CZ13742U1

CZ13742U1 - Grinding machine spindle with supply of cooling liquid

Info

Publication number: CZ13742U1
Application number: CZ200314521U
Authority: CZ
Inventors: Kamil Ing. Novotný; Jaroslav Ing. Kupka
Original assignee: Sv Metal, Spol. S R. O.
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-10-13

Description

Dosavadní stav technikvBACKGROUND OF THE INVENTION

U stávajících brousicích zařízení existuje mnoho různých konstrukčních řešení uspořádání vřetene a zavádění kapaliny do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem.In existing grinding devices, there are many different design solutions for arranging the spindle and introducing fluid to the point of contact of the grinding tool with the workpiece.

Konstrukční řešení je možné rozdělit do několika skupin. V první skupině jsou zařízení, kde je přívod kapaliny do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem veden z vnější strany nezávisle na vřetenu brousicího zařízení. V druhé skupině jsou zařízení, kde je kapalina přiváděna do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem také vnější strany, aleje nedílnou součástí vřetene brousicího zařízení, zejména pak konce vřetene. V třetí skupině jsou zařízení, kde je kapalina přiváděna do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem středem vřetene brousicí hlavy.The design solution can be divided into several groups. In the first group, devices are provided where the fluid supply to the point of contact of the grinding tool with the workpiece is guided from the outside independently of the spindle of the grinding device. In the second group, the devices where the fluid is supplied to the point of contact of the grinding tool with the workpiece are also external sides, but are an integral part of the grinding spindle of the grinding device, in particular of the spindle end. In a third group, the devices where the fluid is supplied to the point of contact of the grinding tool with the workpiece are in the center of the grinding head spindle.

Do první skupiny lze zařadit například konstrukční řešení popsané v EP 1 112 812, kde je popsán klasický způsob přivádění kapaliny do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem. Přívod kapaliny je veden z vnější strany vřetene zcela nezávisle na vřetenu a je upevněn na rámu brousicího zařízení. Obsluha brousicího zařízení musí před začátkem každého broušení nastavit přívod kapaliny tak, aby docházelo k optimálnímu využití kapaliny. Nevýhodou tohoto klasického uspořádání jsou zvýšené nároky na kvalitu obsluhy a také to, že v případě potřeby změny nastavení přívodu v průběhu chodu stroje může dojít k ohrožení zdraví obsluhy, vzhledem k tomu, že obsluha přestavuje přívod kapaliny v těsné blízkosti rychle otáčejícího se vřetene.The first group includes, for example, the construction described in EP 1 112 812, which describes a classical method of supplying liquid to the point of contact of the grinding tool with the object being ground. The liquid supply is guided from the outside of the spindle completely independently of the spindle and is fixed to the grinding machine frame. The grinding machine operator must adjust the fluid supply to optimum fluid utilization before each grinding operation. The disadvantage of this conventional arrangement is the increased demands on the quality of the operator and also the fact that if the adjustment of the inlet settings during the operation of the machine is necessary, the health of the operator can be endangered.

V CS 262 141 je popsáno zařízení pro zavádění kapaliny do místa styku brousicího kotouče s broušeným obrobkem, určené pro broušení kroužků kuličkových ložisek, kde je přívod chladicí kapaliny veden z vnější strany nezávisle na vřetenu brousicí hlavy. Nevýhodou této konstrukce je to, že obsluha tohoto zařízení nemá možnost optimalizovat přivádění chladicí kapaliny v průběhu chodu stroje, protože nevidí místo, kam je chladicí kapalina vstřikována.CS 262 141 discloses a device for introducing a fluid into a grinding wheel / grinding workpiece contact point for grinding ball bearing rings, wherein the coolant supply is guided from the outside independently of the grinding head spindle. The disadvantage of this design is that the operator of this device has no possibility to optimize the coolant supply while the machine is running because it does not see where the coolant is injected.

