Opublikowano: 23.IV.1965 49283 KI. 49 a, 20— UKD Twórca wynalazku: inz. Jerzy Zacharzewski Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcyjne Obrabiarek, Prusz¬ ków (Polska) Ulozyskowanie przednie wrzeciona obrabiarki Przedmiotem wynalazku jest przednie ulozysko¬ wanie toczne wrzeciona obrabiarki, umozliwiajace regulacje luzu promieniowego i osiowego za pomo¬ ca elementów regulacyjnych umieszczonych na ze¬ wnatrz obrabiarki, bez koniecznosci demontazu jej wrzeciennika.Nowoczesne obrabiarki przystosowane do szyb¬ kosciowego skrawania metali narzedziami z wegli¬ ków spiekanych lub spieków ceramicznych maja stosunkowo wysokie predkosci obrotowe wrzecio¬ na. W czasie pracy z szybkosciami przekraczaja¬ cymi 1000 obr/min wystepuje intensywne nagrze¬ wanie sie przedniego lozyska wrzeciona powodu¬ jac, wskutek przewodnictwa, ogrzanie sie korpusu w otoczeniu lozyska i jego odksztalcenia cieplne, a tym samym zmniejszenie dokladnosci geome¬ trycznej obrabiarki.Zjawisko to jest szczególnie niekorzystne z tego powodu, ze obróbke wykanczajaca, która wymaga wysokiej dokladnosci, przeprowadza sie wlasnie przy duzych predkosciach obrotowych wrzeciona.Badania wykazaly, ze wydzielanie sie ciepla w przednim ulozyskowaniu wrzeciona jest powo¬ dowane glównie nierównomiernym rozszerzaniem sie zewnetrznego i wewnetrznego pierscienia lozy¬ ska poprzecznego. Pierscien zewnetrzny osadzony w korpusie wrzeciennika ma znacznie lepsze wa¬ runki odprowadzania ciepla zwlaszcza w warun¬ kach smarowania obiegowego poniewaz splywaja¬ cy do lozyska strumien oleju jest nan odrzucany 2 sila odsrodkowa, natomiast pierscien wewnetrzny osadzony na wrzecionie wskutek gorszych warun¬ ków odprowadzenia ciepla nagrzewa sie znacznie wiecej. Róznica rozszerzalnosci cieplnej obydwu 5 pierscieni powoduje zaciskanie miedzy nimi ele¬ mentów tocznych, zwieksza sile tarcia i wywoluje zjawisko progresywnego wzrostu temperatury lo¬ zyska. Wskutek tego podczas pracy obrabiarki w zakresie predkosci obrotowych wrzeciona wyz- jo szych od 1000 obr/min temperatura korpusu obra¬ biarki przy lozysku przednim jest niejednokrotnie o kilkadziesiat stopni wyzsza od temperatury oto¬ czenia.W przypadku konstrukcji obrabiarek szybkobiez- 15 nych pracujacych wylacznie w zakresie duzych predkosci obrotowych grzanie lozyska przedniego jest czesciowo eliminowane przez stosowanie luzu promieniowego lozyska (w stanie spoczynkowym), który zostaje kasowany w miare nagrzewa- 20 nia sie ulozyskowania po osiagnieciu duzej pred¬ kosci obrotowej. W ten sposób zmniejsza sie za¬ ciskanie rolek miedzy pierscieniami nagrzanego lo¬ zyska. Natomiast w znanych konstrukcjach obra¬ biarek pracujacych zarówno w zakresie duzych 25 jak i malych predkosci obrotowych wrzeciona, ujemne skutki grzania sie lozyska przedniego wy¬ stepuja bardzo wyraznie. Spowodowane jest to koniecznoscia skasowania luzu promieniowego dla pracy przy malych predkosciach obrotowych wrze- 30 ciona, przez co, w przypadku pracy