SU1423358A1 - Шпиндельный узел шлифовального станка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению . Его целью  вл етс  повышение точности обработки. Шпиндельный узел шлифовального станка содержит шпиндель 1, .установленный в корпусе на опорах в виде подшипников качени , одна (2) из которых выполнена с возможностью осевого перемещени  шпиндел , а втора  (3) выполнена в виде встречно установленных радиаль- но-упорных подшипников, наружные кольца которых жестко св заны с корпусом а внутренние кольца смонтированы на шпинделе по посадке без нат га и соединены со шпинделем в осевом направлении посредством симметричных упруг гих элементов в виде тарельчатых пружин с нелинейной характеристикой. 2 ил. (Л /7 ю оо со СП 00 дуив. i

Description

Изобретение относитс  к стаккостр , ению и может быть использовано в шлифовальных станках дл  обработки ко™ леннйтьгх валов „

Целью изобретени   вл етс  повышение : очности обработки,.

На фиг, 1 показана конструкци  предложенного шпиаделтьного узлае на фиг, 2 - характеристика аг о угфугой системы,

С 1ти1-эдел&ный узел состоит из шпиндел  15 передний конец которого базируетс  в подшипнике 2 с дипиндричес - ними роликаглк, а в двух встречно установленных р.адиально упо Efaix подшипниках 3« Наружные кольца подшипникоэ 3 закреплены з корпусе бабки 4 неподБШкно, а внутренние ус гановлены ка шпинделе с посадкой без нат га.

Упругие элементы 5 в в:йЕ,ца пакетов тарельчатых пружин через ограничительные кольца б воздействуют на внутренние кол-ьца подшипника 3, а че рез бурт 7 и кольцо 8 вьшолн ющее роль бурта - на шпиндель 1,

. ограничительным дкольцом 6,. и Dy;pTOJ.s 7 слева or подшипника 3 и or- . раничктельньм кольцом б и кольцом 8 справа от него имеютс  осевые зазоры 9р в пределах которых обеспечива етс  осева  упруга  податливость шпин дел  ,

Да лево конце шпиндел  1 установ- лена планшайба с TOPD,DM Ю на кото- рый устанавливаетс  зажимное приспо™ сс.бление 11, предназначенное-дл  креплени  издели  1.о На правом конце юп вде.п  1 imeeTCH .гайка 13.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

При отсутствии внешней осевой силы усили  упругих элементов взаимно фавнов вшивают ел, а шпиндель находитс  в номинальном осевом положении,, Ле- вьй и правый упрзтие элеменаъ 5 пред- зарительно дефорш-фованк на величину f..- (фиг.2), чем достигаетс  большое

-СР

усилие в упругих элементах дл  нат га подшипников и выход на пологую часть tix характеристики;,

На фиг, 2 совмещены графики харак теристик упругих элементов; участок Л дл  левого S. учасч ок П - дл  правого .

С припсжением к детал м, св занны со шпинделем, осевой силы, направлен нойэ напр1- 1ер, вправо-, пшиндель пере

S

Q

; 0

5

,д

0

меститс  за счет смещени  в подшипнике 2 и скольжени  шейки шпиндел  в подшипнике 3„ При этом левый упругий элемент оказываетс  сжатым боль ше правого (в пределах зазора 9), а правый - ослаблен на ту. же взличину)., Б св зи с тем, что интенсивность убы- вани  усилий в этой части диаграммы разна  дл  левого и правого упругого элемента, возникает сила, которй  после сн ти  внешней осевой силы устанавливает шпиндель в исходное положение. То же происходит и при противоположном направлении внешней силы,, . ,

Характеристика тарельчатьпс пру- иик (упругих элементов.) и пределы их деформации подобраны так, что, не смотр  на предварительное напр жение пружин с большим усилием, дл  осевого смещени  шпиндел  достаточна мала  внешн   сила, так как используютс  пологие и к тому же убьюада- щие участки-характеристик пружин,

Ограничительные кольца 6 примен  ютс  с целью ограничени  деформации упругих элементов, так как при их использова1юи на убывающих участках характеристики возможно опрокидывание одно.го упругого элемента другим с вытекающим из этого реверсом осевого усили  упругих элементов, В св зи с этим возможна деформаци  - упруг.их элементов в пределах ,t S ±(0,1-05125) максимального хода пружин,

График на фиг. 2 построен на базе пружины со следующими параметрамиs

Наружньй диаьзетр

пружины,мм180

Внутренний диаметр , мм

Толщина материала пружины, мм Максимальньш ход пружинь, мм Модуль TipyrocTH материала , кгс/см Коэфф.относ.удлинени  материала

125 3

А. 5

2,1-.1С 0,3

Пружины предварительно Д€ .формирО ваиы на величину 3,6 мм. Ход пружины при работе узла 0.,5 мм (дл  упру гого элемента - пакета из двух пружин - 1 мм). Максимальна  противо действующа  смещению шпиндел  сила упругих элементов равна 4 кгс.

Так как кольца подшипников установлены в корпусе и на шпинделе в радиальном направлении жестко и,кроме того, шпиндель защемл етс  усилием нат га подшипников 3, ось шпиндел  занимает посто нное положение. . В случае работы узла в услови х когда осевое смещение шпиндел  не допускаетс , например при шлифовании Q торца 10 планшайбы, установленной на шпинделе, зазоры 9 убираютс  гайкой 13, а шпиндельный узел становитс  жестким и в осевом направлении.

Предложенный шпиндельный узел при 5 высокой радиальной жесткости позвол ет эффективно компенсировать внешние осевые силы, приложенные к нему, чем снижаетс - их вредное вли ние на обрабатываемое издели  и, как след- 20 ствие, повьш1аетс  точность обработки.

Особое значение высока  осева  податливость шпиндел  приобретает после некоторого периода эксплуата- 25 ции станка у потребител , когда зажимные приспособлени  (например, само- центрируюпц-ie кулачковые патроны) подверглись частичному износу, при котором в них по вились люфты, позвол ю- 30 ие зажимным кулачкам, кроме движени  зажима, иметь перемещени , создающие осевые напр жени  в изделии. Осева  одатливость шпиндел  компенсирует ти напр жени  и этим сохран ет вы- зь окукз точность обработки в течение лительного периода эксплуатации танка без замены патронов.

Таким образом, благодар  податливости шпиндел  при достаточно большом нат ге радиально-упорных подшипников достигаетс  уменьшение отрицательного вли ни  осевой силы на работу шпиндел  и, как следствие, повышение точности обработки.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Шпиндельный узел шлифовального станка, содержащий шпиндель, установленный в корпусе на оТторах в виде подшипников качени , одна из которых выполнена с возможностью осевого перемещени  шпиндел , а друга  расположена между буртами шпиндел  и снабжена упругими в осевом направлении злементами, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности обработки, втора  опора выполнена в виде двух встречно установ jjeHHbK радиально-упорных подшипников наружные кольца которых жестко закреплены в корпусе, а внутренние смонтированы на шпинделе с возможностью осевого перемещени  последнего, при этом втора  опора снабжена ограничительными кольцами, установленными между внутренним кольцами подшипников и буртами шпиндел  с. зазором, а упругие элементы выполнены в виде тарельчатых пружин-и расположены между буртами шпиндел  и ограничительными кольцами с возможностью осевой деформации на. величину зазора между ограничительными кольцами и буртами шпиндел .

   Л

   Ртах Р

   т in

   fff

   fnmcfx. Scp f/rmax

   Фиг. 2

   П