Do druhé skupiny lze zařadit zařízení, které je popsáno v RU 2 162 788, kde je popsán přívod chladicí kapaliny do místa styku brousicího nástroje s broušeným předmětem, který je veden z vnější strany brousicí hlavy a je jednak upevněn na vnějším krytu brousicí hlavy a zároveň také na stavitelně na rámečku uloženém na středu vřetene. Rámeček je součástí objímky, ve které je zároveň uložen brousicí nástroj. Toto zařízení umožňuje přesné nastavení přívodu chladicí kapaliny před zahájením práce, ale je poměrně složité vzhledem k tomu, že uchycení přívodu je nedílnou součástí uložení brousicího nástroje, což může způsobovat obtíže při výměně brousicího nástroje.The second group includes a device as described in RU 2 162 788, which describes the supply of coolant to the point of contact of the grinding tool with the object to be grinded, which is guided from the outside of the grinding head and fixed to the grinding head outer cover. also on the adjustable frame on the center of the spindle. The frame is part of the sleeve, which also holds the grinding tool. This device allows precise adjustment of the coolant supply prior to commencement of work, but is relatively complicated since the gripping of the supply is an integral part of the grinding tool receptacle, which can cause difficulties in changing the grinding tool.

V EP 0 515 002 je popsáno konstrukční uspořádání vřetene, kde je přívod chladicí kapaliny řešen z vnější strany, jako součást krytu konce vřetene. Toto řešení je poměrně komplikované a je určené zejména pro větší zařízení jako jsou obráběcí centra.EP 0 515 002 describes a spindle design where the coolant supply is solved from the outside as part of the spindle end cover. This solution is quite complicated and is designed especially for larger equipment such as machining centers.

Mezi konstrukční řešení třetí skupiny lze zařadit zařízení popsané v US 5 885 136, kde je chladicí kapalina přiváděna do brousicí hlavy tak, že ve spodní části vřetene je uložena objímka, do které je z boku přivedena chladicí kapalina, která je v objímce převedena do středu spodní části vřetene a je vedena středem vřetene a středem brusného nástroje až do vyústění v místě styku brusného nástroje s broušeným předmětem. Detailní konstrukční uspořádání objímky je popsáno v US 6 129 619. Nevýhodou tohoto uspořádání je to, že je jednoúčelové, je také poměrně složité, výrobně náročné a tím i drahé. Při vysokých otáčkách může navíc dojít k omezení nebo přerušení souvislého přívodu chladicí kapaliny.Among the design of the third group is the apparatus described in US 5,885,136 wherein the coolant is supplied to the grinding head such that a sleeve is received in the lower part of the spindle, into which the coolant is fed laterally and transferred to the center lower part of the spindle and is guided through the center of the spindle and the center of the grinding tool until it reaches the outlet at the point of contact of the grinding tool with the ground object. A detailed design of the sleeve is described in US 6,129,619. The disadvantage of this arrangement is that it is dedicated, is also relatively complex, expensive to manufacture and hence expensive. In addition, the continuous coolant supply may be reduced or interrupted at high speeds.

-1 CZ 13742 Ul-1 CZ 13742 Ul

V SU 1 306 699 je popsáno vřeteno brousicího zařízení s přívodem chladicí kapaliny středem vřetene tak, že přívod chladicí kapaliny je integrální součástí uložení brousicí hlavy. Celé konstrukční řešení je velice složité, náročné na výrobu a tím i velice drahé.SU 1 306 699 describes a grinding spindle with a coolant supply through the center of the spindle such that the coolant supply is an integral part of the grinding head seat. The whole design solution is very complicated, difficult to manufacture and thus very expensive.

