RU41655U1

RU41655U1 - SPINDLE DEVICE

Info

Publication number: RU41655U1
Application number: RU2004120180/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Архаров; В.Ю. Жихарев; Ю.М. Калужский; Е.И. Хватов; А.П. Романовский; Б.Б. Немов; В.И. Леванов; Н.В. Бухенский
Original assignee: Инженерное коммандитное товарищество "Комплекс - Центр - УЗТС, Калужский и компания"
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2004-11-10

Abstract

Изобретение относится к машиностроению. Задачей полезной модели является создание компактного шпиндельного устройства горизонтально - расточного станка, в котором механизм радиальной подачи встроен внутри полого шпинделя, определяя компоновку в целом всего специального колесорасточного станка. Предложено шпиндельное устройство для металлорежущих станков, например, горизонтально - расточных, с инструментальным шпинделем, размещенным в полом шпинделе. Новым в устройстве является то, что инструментальный шпиндель выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого несет режущий инструмент, а на конце второго установлена ось, взаимодействующая с наклонным по отношению к оси полого шпинделя пазом, причем наклонный паз выполнен на тяге, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения, а ось качания инструментального шпинделя установлена вблизи торца полого шпинделя. Шпиндельное устройство содержит полый шпиндель 1, установленный в корпусе ползуна 4 горизонтально - расточного станка. Внутри полого шпинделя 1 консольно размещен инструментальный шпиндель 6, кинематически связанный с ним. Для этого на переднем торце полого шпинделя 1 закреплены два бугеля 7, в которых установлена ось 9, проходящая через отверстие, выполненное в расточном шпинделе 6. На заднем торце инструментального шпинделя закреплены два бугеля 18, в отверстиях которых установлена ось 20, проходящая через отверстие в инструментальном шпинделе 6. Ось 20 имеет посадочные шейки под подшипники 19 и среднюю часть, на которой выполнены расположенные диаметрально друг другу две лыски, имеющие возможность взаимодействия с клиновыми поверхностями механизма качания 21. The invention relates to mechanical engineering. The objective of the utility model is to create a compact horizontal spindle boring machine spindle device in which the radial feed mechanism is integrated inside the hollow spindle, determining the overall layout of the entire special wheel boring machine. A spindle device for machine tools, for example, horizontally boring, with a tool spindle located in a hollow spindle, is proposed. New in the device is that the tool spindle is made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which carries a cutting tool, and at the end of the second there is an axis interacting with a groove inclined relative to the axis of the hollow spindle, and the inclined groove is made on a rod kinematically connected with drive its axial movement, and the swing axis of the tool spindle is installed near the end face of the hollow spindle. The spindle device comprises a hollow spindle 1 mounted in the housing of the slider 4 of the horizontal boring machine. Inside the hollow spindle 1, a tool spindle 6 cinematically connected to it is cantilevered. To do this, two yokes 7 are fixed on the front end of the hollow spindle 1, in which an axis 9 is installed, passing through an opening made in the boring spindle 6. Two yokes 18 are mounted on the rear end of the tool spindle, in the holes of which there is an axis 20 passing through the hole in tool spindle 6. The axis 20 has a landing neck for bearings 19 and the middle part, on which are made diametrically to each other two flats that have the ability to interact with the wedge surfaces of the swing mechanism 21.

Механизм качания 21 представляет собой тягу 23 с приводом ее возвратно-поступательного перемещения, несущую паз, образованный двумя клиньями 24 и 25.The swing mechanism 21 is a thrust 23 with a drive of its reciprocating movement, bearing a groove formed by two wedges 24 and 25.

Description

Предлагаемое устройство относится к области станкостроения и может быть использовано для растачивания в деталях отверстий простой и сложной формы в продольном сечении, в частности, в горизонтально - расточных станках при расточке отверстий ступиц железнодорожных колес.The proposed device relates to the field of machine tools and can be used for boring in the details of holes of simple and complex shapes in longitudinal section, in particular, in horizontal - boring machines when boring the holes of the hubs of railway wheels.