przy duzych 4928349283 3 4 predkosciach obrotowych, grzanie sie lozyska przedniego jest bardzo intensywne.Powyzsze wady i niedogodnosci usuwa ulozysko- wanie przednie wrzeciona obrabiarki wedlug wy¬ nalazku, zaopatrzone w znane lozysko poprzeczne umozliwiajace regulacje luzu promieniowego przez przesuwanie jednego z jego pierscieni na stozko¬ wej powierzchni oraz w uklad nakretek i elemen¬ tów zabezpieczajacych przed ich samoodkreceniem, które polaczone sa za pomoca sworzni z elementa¬ mi nastawczymi, umieszczonymi na zewnatrz obra¬ biarki, co umozliwia regulacje luzu promieniowe¬ go ulozyskowania w zaleznosci od zakresu pred¬ kosci obrotowych pracy obrabiarki bez koniecz¬ nosci demontazu wrzeciennika. W przypadku pracy obrabiarki w zakresie malych predkosci obrotowych wrzeciona nastawia sie w lozysku po¬ przecznym niewielki wcisk promieniowy (o warto¬ sci okolo 5 |i), a w przypadku pracy w zakresie predkosci obrotowych wyzszych od 1000 obr/min — niewielki luz promieniowy (o wartosci okolo 5 \i), który zostaje stopniowo kasowany w miare na¬ grzewania sie ulozyskowania, nie dopuszczajac do nadmiernego zaciskania elementów toczonych mie¬ dzy pierscieniami lozyska i jego nadmiernego grzania sie. Wskutek tego, temperatura pracy lo¬ zyska przy duzych predkosciach obrotowych wrze¬ ciona jest znacznie nizsza niz przy znanych spo¬ sobach ulozyskowania," eliminujac nagrzewanie sie otoczenia lozyska i odksztalcanie zespolów obra¬ biarki, majace wplyw na zmniejszenie jej doklad¬ nosci geometrycznej. Ponadto ulozyskowanie prze¬ dnie wrzeciona obrabiarki jest zaopatrzone w zna¬ ne urzadzenie umozliwiajace z zewnatrz regulacje luzu osiowego w miare zuzywania sie lozysk wzdluznych.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia ulozyskowa- nie przednie wrzeciona frezarki poziomej w wi¬ doku z przodu, fig. 2 — to samo ulozyskowanie w przekroju wzdluz linii AA na fig. 1, fig. 3 — ulozyskowanie w czesciowym przekroju wzdluz linii BB na fig. 1, fig. 4 — ulozyskowasnie w wi¬ doku z tylu z czesciowym przekrojem wzdluz linii CC na fig. 2, a fig. 5—9 — sposób regulacji luzu promieniowego obrabiarki przy przejsciu z zakresu szybkobieznego na zakres wolnobiezny pracy wrze¬ ciona.Rysunek stanowi przyklad konstrukcyjnego roz¬ wiazania wynalazku i nie ogranicza oczywiscie w niczym jego zastosowania dla innych rodzajów obrabiarek.Ulozyskowanie przednie wrzeciona 1 frezarki przedstawione na rysunku sklada sie z nastepu¬ jacych podstawowych czesci: z tulei lozyskowej 2, zamocowanej w korpusie 3 wrzeciennika, z lozyska poprzecznego 4, z ukladu dwóch lozysk wzdluznych 6 i 7, z zespolu nakretek: przedniej 8 i tylnej 9, sluzacych da regulacji luzu promieniowego oraz nakretki 10 — do regulacji luzu osiowego.Lozysko poprzeczne 4 stanowi dwurzedowe lozy¬ sko rolkowe, którego pierscien wewnetrzny jest osadzony na stozkowej czesci 5 wrzeciona i umozli¬ wia regulacje wielkosci luzu lub wcisku promie¬ niowego przez przesuwanie tej stozkowej