SU1743719A1 - Шпиндельный узел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в шпиндельных узлах расточных станков, оснащенных механизмами зажима инструмента , при настройке резца на заданный 1азмер. Цель изобретени  -упрощение конструкции за счет совмещени  привода зажима радиального суппорта с приводом перемещени  штока механизма зажима расточной оправки. При смещении штока вперед в осевом направлении также смещаютс  направленные внутрь выступы захватных рычагов. При этом захватна  головка, стержень и т га смещаютс  вперед под действием усили , развиваемого пружиной. Т га скошенной поверхностью перестает передавать контактное давление на сопр женную с нею скошенную поверхность на радиальном суппорте. Освобожденный от сил трени  по направл ющим плоскост м радиальный суппорт под действием пружины выдвигаетс  на максимальный вылет. Усилие пружины передаетс  также на конический хвостовик расточной оправки и обеспечивает фиксированное положение его в конусном отверстии шпиндел . 8 ил.

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано в шлифовальных узлах расточных станков, оснащенных механизмами зажима инструмента , при настройке резца на заданный размер {вылет).

Цель изобретени  - упрощение конструкции за счет совмещени  привода зажима радиального суппорта с приводом перемещени  штока механизма зажима расточной оправки.

На фиг.1 показан металлорежущий станок с установленным в нем шпиндельным узлом в положении радиального суппорта Отжато ; на фиг.2 -- то же, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - узел I на фиг.З, положение радиального суппорта

Зажато ; на фиг.6 - то же, положение радиального суппорта Настройка радиального вылета резца ; на фиг.7 - то же, положение радиального суппорта Отжато ; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.З.

Шпиндельный узел включает шпиндель 1 и расточную оправку 2.

Шпиндельный узел предназначен дл  установки в шпиндельную бабку 3, смонтированную на стойке 4 станка. Стойка 4 установлена на сан х 5, перемещаемых по станине 6. Стол 7 перемещаетс  по основанию 8, которое жестко состыковано со -а- киной 6. На столе 7 закреплен настроечный упор 9, рабоча  поверхность которого совмещена с рабочей поверхностью стола 7.

Расточнэ  оправка 2 состоит из цилиндрического корпуса 10 и конического хвоVI

Јь OJ vl

Ю

стовика 11. В корпусе 10 размещены механизмы зажима и подачи радиального суппорта . На корпусе 10 выполнены поперечные направл ющие типа ласточкина хвоста образованные торцовой плоскостью 12 и скошенными плоскост ми 13 и 14. С этими плоскост ми сопр жены ответные направл ющие - торцова  15 и скошенные плоскости 16 и 17 радиального суппорта 18. В радиальном суппорте 18 закреплен резец 19.

Со скошенной плоскостью 17 радиального суппорта 18 сконтактирована образующа  клин скошенна  плоскость 20 т ги 21.

Т га 21 жестко св зана посредством переходного стержн  22 с захватной головкой 23. Между т гой 21 и переходным стержнем

22расположен регулировочный компенсатор 24.

На стержень 22 надета силова  пружина 25, котора  передним торцом сконтактирована с торцом т ги 21, а задним - с втулкой 26, ввинченной в хвостовик 11.

Механизм зажима расточной оправки 2 с пружинно-гидравлическим приводом содержит сцепл емые с захватной головкой

23зажимные рычаги 27, установленные с возможностью качани  на переднем конце штока 28. На заднем конце штока 28 расположен комплект предварительно сжатых тз- рельчзтых пружин 29, стрем щихс  сдвинуть шток назад и установить заж. м- ные рычаги 27 в заднюю позицию зажима расточной оправки.

В передней части шпиндел  1 выполнено конусное отверстие 30, в которое устанавливаетс  конический хвостовик 11 расточной оправки 2. Вдоль оси в шпинделе 1 просверлены цилиндрические отверсти  31 и 32, в которых размещены зажимные рычаги 27, шток 28 и пакет тарельчатых пружин 29. В отверстии 31 шпиндел  1 имеетс  кольцева  проточка 33 с конусными торцами 34 и 35. Кольцева  проточка 33 расположена около конусного отверсти  30,

Зажимные рычаги 27 имеют на передних концах утолщени , образованные из направленных внутрь выступов 36, установленных с возможностью взаимодействи  с захватной головкой 23, и периферийно направленных выступов 37, установленных с возможностью взаимодействи  с задним конусным торцом 35. Рычаги 27 посредством наружных выступов 38, расположенных в их задней части, сконтактированы с нажимной втулкой 39, поджатой пружиной 40, котора  создает момент, действующий на смыкание передних концов рычагов 27.

Задний конец шпиндел  1 зафиксирован от продольных смещений упорными

, подшипниками 41. Соосно шпинделю 1 закреплен цилиндр 42 трехпозиционного гидроцилиндра , внутри которого установлены передний поршень 43 и задний поршень 44

с внутренним штоком 45. Передний поршень 43 св зан с полым наружным штоком 46. Внутренний шток 45 расположен внутри полого штока 46. Поршни 43 и 44 дел т гидроцилиндр на три рабочие полости: пере0 днюю 47, среднюю 48 и заднюю 49, соответственно соединенные гидролини ми 50, 51 и 52 с управл ющими распределител ми гидросистемы станка.