Известны шпиндельные устройства горизонтально - расточных станков, содержащие выдвижной шпиндель, размещенный в полом шпинделе и планшайбу, соосную шпинделю. Так в изобретении по а.с. №386721 М. кл. В 23 В 39/00 от 07.06.71 г. полый шпиндель размещен на опорах качения, расположенных в корпусе шпиндельной бабки. Планшайба имеет независимый от полого шпинделя привод вращения и установлена на двух радиально - упорных подшипниках.Known spindle device horizontally boring machines containing a retractable spindle located in a hollow spindle and faceplate, coaxial spindle. So in the invention by A.S. No. 386721 M. cl. In 23 In 39/00 of 06/07/71, the hollow spindle is placed on the rolling bearings located in the headstock housing. The faceplate has a rotation drive independent of the hollow spindle and is mounted on two angular contact bearings.

В устройстве по а.с. №452438 М. кл. В 23 В 39/00 от 12.04.73 г. планшайба установлена на собственном шпинделе соосно расточному шпинделю и снабжена радиальным суппортом. Шпиндель планшайбы снабжен осевой опорой, размещенной в передней стенке корпуса шпиндельной бабки.In the device by A.S. No. 452438 M. cl. On 23 B 39/00 of 04/12/73, the faceplate was mounted on its own spindle coaxially with the boring spindle and provided with a radial support. The faceplate spindle is provided with an axial support located in the front wall of the headstock housing.

В качестве прототипа предложено шпиндельное устройство по а.с. №1098679 М Кл. В 23 В 39/02 от 27.04.82 г. Указанное устройство содержит планшайбу с крышкой, посредством которой планшайба закреплена на фланце полого шпинделя, смонтированного в бабке горизонтально-расточного станка, размещенный с возможностью радиального перемещения по линейным направляющим суппорт с инструментальным шпинделем, который связан с приводом вращения через As a prototype, a spindle device according to A.S. No. 1098679 M Cl. In 23 In 39/02 of 04/27/82, the specified device comprises a faceplate with a cover, by means of which the faceplate is mounted on a flange of a hollow spindle mounted in the head of a horizontal boring machine, which is radially movable along linear guides with a caliper with a tool spindle, which connected to the rotation drive through

конические зубчатые передачи. Устройство снабжено платформой, установленной в выполненных в планшайбе цилиндрических направляющих с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси планшайбы и удаленной от ее торца, причем суппорт с инструментальным шпинделем на платформе и указанный шпиндель установлены с возможностью осевого перемещения посредством введенных в устройство шарнирно связанных между собой пиноли и размещенного с возможностью поворота рычага, связанного с последним поводком, соединенным со шлицевой втулкой, предназначенной для закрепления в шпинделе станка. В указанной втулке с возможностью перемещения расположен шлицевой вал с дополнительной конической шестерней для связи инструментального шпинделя со шпинделем станка через передаточную кулису.bevel gears. The device is equipped with a platform mounted in cylindrical guides made in the faceplate with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the face of the faceplate and remote from its end face, the support with a tool spindle on the platform and the specified spindle are mounted for axial movement by means of pins connected pivotally connected to each other and placed with the possibility of rotation of the lever associated with the last leash connected to the spline sleeve intended for fixing in the spindle of the machine. A spline shaft with an additional bevel gear for moving the tool spindle with the machine spindle through the transfer link is located in the indicated sleeve with the possibility of movement.

Указанное устройство имеет широкие технологические возможности, но значительно усложненную конструкцию.The specified device has wide technological capabilities, but a significantly complicated design.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание компактного шпиндельного устройства горизонтально - расточного станка, в котором механизм радиальной подачи встроен внутри полого шпинделя, тем самым, определяя компактную компоновку в целом всего специального колесорасточного станка.The objective of the proposed utility model is to create a compact horizontal spindle boring machine spindle device, in which the radial feed mechanism is integrated inside the hollow spindle, thereby determining the compact layout of the entire special wheel mill.

Поставленная задача решается предложенным шпиндельным устройством горизонтально - расточного станка с инструментальным шпинделем, размещенным в полом шпинделе.The problem is solved by the proposed spindle device of a horizontal boring machine with a tool spindle placed in a hollow spindle.

