RU221126U1 - Шпиндельная оправка станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к металлорежущим станкам с ЧПУ, а более конкретно к шпиндельным оправкам станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости, содержащим корпус и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания от нагнетательной магистрали. Согласно полезной модели корпус имеет установленную в нем ламинарную втулку с набором отверстий для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости от каналов в корпусе в зону резания, причем зазор между наружным диаметром шпинделя и внутренним диаметром ламинарной втулки находится в пределах 0,03…0,05 мм, а также ламинарная втулка имеет два манжетных уплотнения, расположенных с разных сторон ламинарной втулки. Достигаемый технический результат - обеспечение снижения протечек.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящая полезная модель относится к металлорежущим станкам с ЧПУ, а более конкретно к шпиндельным оправкам станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, содержащим корпус и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания от нагнетательной магистрали.

Уровень техники

Известны из уровня техники шпиндельные оправки станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, содержащие корпус и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к инструменту в зону резания от нагнетательной магистрали (например, как описанная в патенте на изобретение DE 19503072 A1, B23B31/26, 29.02.1996).

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели. Недостатком данного устройства является возможность протечек.

Раскрытие полезной модели.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить шпиндельную оправку станка с подачей смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, содержащую корпус и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к инструменту в зону резания от нагнетательной магистрали, позволяющую как минимум сгладить, указанный выше недостаток, а именно обеспечить снижение протечек, что и является поставленной технической задачей настоящей полезной модели.

Для достижения этой цели корпус имеет установленную в нем ламинарную втулку с набором отверстий для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости от каналов в корпусе в зону резания, причем зазор между наружным диаметром шпинделя и внутренним диаметром ламинарной втулки находится в пределах 0,03...0,05 мм, а также ламинарная втулка имеет два манжетных уплотнения, расположенных с разных сторон ламинарной втулки.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность снижения протечек за счет использования ламинарной втулки и манжетных уплотнений. Действительно, специально зазор выполнен так, для того чтобы возникал ламинарный эффект и при этом не возникала опасности заклинивание шпинделя во время работы так как шпиндель может нагреваться и изгибаться от нагрузки.

Существует возможный вариант исполнения полезной модели, в котором манжетное уплотнение выполнено из полиуретана.

Благодаря такой выгодной характеристике появляется конкретная возможность изготовления манжетного уплотнения.

Также существует еще один возможный вариант исполнения полезной модели, в котором участки корпуса под манжетным уплотнением имеют твердость более 58 HRC и выполнены с шероховатостью не менее 0,04 Ra.

Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность за счет высокой твердости значительно повысить износостойкость поверхности контакта с манжетным уплотнением и избежание протечки.

Наконец, существует еще один возможный вариант исполнения полезной модели, в котором она имеет резиновые кольца, расположенные между корпусом и ламинарной втулкой

Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность дополнительно обеспечить исключение протечек.

Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.

Краткое описание чертежей.

Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

Фиг. 1 изображает общий разрез шпиндельной оправки станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, согласно полезной модели,

Фиг. 2 изображает увеличенный фрагмент разреза шпиндельной оправки станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, согласно полезной модели,

Фиг. 3 и 4 изображают внешний вид с разных сторон ламинарной втулки, согласно полезной модели.

На фигурах 1-4 обозначено:

1 - отверстие подачи смазочно-охлаждающей жидкости,

2 - угловое отверстие в корпусе для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости,

3 - корпус,

4 - угловое отверстие в ламинарной втулке для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости,

5 - ламинарная втулка,

6 - шпиндель,

7 - режущий инструмент,

8 - зона пониженного давления,

9 - манжетное уплотнение,

10 - участки корпуса под манжетным уплотнением - зоны трения,

11 - резиновые кольца.

Согласно фиг.1-4 шпиндельная оправка станка с подачей смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент содержит корпус 3 и установленный в нем шпиндель 6, причем в корпусе 3 выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к инструменту в зону резания от нагнетательной магистрали. Корпус 3 имеет установленную в нем ламинарную втулку 5 с набором отверстий 4 для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости от каналов в корпусе в зону резания. Зазор между наружным диаметром шпинделя 6 и внутренним диаметром ламинарной втулки 5 находится в пределах 0,03...0,05 мм. Ламинарная втулка 5 имеет два манжетных уплотнения 9, расположенных с разных сторон ламинарной втулки 5.