czesci wrzeciona wzgledem pierscienia lozyska. Jeden z pierscieni lozyska wzdluznego 6 jest osadzony na tulei 11, osadzonej na walcowej czesci 13 wrze¬ ciona przy czym tuleja 11 zaopatrzona jest 5 w kolnierz 12, opierajacy sie o wewnetrzny pierscien lozyska 4, a drugi pierscien jest osadzony w tulei 14, której kolnierz 15 opiera sie 0 zewnetrzny pierscien lozyska poprzecznego 4.Jeden z pierscieni lozyska wzdluznego 7 jest osa¬ dzony na tulei 16 oddzielonej od tulei 11 za pomoca pierscienia dystansowego 17, a drugi — w tulei oporowej 18, która jest osadzona w tulei wrzecio¬ nowej 2.Zespól nakretek sluzacych do regulacji luzu po¬ przecznego ulozyskowania wrzeciona, sklada sie z nakretki przedniej 8 nakreconej na gwintowana czesc 19 wrzeciona i zaopatrzonej w segment gwin¬ towany 20 dociskany za pomoca wkretu 21 i stano¬ wiacy zabezpieczenie przed jej samoodkreceniem oraz z nakretki tylnej 9, nakreconej na gwintowa¬ na czesc 22 wrzeciona i zaopatrzonej w przeciw- nakretke 23, stanowiaca zabezpieczenie przed jej samoodkreceniem. Przeciwnakretka 23 jest nakre¬ cona na gwintowana tuleje 24, zaklinowana na cy¬ lindrycznej czesci 25 wrzeciona i oddzielona od nakretki 9 za pomoca pierscienia dystansowego 26, zaklinowanego przesuwnie na tulei 24 za pomoca wpustu 27.Tuleja 24 jest zaopatrzona na obwodzie w uklad otworów, w których sa osadzone przesuwnie kolki 28, opierajace sie z jednej strony o tuleje 16 lozy¬ ska 7, a z drugiej o pierscien oporowy 29 nakretki 9 zaklinowany przesuwnie na czesci 22 wrzeciona.Czolowa powierzchnia nakretki 8 jest zaopatrzona w skale 41 z kreska wskaznikowa 42 na wrzecionie 1 i umozliwiajaca okreslenie wielkosci luzu (+) lub wcisku (—).Nakretka 9 jest zaopatrzona na obwodzie w wy¬ ciecia 34, w które moze wchodzic zaczep sprzega¬ jacy 31, polaczony z osadzonym w nim obrotowo sworzniem 32, zaopatrzonym w gwintowana kon¬ cówke 33 wkrecana w otwór kolnierza tulei 2. Po¬ dobnie przeciwnakretka 23 jest zaopatrzona w wy¬ ciecia 30, w które wchodzi zaczep sprzegajacy 35, polaczony z osadzonym w nim obrotowo cieglem 36, zakonczonym gwintowana koncówka 37.Nakretka 10, sluzaca do regulacji luzu osiowego jest zaopatrzona w gwintowany segment 36, docis¬ kany do niej za pomoca wkretu 38. Stykajace sie ze soba powierzchnie czolowe nakretek 8 i 10 sa uksztaltowane w ten sposób, ze tworza labiryntowy rowek uszczelniajacy, natomiast miedzy nakretka 8, a pierscieniem wewnetrznym lozyska poprzecz¬ nego 4 jest umieszczony nozowy pierscien odrzuto¬ wy 39. Sposób regulacji luzu promieniowego przed¬ stawionego na rysunku przedniego ulozyskowania wrzeciona obrabiarki wedlug wynalazku opisano ponizej.W przypadku przestawienia obrabiarki z szyb¬ kobieznego zakresu pracy na zakres wolnobiezny w celu zmniejszenia istniejacego w lozysku 4 luzu poprzecznego i stworzenia niewielkiego sprezyste¬ go wcisku, odkreca sie za pomoca klucza 40 wkret 21, powodujac zwolnienie nacisku gwintowanego segmentu 20 na gwintowana czesc 19 