Новым в устройстве является то, что инструментальный шпиндель выполнен в виде двуплечего рычага, одно плечо которого несет режущий инструмент, а на конце второго установлена ось, взаимодействующая с наклонным по отношению к оси полого шпинделя пазом. Наклонный паз выполнен на тяге, кинематически связанной с приводом ее осевого перемещения, а ось качания инструментального шпинделя установлена вблизи торца полого шпинделя.New in the device is that the tool spindle is made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which carries a cutting tool, and at the end of the second there is an axis interacting with a groove inclined relative to the axis of the hollow spindle. The inclined groove is made on a thrust kinematically connected with the drive of its axial movement, and the swing axis of the tool spindle is installed near the end face of the hollow spindle.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 дан общий вид устройства в разрезе.Figure 1 shows a General view of the device in section.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1Figure 2 - section aa in figure 1

На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1In Fig.3 - section bB in Fig.1

На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1Figure 4 - section bb in figure 1

Предлагаемое шпиндельное устройство реализовано в станке колесорасточном модели КРС 2791, проект которого разработан инженерным коммандитным товариществом «Комплекс - Центр - УЗТС, Калужский и компания». Станок изготовлен на ОАО «Ульяновский завод тяжелых и уникальных станков».The proposed spindle device is implemented in a KRS 2791 wheel and wheel model machine, the project of which was developed by the engineering limited partnership “Complex - Center - UZTS, Kaluga and Company”. The machine was manufactured at Ulyanovsk Heavy and Unique Machine Tools Plant OJSC.

Шпиндельное устройство содержит полый шпиндель 1 (см. фиг.1), установленный на подшипниках 2 и 3, смонтированных в корпусе ползуна 4 горизонтально - расточного станка.The spindle device comprises a hollow spindle 1 (see figure 1) mounted on bearings 2 and 3 mounted in the housing of the slide 4 of a horizontal boring machine.

Полый шпиндель 1 кинематически связан с приводом его вращения через шестерню 5.The hollow spindle 1 is kinematically connected with the drive of its rotation through the gear 5.

Внутри полого шпинделя 1 консольно размещен инструментальный шпиндель 6, кинематически связанный с ним. Для этого на переднем торце полого шпинделя 1 закреплены два бугеля 7 (см. фиг.2), в которых на подшипниках 8 установлена ось 9, проходящая через отверстие, выполненное в инструментальном шпинделе 6.Inside the hollow spindle 1, a tool spindle 6 cinematically connected to it is cantilevered. For this, two yokes 7 are fixed on the front end of the hollow spindle 1 (see FIG. 2), in which the axles 9 are installed on the bearings 8, passing through the hole made in the tool spindle 6.

На переднем торце инструментального шпинделя 6 выполнено коническое отверстие для базирования расточных блоков 10.At the front end of the tool spindle 6 there is a conical hole for basing the boring blocks 10.

Для зажима расточного блока 10 в инструментальный шпиндель 6 встроен пакет тарельчатых пружин 11. Внутри полого шпинделя 1 установлен механизм отжима расточных блоков 10, состоящий из гидроцилиндра 12, поршня 13, трубы с фланцами 14, трубы 15, толкателя 16, пружины 17.For clamping the boring block 10, a package of Belleville springs 11 is built into the tool spindle 6. Inside the hollow spindle 1, a pressing mechanism of the boring blocks 10 is installed, consisting of a hydraulic cylinder 12, a piston 13, a pipe with flanges 14, a pipe 15, a pusher 16, a spring 17.

На заднем торце инструментального шпинделя 6 (см. фиг.3 и фиг.4) закреплены два бугеля 18, в отверстиях которых на подшипниках 19 At the rear end of the tool spindle 6 (see Fig. 3 and Fig. 4) two yokes 18 are fixed, in the holes of which are on the bearings 19

установлена ось 20, проходящая через отверстие в инструментальном шпинделе 6. Ось 20 имеет посадочные шейки под подшипники 19 и среднюю часть, на которой выполнены расположенные диаметрально друг другу две лыски, имеющие возможность взаимодействия с клиновыми поверхностями механизма качания 21 через подшипники 22.an axis 20 is installed, passing through the hole in the tool spindle 6. The axis 20 has landing necks for bearings 19 and a middle part on which two flats are arranged diametrically to each other, which can interact with the wedge surfaces of the swing mechanism 21 through bearings 22.