Преимущественно манжетное уплотнение 9 выполнено из полиуретана.

Преимущественно участки 10 корпуса под манжетным уплотнением имеют твердость более 58 HRC и выполнены шероховатостью не менее 0,04 Ra.

Шпиндельная оправка имеет резиновые кольца 11, расположенные между корпусом 3 и ламинарной втулкой 5.

Осуществление полезной модели.

Шпиндельная оправка станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент используется следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения полезной модели пример использования).

Основной принцип работы.

Смазочно-охлаждающая жидкость подается через отверстие 1, проходит через угловое отверстие 2 в корпусе 3 далее через угловое отверстие 4 в ламинарной втулке 5 далее через радиальное отверстие в шпинделе 6 и далее подается в режущий инструмент 7.

Для предотвращения утечки между вращающимися между собой частями, шпиндель 6 герметизирован от корпуса 3 двумя контурами уплотнений, так как между корпусом 3 и шпинделем 6 во время работы происходит вращательное движение.

Первый контур уплотнения состоит из ламинарной втулки 5, которая зафиксирована в корпусе 3, шпиндель 6 вращается относительно ламинарной втулки 5 во время работы.

Между ламинарной втулкой 5 и шпинделем 6 имеется зона с низким зазором 8 (0,03-0,05мм).

Зазор 8 выполнен в этом диапазоне для того чтобы возникал ламинарный эффект и при этом не возникала опасности заклинивание шпинделя во время работы так как шпиндель может нагреваться и изгибаться от нагрузки.

Второй контур уплотнений состоит из манжетных уплотнений 9, которые установлены в ламинарную втулку 5. Для избежания протечек и обеспечения долговечности уплотнений зоны трения 10 закалены не менее 58 HRC и выполнены шероховатостью не менее 0,04 Ra. Так же предусмотрена защита от протечек между не вращающимися между собой частями, а именно корпусом 3 и ламинарной втулкой 5 с помощью резиновых колец 11.

Во время работы происходит передача смазочно-охлаждающей жидкости высокого давления (до 70 атм.) в зону резания через инструмент 6 от станка за счет каналов в корпусе и шпинделе. При этом передача смазочно-охлаждающей жидкости между шпинделем и не вращающиеся уплотнением происходит в два этапа.

На первом этапе за счет малого зазора (0,03…0,05 мм) происходит снижение давления до 5-ти атм.

Затем включаются в работу манжетные уплотнения 9, которые выполнены из полиуретана, и которые могут выдерживать перепад давления до 10-ти атм. Таким образом обеспечивается герметичность внутренних полостей приводной шпиндельной оправки, а также падения давления в рабочей зоне.

Промышленная применимость

Шпиндельная оправка станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент может быть осуществлена специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.

В соответствии с предложенным решением заявителями был изготовлен опытный образец шпиндельной оправки станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент. Зазор составил 0,04 мм.

Испытания опытного образца показали, что разработанная шпиндельная оправка станка с устройством подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент позволяет значительно снизить протечки как раз за счет того, что корпус имеет установленную в нем ламинарную втулку с набором отверстий для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости от каналов в корпусе в зону резания, причем зазор между наружным диаметром шпинделя и внутренним диаметром ламинарной втулки находится в пределах 0,03...0,05 мм, а также ламинарная втулка имеет два манжетных уплотнения, расположенных с разных сторон ламинарной втулки.

Claims (4)

1. Шпиндельная оправка станка с подачей смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания через инструмент, содержащая корпус и установленный в нем шпиндель, причем в корпусе выполнены каналы для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к инструменту в зону резания от нагнетательной магистрали, отличающаяся тем, что корпус имеет установленную в нем ламинарную втулку с набором отверстий для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости от каналов в корпусе в зону резания, причем зазор между наружным диаметром шпинделя и внутренним диаметром ламинарной втулки находится в пределах 0,03...0,05 мм, а также ламинарная втулка имеет два манжетных уплотнения, расположенных с разных сторон ламинарной втулки.

2. Шпиндельная оправка станка по п.1, отличающаяся тем, что манжетное уплотнение выполнено из полиуретана.

3. Шпиндельная оправка станка по п.1, отличающаяся тем, что участки корпуса под манжетным уплотнением имеют твердость более 58 HRC и выполнены с шероховатостью не менее 0,04 Ra.

4. Шпиндельная оправка станка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет резиновые кольца, расположенные между корпусом и ламинарной втулкой.