V DE 23 48 388 je popsáno ruční brousicí zařízení, kde je vřeteno brousicího nástroje řešeno jako integrální součást s přívodem chladicího média tak, že chladicí médium je přiváděno na spodní část vřetene, kde je pomocí objímky převedeno do středu vřetene, odsud je vedeno do místa styku brousicího nástroje a broušené plochy. Stejně jako u US 6 129 619 je chladicí médium přiváděno přes objímku a soustavu otvorů vytvořených ve vřetenu, spojených s otvorem ve středu vřetene. Nevýhodou, stejně jako u US 6 129 619, je to, že při vysokých otáčkách může nastat omezení nebo přerušení souvislého přívodu chladicího média.DE 23 48 388 discloses a hand grinding device wherein the grinding tool spindle is designed as an integral part with a coolant supply so that the coolant is supplied to the lower part of the spindle, where it is transferred via a sleeve to the center of the spindle. contact between the grinding tool and the surface to be ground. As in US 6 129 619, the coolant is supplied through a sleeve and a set of holes formed in the spindle connected to the hole in the center of the spindle. A drawback, as in US 6,129,619, is that at high speeds, a continuous or continuous coolant supply may occur.

V CS 204 688 je popsán nosič nástroje s přívodem řezné kapaliny do brousicího nástroje tak, že v kulové části nosiče nástroje je vytvořena alespoň jedna vstřikovací drážka, směřující k ose účinné plochy a k vstřikovací drážce je z vnější strany kuželové části nosiče nástroje připojena tryska, jejíž osa je shodná s osou vstřikovací drážky. Toto konstrukční řešení je určeno výhradně pro zařízení, kde se otáčí broušený předmět a ve stabilní poloze je nosič brousicího nástroje včetně brousicí nástroje samotného, a není tedy použitelné v případě, kdy rotuje brousicí nástroj.CS 204 688 discloses a tool carrier with a cutting fluid supply to the grinding tool such that at least one injection groove is formed in the spherical part of the tool carrier facing the axis of the effective surface and an injection nozzle is connected from the outside of the tapered part of the tool carrier. the axis is identical to the axis of the injection groove. This design is intended solely for a device where the object to be rotated and the grinding tool carrier, including the grinding tool itself, is in a stable position and is therefore not applicable when the grinding tool rotates.

Z výše popsaných zařízení je zřejmé, že většina zařízení pro přívod chladicí kapaliny do místa styku brousicího nástroje a broušeného předmětu je velice komplikovaná, výrobně náročná a tím i drahá, aje určena zejména pro investičně náročná obráběcí centra.It is apparent from the above-described devices that most of the devices for supplying the coolant to the point of contact of the grinding tool and the object to be ground are very complicated, expensive to manufacture and hence expensive, and especially intended for investment-intensive machining centers.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje vřeteno brousicího zařízení s přívodem chladicí kapaliny, zejména vřeteno stolního brousicího zařízení s přívodem chladicí kapaliny pro broušení rovinných ploch čelem nástroje, sestávající se z hřídele, brusného nástroje a přívodu chladicí kapaliny, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že v dolní části nosného ramene je pevně uloženo pouzdro, v němž je hybně uložen hřídel, jehož dutou vnitřní částí je vedena mazací tyč. Mazací tyč je svým osazením a maticí připevněna k příložce upevněné šrouby ve vrchní části nosného ramene. Na spodním konci mazací tyče jsou vytvořeny otvory, které jsou natočeny tak, že chladicí kapalina je směřovaná přesně do místa styku brusného nástroje a broušeného předmětu. Spodní konec mazací tyče je utěsněn.These drawbacks are largely overcome by the coolant inlet grinding spindle, in particular the coolant inlet table grinding spindle for surface grinding of a tool face consisting of a shaft, an abrasive tool and a coolant supply according to the present invention. in that in the lower part of the support arm there is a fixed housing, in which a shaft is movably mounted, the lubricating rod of which is guided through the hollow inner part. The lubrication rod is fixed by its shoulder and nut to the shim fastened by screws in the upper part of the support arm. Holes are formed at the lower end of the lubrication rod and are rotated so that the coolant is directed precisely to the point of contact of the grinding tool and the object to be ground. The lower end of the lubricating rod is sealed.

Ve spodní části hřídele je uložen kotouč, do něhož je přitlačován přes kroužek maticí uloženou na závitu nástroj. V horní části hřídele je na závitu uložena řemenice.In the lower part of the shaft there is a disc, into which the tool is pressed over the ring by a nut mounted on the thread. A pulley is mounted on the thread at the top of the shaft.