Механизм качания 21 представляет собой тягу 23 с приводом ее возвратно-поступательного перемещения, несущую паз, образованный двумя клиньями 24 и 25, закрепленными на тяге 23. Правый конец тяги 23 смонтирован в подшипниках 26.The swing mechanism 21 is a rod 23 with a drive of its reciprocating movement, bearing a groove formed by two wedges 24 and 25, mounted on the rod 23. The right end of the rod 23 is mounted in bearings 26.

Пружина 17 одним концом соединена с толкателем 16, а другим - с осью 20.The spring 17 is connected at one end to the pusher 16, and the other to the axis 20.

Тяга 23 кинематически связана с приводом ее возвратно-поступательного перемещения 27.The thrust 23 is kinematically connected with the drive of its reciprocating movement 27.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.

Перед обработкой расточной блок 10 закрепляют в инструментальном шпинделе 6 с помощью пакета тарельчатых пружин 11.Before processing, the boring block 10 is fixed in the tool spindle 6 using a packet of Belleville springs 11.

Вращение инструментальному шпинделю 6 передается от привода через шестерню 5, полый шпиндель 1, бугели 7, ось 9.The rotation of the tool spindle 6 is transmitted from the drive through the gear 5, the hollow spindle 1, the yokes 7, the axis 9.

Вращаясь, инструментальный шпиндель 6 через ось 20 с лысками увлекает во вращение через подшипники 22, клинья 24 и 25 тягу 23.Rotating, the tool spindle 6 through the axis 20 with flats carries into rotation through the bearings 22, the wedges 24 and 25 thrust 23.

Включают привод радиальной подачи инструментального шпинделя 6. Тяга 23 получает осевое перемещение от привода 27. Клинья 24 и 25, образующие паз, смещаясь вдоль оси полого шпинделя 1, за счет своих наклонных поверхностей перемещают через подшипники 22 ось 20 в вертикальной плоскости. Соответственно происходит смещение правого конца инструментального шпинделя 6 вверх или вниз в зависимости от направления перемещения тяги 23.The radial feed drive of the tool spindle 6. The thrust 23 receives axial movement from the drive 27. The wedges 24 and 25, forming a groove, moving along the axis of the hollow spindle 1, due to their inclined surfaces, move the axis 20 through the bearings 22 in a vertical plane. Accordingly, the right end of the tool spindle 6 is displaced up or down depending on the direction of movement of the rod 23.

Инструментальный шпиндель 6, работая как рычаг, при смещении его правого конца в вертикальной плоскости поворачивается вокруг оси 9, происходит смещение левого конца инструментального шпинделя 6 в The tool spindle 6, working as a lever, rotates about the axis 9 when its right end is shifted in a vertical plane, the left end of the tool spindle 6 is shifted to

вертикальной плоскости, тем самым обеспечивая радиальную подачу расточного блока 10.vertical plane, thereby providing a radial feed of the boring block 10.

Система управления станком обеспечивает пересчет радиальной подачи расточного блока 10 в зависимости от осевого перемещения тяги 23.The machine control system provides a recalculation of the radial feed of the boring block 10 depending on the axial movement of the rod 23.

Для отжима расточного блока 10 из конусного отверстия инструментального шпинделя 6 подают давление в полость гидроцилиндра 12. Поршень 13, перемещаясь, воздействует на трубу с фланцами 14, далее на трубу 15 и на толкатель 16, который, сжимая пакет тарельчатых пружин 11, освобождает расточной блок 10. При снятии давления толкатель 16 и трубы 15 и 14 возвращаются в исходное положение под действием пружины 17.To squeeze the boring block 10 from the conical bore of the tool spindle 6, pressure is applied to the cavity of the hydraulic cylinder 12. The piston 13, moving, acts on the pipe with flanges 14, then on the pipe 15 and on the pusher 16, which, compressing the disk cup springs 11, releases the boring block 10. When the pressure is removed, the plunger 16 and the pipes 15 and 14 return to their original position under the action of the spring 17.

Claims

A spindle device for machine tools, such as horizontal boring machines, with a tool spindle located in a hollow spindle, characterized in that the tool spindle is made in the form of a two-shouldered lever, one shoulder of which carries a cutting tool, and at the end of the second there is an axis interacting with an inclined axis relative to the axis of the hollow spindle with a groove, and the inclined groove is made on a rod kinematically connected with the drive of its axial movement, and the swing axis of the tool spindle is set approximately hollow spindle nose.