CZ292919B6

CZ292919B6 - Spindle mounting

Info

Publication number: CZ292919B6
Application number: CZ19992457A
Authority: CZ
Inventors: Miloslav Hirš
Original assignee: Tajmac-Zps, A.S.
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2004-01-14
Also published as: CZ9902457A3

Abstract

A machine tool spindle being provided with a collet (8) is carried in a spindle drum (4) in two sets of bearings (1, 2) arranged in extreme positions of the spindle drum (4) body bore. On the side, turned away from the collet (8) mount there is fixedly and slidably mounted on the spindle (7) a chucking mechanism (5) with a traction body (6). Said chucking mechanism (5) traction body (6) is rotatably carried through the mediation of rear bearings (3) in a rosette (9) that is slidably mounted on a guide bar (10) being situated parallel to the spindle (7) and fixedly coupled with said spindle drum (4).

Description

Uložení vřeteneSpindle bearing

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká uložení vřetene obráběcího stroje, zejména uložení vřetene ve vřetenovém bubnu kleštinových vícevřetenových soustružnických automatů a poloautomatů.The invention relates to a spindle bearing of a machine tool, in particular a spindle bearing in a spindle drum of collet multi-spindle lathe and semi-automatic machines.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

U klasických vícevřetenových soustruhů je vřeteno uloženo ve vřetenovém bubnu bez velkého vyložení a uložení vřetene je dostatečně tuhé. U kleštinového vícevřetenového soustruhu je na konci vřetene uložen upínací mechanizmus pro ovládání kleštiny a v důsledku toho dochází k velkému vyložení vřetene mimo jeho uložení ve vřetenovém bubnu. Současně je vřeteno na vyloženém konci zatěžováno rotující hmotností upínacího mechanizmu. Při obrábění součástí tak vlivem axiálních sil, vznikajících působením řezných nástrojů na součást, dochází k rozkmitání vřetene, které je navíc zesíleno působením zde uloženého upínacího mechanizmu kleštiny. Protože technologie obrábění vyžaduje uplatnění čím dál vyšších řezných lychlostí, zvyšují se i otáčky vřetene a tím i rozkmitání vřetene. Toto rozkmitání se negativně odráží ve výsledné přesnosti stroje. Ke zvýšení tuhosti vřetene se zvětšuje jeho průměr se kterým výrazně roste i průměr vřetenového bubnu a samotného uložení vřeten. Zvýšením rozměrů dochází současně ke zvětšení hmotnosti a při přetáčení vřetenového bubnu narůstají setrvačné síly. V důsledku toho nelze přesně polohovat vřetenový buben a musí dojít ke snížení cyklického času, čímž se ztrácí výhoda zvýšení řezné rychlosti při uplatnění progresivních řezných nástrojů. Nevýhodou je i to, že v důsledku velkých rozměrů vřeten se zvětšuje roztečný průměr a nelze pak docílit optimálních rozměrů strojů pro menší obráběné průměry.In conventional multi-spindle lathes, the spindle is mounted in the spindle drum without large overhang and the spindle support is sufficiently rigid. In the collet multi-spindle lathe, the clamping mechanism for the collet control is mounted at the end of the spindle and, as a result, the spindle is largely unloaded out of its mounting in the spindle drum. At the same time, the spindle at the unloaded end is loaded by the rotating weight of the clamping mechanism. Thus, during machining of the workpieces due to the axial forces exerted by the cutting tools on the workpiece, the spindle oscillates, which is, in addition, amplified by the action of the collet clamping mechanism. Because machining technology requires increasingly high cutting speeds, the spindle speed and thus the spindle oscillation increase. This oscillation is negatively reflected in the resulting machine accuracy. In order to increase the stiffness of the spindle, its diameter increases with which the diameter of the spindle drum and the spindle bearing itself increases significantly. By increasing the dimensions, the weight increases simultaneously and the inertia forces increase when the spindle drum is rotated. As a result, the spindle drum cannot be accurately positioned and the cyclic time must be reduced, thereby losing the advantage of increasing the cutting speed when using progressive cutting tools. Another disadvantage is that due to the large dimensions of the spindles, the pitch diameter increases and the optimum machine dimensions for smaller machining diameters cannot be achieved.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje uložení vřetene obráběcího stroje ve vřetenovém bubnu, zejména vřeten vícevřetenových automatů a poloautomatů, opatřené jednak kleštinou a jednak upínacím mechanizmem, uspořádaným na protilehlém konci vřetene vůči uložení kleštiny, přičemž upínací mechanizmus je na vřetenu uložen suvně, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na vnějším obvodu tažného tělesa upínacího mechanizmu je uspořádané nejméně jedno zadní ložisko, uložené v rozetě, suvně uspořádané na vodicí tyči rovnoběžné s vřetenem a ukotvené na vřetenovém bubnu, přičemž rozeta je vůči vřetenovému bubnu ustavena prostřednictvím čepu, uloženém v ovládací vidlici upínacího mechanizmu.These drawbacks are largely eliminated by the mounting of the machine tool spindle in the spindle drum, in particular of the spindles of multi-spindle and semi-automatic machines provided with a collet and a clamping mechanism arranged at the opposite end of the spindle relative to the collet. characterized in that at least one rear bearing, located in the rosette, is disposed on a guide rod parallel to the spindle and anchored on the spindle drum, the spigot being positioned relative to the spindle drum by means of a pin, mounted in the operating fork of the clamping mechanism.