Nosný hřídel je v pouzdru uložen na ložiscích, jejichž vzájemná poloha je vymezena distančními trubkami tak, že vnitřní distanční trubka se opírá o vnitřní kroužky ložisek a vnější distanční trubkou se opírá o vnější kroužky ložisek. Vnitřní kroužek prvního ložiska je přitlačován řemenicí. Vnější kroužek prvního ložiska je přitlačován přírubou, která je připevněna k pouzdru. Vnitřní kroužek druhého ložiska je opřen o osazení hřídele a vnější kroužek druhého ložiska je opřen o pojistný kroužek uložený v pouzdru.The bearing shaft is mounted in bearings on bearings whose relative position is defined by spacers so that the inner spacers are supported on the inner rings of the bearings and the outer spacers are supported on the outer rings of the bearings. The inner ring of the first bearing is pressed by the pulley. The outer ring of the first bearing is pressed by a flange that is attached to the housing. The inner ring of the second bearing is supported on the shaft shoulder and the outer ring of the second bearing is supported on the retaining ring housed in the housing.

V přírubě je zároveň uložen těsnicí kroužek, kteiý je přitlačovaný na osazení řemenice.The flange is also fitted with a sealing ring which is pressed against the pulley shoulder.

Toto uspořádání je jednoduché, výrobně i montážně relativně nenáročné a levné. Zajišťuje přívod chladicí kapaliny s dostatečnou přesností do místa styku brusného nástroje a broušeného materiálu. Vzhledem k tomu, že v průběhu chodu stroje není nutné měnit nastavení přívodu chladicí kapaliny, je obsluha brousicího zařízení bezpečnější a jsou kladeny nižší nároky na její kvalitu, čímž je možné snížit náklady na ni.This arrangement is simple, relatively easy to manufacture and install and inexpensive. It ensures the supply of coolant with sufficient accuracy to the point of contact of the grinding tool and the ground material. Since it is not necessary to change the coolant supply settings while the machine is running, the operation of the grinding machine is safer and the quality of the grinding machine is lowered, thus reducing its cost.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresu, na kterém obr. 1 znázorňuje v čelním pohledu uspořádání vřetene brousicího zařízení s přívodem chladicí kapaliny.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a coolant grinding spindle arrangement.

-2CZ 13742 Ul-2EN 13742 Ul

Příklad provedení technického řešeníExample of technical solution

Vřeteno je tvořeno pouzdrem 3 pevně uloženým a šrouby 6 zajištěným v dolní části 4 nosného ramene. V pouzdru 3 je hybně uložen hřídel 1. Dutou vnitřní částí hřídele I je vedena mazací tyčThe spindle consists of a sleeve 3 fixedly fixed and screws 6 secured in the lower part 4 of the support arm. A shaft 1 is movably mounted in the housing 3. A lubricating rod is guided through the hollow inner part of the shaft 1

2. Mazací tyč 2 je osazením 14 a maticí 15 připevněna k příložce 16 upevněné šrouby 17 ve vrchní části 5 nosného ramene. Na spodním konci 21 mazací tyče 2 jsou vytvořeny otvory 23. Spodní konec 21 mazací tyče 2 je utěsněn šroubem 22.2. The lubrication rod 2 is fixed by a shoulder 14 and a nut 15 to a shim 16 fastened by screws 17 in the upper part 5 of the support arm. Holes 23 are formed at the lower end 21 of the lubricating rod 2. The lower end 21 of the lubricating rod 2 is sealed by a screw 22.

Ve spodní části 12 hřídele 1 je uložen kotouč 7, do něhož je přitlačován přes kroužek 9 maticí 10 uloženou na závitu 11 brusný nástroj 8. V horní části 13 hřídele i je na závitu 31 uložena řemenice 18.In the lower part 12 of the shaft 1 there is a disc 7, into which the grinding tool 8 is pressed through the ring 9 by a nut 10 mounted on the thread 11. In the upper part 13 of the shaft 1 a pulley 18 is mounted on the thread 31.