wrzeciona, po 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6049283 Czym pokreca sie te nakretke 8 w lewo, w kierun¬ ku strzalki I, nastawiajac na skali 41 wielkosc od¬ powiedniego wcisku (na fig. 5 wcisk = 3). Nastep¬ nie ponownie wkreca sie (fig. 6) wkret 21, zaciska¬ jac za pomoca segmentu 20 nakretke 8 w nastawio¬ nym polozeniu, przy którym nakretka 8 odsunela sie w prawo od lozyska 4 (fig. 2).Po ustaleniu w ten sposób wielkosci wcisku na¬ lezy przesunac wrzeciono w lewo (na fig. 2), w celu zacisniecia elementów tocznych lozyska Z miedzy jego pierscieniem wewnetrznym i zewnetrznym.W tym celu wykreca sie gwintowana koncówke 37 i przesuwa sie za pomoca sworznia 36 zaczep sprze¬ gajacy 35 w kierunku na prawo, powodujac jego zazebienie z jednym z wyciec 30 przeciwnakretki 23, po czym obraca sie wrzeciono o okolo pól obrotu na przyklad za pomoca osadzonej miedzy kamieniami wrzeciona 1 dzwigni 43 w kierunku strzalki II na fig. 6. Obrót wrzeciona powoduje zluzowanie przeciwnakretki i jej odsuniecie od nakretki 9. Nastepnie przesuwa sie sworzen 36 w lewo, powodujac wyzebienie zaczepu 35 z prze¬ ciwnakretki 23, wykreca sie gwintowana konców¬ ke 33 i wciaga w prawo sworzen 32, powodujac za¬ zebienie sie zaczepu sprzegajacego 31 z jednym z wyciec 34 nakretki 9 (fig. 7), po czym pokreca sie wrzeciono w kierunku strzalki II, az do oporu. Na¬ stepuje wówczas przesuniecie wrzeciona w lewo (wedlug fig. 2), az do oparcia sie nakretki 8 o we¬ wnetrzny pierscien lozyska 4 za posrednictwem pierscienia 39 powodujac powstanie w lozysku po¬ przecznym 4 zadanego wcisku. W tym polozeniu wkreca sie gwintowana koncówke 33 sworznia 32, powodujac wyzebienie sie zaczepu 31 i nakretki 9, po czym ponownie wysuwa sie sworzen 36 i obra¬ ca wrzeciono w kierunku strzalki III az do oporu.Przeciwnakretka 23 zostaje wówczas dokrecona do nakretki 9, zabezpieczajac ja przed samoodkrece- niem, po czym wkreca sie gwintowana koncówke 37 (fig. 9).W przypadku przestawienia obrabiarki z wolno¬ bieznego zakresu pracy na szybkobiezny, nalezy zwiekszyc wartosc luzu w lozysku poprzecznym 4, przy czym kolejnosc czynnosci jest odwrotna i nie¬ co odmienna od poprzednio opisanej.W celu regulacji luzu osiowego na przyklad dla skompensowania zuzycia lozysk wzdluznych 6 i 7 odkreca sie wkret 38 powodujac zwolnienie naci¬ sku gwintowanego segmentu 36' na nakretke, po czym obraca sie te nakretke 10 w prawo powodu¬ jac odpowiednie przesuniecie zewnetrznego piers¬ cienia lozyska poprzecznego 4 oraz tulei 15, a tym samym zacisniecie lozysk osiowych 6 i 7, po czym 10 15 20 25 80 40 45 ponownie zabezpiecza sie przed samoczynnym od¬ kreceniem przez docisniecie segmentu gwintowa¬ nego 36' za pomoca wkretu 38.Opisany wyzej przyklad wedlug wynalazku w ni¬ czym nie ogranicza jego róznych odmian dostoso¬ wanych do konstrukcji wrzecion róznego rodzaju obrabiarek. Ulozyskowanie wedlug wynalazku mo¬ ze znalesc równiez zastosowanie do wrzecion in¬ nych maszyn roboczych. PL