Pokrok dosažený zařízením podle vynálezu spočívá v tom, že vřeteno je uloženo ve třech blocích valivých prvků, které jsou pevně uspořádány s vřetenovým bubnem. Vřetenový buben tak vytváří výchozí základnu tuhého uložení celého vřetene. Takové uspořádání valivých prvků má tu výhodu, že je možno použít vyšší otáčky vřetene bez nutnosti zvětšování rozměru vřeten při současném zachování optimální tuhosti uložení a roztečného průměru vřeten v závislosti na velikosti jmenovitého průměru obrábění.The progress achieved by the device according to the invention is that the spindle is supported in three blocks of rolling elements which are fixedly arranged with the spindle drum. The spindle drum thus forms the starting base for the rigid bearing of the entire spindle. Such an arrangement of rolling elements has the advantage that higher spindle speeds can be used without increasing the spindle size while maintaining optimum bearing stiffness and spacing of the spindles depending on the size of the nominal machining diameter.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

Příkladné provedení uložení vřetene obráběcího stroje je zobrazeno na přiloženém výkrese, znázorňujícím řez uložením vřetene s upínacím mechanizmem k ovládání kleštiny ve vřetenovém bubnu.An exemplary embodiment of a spindle bearing of a machine tool is shown in the accompanying drawing, showing a cross section of the spindle bearing with a clamping mechanism for operating the collet in the spindle drum.

-1 CZ 292919 B6-1 CZ 292919 B6

Příkladné provedení vynálezuAn exemplary embodiment of the invention

Vřeteno 7 vícevřetenového soustruhu opatřené kleštinou 8 je ve vřetenovém bubnu 4 uloženo na 5 dvou sadách ložisek L 2 uspořádaných v krajních polohách vývrtu tělesa vřetenového bubnu 4.The spindle 7 of the multi-spindle lathe provided with the collet 8 is mounted in the spindle drum 4 on 5 two sets of bearings 12 arranged in the extreme positions of the bore of the spindle drum body 4.