Hřídel 1 je v pouzdru 3 uložen na ložiscích 24, 25, jejichž vzájemná poloha je vymezena vnitřní distanční trubkou 26, která se opírá o vnitřní kroužky ložisek 24, 25, a vnější distanční trubkou 27, která se opírá o vnější kroužky ložisek 24, 25, a kde vnitřní kroužek ložiska 24 je přitlačován řemenicí 18, vnější kroužek ložiska 24 je přitlačován přírubou 20, která je připevněna k pouzdru 3 pomocí šroubových spojení 28, a vnitřní kroužek ložiska 25 je opřen o osazení 30 hřídele 1 a vnější kroužek ložiska 25 je opřen o pojistný kroužek 29 uložený v pouzdru 3.The shaft 1 is supported in bearings 24, 25, whose relative position is defined by the inner spacer tube 26, which rests on the inner rings of the bearings 24, 25, and the outer spacer tube 27, which rests on the outer rings of the bearings 24, 25. and wherein the inner ring of the bearing 24 is pressed by the pulley 18, the outer ring of the bearing 24 is pressed by the flange 20 which is secured to the housing 3 by screw connections 28, and the inner ring of the bearing 25 is supported against the shoulder 30 of the shaft 1 and supported on the retaining ring 29 housed in the housing 3.

V přírubě 20 je uložen těsnicí kroužek 19 přitlačovaný na osazení 32 řemenice 18.The flange 20 accommodates a sealing ring 19 pressed against the shoulder 32 of the pulley 18.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vřeteno brousicího zařízení s přívodem chladicí kapaliny se využije u brousicích a leštících zařízení, zejména u stolních brousicích nebo leštících zařízení s přívodem chladicího nebo mazacího média pro broušení nebo leštění rovinných ploch čelem nástroje.The grinding spindle with a coolant supply is used in grinding and polishing devices, in particular table grinding or polishing devices with a coolant or lubricant supply for grinding or polishing planar faces through the tool face.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A coolant inlet grinding spindle, in particular a table coolant inlet grinding spindle for grinding flat faces of a tool face, consisting of a shaft, an abrasive tool and a coolant supply, characterized in that in the lower part (4) of the carrier the sleeve (3) is fixedly mounted in the arm, in which the shaft (1) is movably mounted, the lubricating rod (2) being guided through the hollow inner part.

Coolant grinding spindle according to claim 1, characterized in that the lubrication rod (2) is fixed by a shoulder (14) and a nut (15) to a shim (16) fastened by screws (17) in the upper part (5). support arm.

Coolant supply grinding spindle according to claim 1, characterized in that holes (23) are formed at the lower end (21) of the lubricating rod (2).

The coolant grinding spindle according to claim 1, characterized in that the lower end (21) of the lubricating rod (2) is sealed.

Coolant feed grinding spindle according to claim 1, characterized in that a disc (7) is received in the lower part (12) of the support shaft (1), into which it is pressed over the ring (9) by a nut (10) mounted. on the thread (11) the tool (8).

Coolant supply grinding spindle according to claim 1, characterized in that a pulley (18) is mounted on the thread (31) in the upper part (13) of the shaft (1).

-3EN 13742 Ul

Coolant feed grinding spindle according to claim 1, characterized in that the support shaft (1) is supported in bearings (24, 25) in the bushing (3), whose relative position is defined by spacers (26, 27). , the inner ring of the bearing (24) is pressed by the pulley (18), the outer ring of the bearing (24) is pressed by the flange (20) attached to

5, the inner ring of the bearing (25) is supported on the shoulder (30) of the shaft (1) and the outer ring of the bearing (25) is supported on the retaining ring (29) housed in the housing (3).

Coolant supply grinding spindle according to claim 7, characterized in that the flange (20) houses a sealing ring (19) pressed against the pulley shoulder (32).