzdra 6 dosedá na čelo dolní části _1_ vřetena. V pouzdru 7 jsou vytvořeny dvě dutiny. V horní je uloženo radiální ložisko 8 a axiální ložisko 9.Spindle of machine tools, in particular rotary drilling machines, consisting of an upper and a lower part, fixed to one another, damped by a mass of a specific weight of more than 8 kg / dra, for example lead, contained in a housing, characterized in that the damping mass is rotatably mounted in the upper part (2) and in the central bore of the spindle in the form of a cylinder2! the spindles are fixed to each other by screws 4. There is a tool (not shown) at the end of the lower part of the spindle. In the upper part 2 of the spindle there is formed an opening 8 in which a lead cylindrical body 5, fixedly connected to the guide sleeve 5, is received with the necessary clearance for rotation. The guide sleeve 6 serves to prevent the lead cylindrical body 6 from coming into direct contact with the wall of the spindle bore 4, thereby causing wear. The bottom of the guide sleeve 6 abuts the face of the lower part 1 of the spindle. Two cavities are formed in the housing 7. The upper bearing accommodates a radial bearing 8 and an axial bearing 9.

Dolní dutina je větší nežli horní. Je v ní uloženo radiální ložisko 10 a axiální ložisko 1 1 , jež jsou drženy v poloze prostřednictvím podložky 14, která se přes distanční pouzdro 15 opírá o čelo této dutiny. Nad ložisky 10, 11 je v dolní dutině pouzdra 7_ uloženo na horní části 2. vřetena vodicí pouzdro 16, spojené s olověnou objímkou 17. Vodicí pouzdro 16 spočívá na osazení 13 horní části 2. vřetena. Vodicí pouzdro 16 má za účel zabránit přímému styku olověné objímky 17 s vřetenem a vyloučit tak její opotřebení. Axiální vůle ložisek a 1 1 se seřizuje maticí _T2.The lower cavity is larger than the upper cavity. It accommodates a radial bearing 10 and an axial bearing 11, which are held in position by means of a washer 14, which is supported by the spacer sleeve 15 on the face of the cavity. Above the bearings 10, 11, in the lower cavity of the sleeve 7, a guide sleeve 16 is connected to the lead sleeve 17 on the upper part of the spindle 2. The guide sleeve 16 rests on the shoulder 13 of the upper part 2 of the spindle. The guide sleeve 16 is intended to prevent direct contact of the lead sleeve 17 with the spindle and thus to prevent wear. The axial play of the bearings a 1 1 is adjusted by the nut _T2.

Při otáčení vřetena je zároveň třením unášeno vodicí pouzdro 16 s olověnou objímkou 17 a válcové těleso 5_ s vodicím pouzdrem £. Spoluprací tlumicích účinků obou olověných tele'S 17 a 5_ dochází k vysokému stupni pohlcování torsních kmitů vřetena, takže je uložněna klidná, bezpečná a přesná práce vrtacími a vyvrtávacími nástroji.As the spindle is rotated, the guide sleeve 16 with the lead sleeve 17 and the cylindrical body 5 with the guide sleeve 6 are simultaneously carried by friction. The damping effects of the two lead telephones 17 and 5 result in a high degree of absorption of the torsional oscillations of the spindle, so that calm, safe and precise work is stored by drilling and boring tools.

Obě olověná tělesa 17 a 5_ mohou být umístěna kdekoli v dutině pouzdra _7 a v otvoru £ vřetena. Jako nejvýhodnější se však jeví jejich uložení co nejblíže k nástroji, tedy v oblasti dolních ložisek 1 1 , 10.The two lead bodies 17 and 5 can be located anywhere in the cavity of the sleeve 7 and in the spindle bore. However, it is most advantageous to locate them as close to the tool as possible, that is to say in the region of the lower bearings 11, 10.

Claims

and in the cavity of the housing in the form of a body (17), the cross section of which is annular.

Machine tool spindle according to claim 1, characterized in that the two bodies (5, 17) are mounted in the region of the bearings (11, 10) nearest to the tool.