Na straně odvrácené od uložení kleštiny 8 je na vřetenu 7 neotočně a suvně uložen upínací mechanizmus 5 s tažným tělesem 6. Tažné těleso 6 upínacího mechanizmu 5 je prostřednictvím zadních ložisek 3 otočně uloženo v rozetě 9 suvně ustavené na vodicí tyči 10. Vodicí tyč 10 je rovnoběžná s vřetenem 7 a pevně spojená s vřetenovým bubnem 4. Vůči vřetenovému bubnu 4 je io poloha rozety 9 vymezena čepem 11, který je na vřetenovém bubnu 4 pevně uchycen. Čep 11 současně slouží k uložení ovládací vidlice 12 upínacího mechanizmu 5.On the side facing away from the collet fitting 8, a clamping mechanism 5 with a pulling body 6 is mounted on the spindle 7 in a non-rotatable and sliding manner. The pulling body 6 of the clamping mechanism 5 is rotatably supported by rear bearings 3. parallel to the spindle 7 and rigidly connected to the spindle drum 4. In relation to the spindle drum 4, the position of the rosette 9 is also delimited by a pin 11 which is fixedly attached to the spindle drum 4. The bolt 11 also serves to accommodate the control fork 12 of the clamping mechanism 5.

Funkce uložení vřetene 7 obráběcího stroje podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že ve vřetenovém bubnu 4 je vřeteno 7 uloženo s dostatečnou tuhostí pomocí sady krajních ložisek 1 15 a středních ložisek 2. Při otáčivém pohybu vřetene 7 sady ložisek L 2 zajišťují stabilitu vřeteneThe function of the spindle 7 of the machine tool according to the invention is that in the spindle drum 4 the spindle 7 is supported with sufficient stiffness by means of a set of end bearings 11 and middle bearings 2. When rotating the spindle 7

7. Vyložený konec vřetene 7 se dále pohybuje v upínacím mechanizmu 5 kleštiny 8, který svým uložením v zadním ložisku 3 a ukotvením pomocí čepu 11 na tělese vřetenového bubnu 4 vytváří dostatečně tuhé uložení vyloženého konce vřetene 7, při zachování stejné základny jeho uložení ve vztahu k uložení vřetene 7 v sadách ložisek 1, 2. Ložisko 3 svým uložením v rozetě 9 zabezpe20 čuje velmi přesný rotační pohyb vřetene 7. Rozeta 9, pevně spojená s vřetenovým bubnem 4, a v součinnosti s uložením vřetene 7 pomocí krajního ložiska 1 a středního ložiska 2, uspořádaných ve vřetenovém bubnu 4, zajišťuje pohyb vřetene 7 ve třech pevně zakotvených místech, což umožňuje využití vysokých otáček vřetene 7 při obrábění.7. The unloaded end of the spindle 7 is further moved in the clamping mechanism 5 of the collet 8, which by its bearing in the rear bearing 3 and anchored by a pin 11 on the spindle drum body 4 creates a sufficiently rigid bearing of the unloaded end of the spindle 7. The bearing 3, by its mounting in the rosette 9, ensures a very precise rotational movement of the spindle 7. The rosette 9, fixedly connected to the spindle drum 4, and in cooperation with the mounting of the spindle 7 by the outer bearing 1 and the middle The bearings 2 arranged in the spindle drum 4 ensure the movement of the spindle 7 at three fixed anchored points, which allows the high speed of the spindle 7 to be used during machining.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Upínací mechanizmus vřetene je možno využít u obráběcích strojů, zejména vícevřetenových automatů a poloautomatů, pracujících v režimu vysokých otáček vřetene.The spindle clamping mechanism can be used in machine tools, especially multi-spindle and semi-automatic machines operating in high spindle speed mode.

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims

The spindle clamping mechanism can be used in machine tools, especially multi-spindle and semi-automatic machines operating in high spindle speed mode.

PATENT CLAIMS

Placing a machine tool spindle in a spindle drum, wherein the spindle (7) is provided with a collet (8) and a clamping mechanism (5) arranged at the opposite end of the spindle (7) to the end provided with the collet (8) and supported on the spindle ( 7) sliding, characterized in that the clamping mechanism (5) has at least one rear bearing (3) mounted on the guide rod (10) parallel to the guide circumference (10) on the outer circumference of its pulling body (6). with the spindle (7) and fixedly mounted in the spindle drum (4), the rosette (9) being mounted on the spindle drum (4) by a pin (11) on which the fork (12) is slidably mounted.

1 drawing

-2GB 292919 B6