Между поршнем 43 и стенкой цилиндра

5 42 установлена пружина 53, имеюща  небольшую жесткость. Этой пружиной поршни 43 и 44 сдвигаютс  в крайнее заднее положение при отсутствии давлени  в рабочих полост х.

0На заднем конце штока 28 ввинчен упор

54. Между упором 54 и торцом штока 28 установлена регулировочна  шайба 55.

Механизм подачи радиального суппорта 18 выполнен в виде выступа 56 на торце

5 т ги 21, вход щего в выемку 57, котора  выполнена на внутренней стороне радиального суппорта 18. В выемке 57 размещена пружина 58, упирающа с  одним концом в выступ 56, а другим - в стенку выемки со

0 стороны вершины резца 19. Радиальное перемещение резца 19 создаетс  усилием пружины 58. К радиальному суппорту 18 прикреплена ограничительна  планка 59, преп тствующа  его выпадению из направ5 л ющих.

Шпиндельный узел работает следующим образом.

Расточна  оправка 2 вне шпиндел  1 станка, например в инструментальном ма0 газине, находитс  в положении, при котором радиальный суппорт 18 с резцом 19 выдвинут пружиной на максимальный вылет КмаксЛРи этом ограничительна  планка 59 контактирует с выступом 56. В таком виде

5 расточна  оправка 2 устанавливаетс  в шпиндель 1 станка и зажимаетс  механизмом зажима.

Работа шпиндельного узла характеризуетс  трем, взаимосв занными положени0  ми вход щих в него механизмов: положение Зажато, при котором производитс  резание; положение Отжато, при котором производитс -смена инструмента; положение Настройка радиального вылета

5 резца.

В положени х Зажато все три гидролинии - 50,51 и 52 - соединены со сливом, поршни 43 и 44 под действием пружины 53 сдвигаютс  в крайнее заднее положение. Подвижный шток 28 под действием пакета

тарельчатых пружин 29 перемещаетс  назад и зат гивает рычаги 27 внутрь отверсти  31. При этом периферийно направленные выступы 37, Скольз  по конусному торцу 35, смещаютс  в радиальном направлении, в результате чего направленными внутрь выступами 36 рычаги 27 сцепл ютс  с захватной головкой 23.

Развиваемое пакетом тарельчатых пружин 29 усилие зажима через захватную головку 23 и стержень 22 передаетс  на клин подвижной т ги 21, который прижимает радиальный суппорт 18 к торцу корпуса 10 оправки. При этом усилие силовой пружины 25 действует в противоположном направлении .

При переходе в положение Отжато рабоча  жидкость под давлением подаетс  по гидролинии 52 в рабочую полость 49 (остальные гидролинии соединены со сливом). По,г давлением жидкости поршень 44 сме- влеред на величину АО, равную 10...12 мм, и его шток 45 через упор 54 и регулировочную шайбу 55 смещает подвижный шток 28, сжима  пакет тарельчатых пружин 29, Рычаги 27 также перемещаютс  вперед, и их периферийно направленные выступы 37 располагаютс  в кольцевой проточке 33. При выводе инструмента захватна  головка 23 может раздвинуть концы зажимных рычагов 27 (так как последние размещены в полости проточки 33) и пройти между ними, преодолев усилие вспомогательной пружины 40.

Положение Настройка радиального вылета резца по расположению вход щих в шпиндельный узел деталей подобно положению Зажато, однако периферийно и внутрь направленные выступы 37 и 36 зажимных рычагов 27 и подвижный шток 28 немного смещены вперед на рассто ние АН, равное 1... 1,5 мм по сравнению с положением Зажато. При этом значительна  часть периферийно нагшавленных выступов 37 зажимных рычагов 27 находитс  внутри отверсти  31, т.е. в зафиксированном состо нии , исключающем расцепление в радиальном направлении направленных внутрь выступов 36 с захватной головкой 23. Смещение подвижного штока 28 с рычагами 27 вперед на рассто ние АН производитс  подачей рабочей жидкости под давлением по гидролинии 51 в рабочую полость 48 (остальные гидролинии соединены со сливом). Под давлением рабочей жидкости поршень 44 прижимаетс  к внешней крышке гидроцилиндра 42. а поршень 43 смещаетс  вперед и полым штоком 46 упираетс  через упор 54 и регулировочную шайбу 55 в подвижный шток 28. Полый шток 46 выполнен

короче внутреннего штока 45, поэтому в итоге он смещает подвижный шток 28 только в конце своего хода на величину АН, равную 1...1,5 мм.

5При смещении штока 28 вперед на величину АН, равную 1...1.5 мм, в осевом направлении также смещаютс  направленные внутрь выступы 36 захватных рычагов 27. При этом захватна  головка 23, стержень 22 10 и т га 21 смещаютс  вперед под действием усили , развиваемого пружиной 25. Т га 21 скошенной плоскостью 20 перестает передавать контактное давление на сопр женную с нею скошенную плоскость 17 на 15 радиальном суппорте 18. Освобождений от сил трени  по направл ющим плоскост м 12, 13 и 14 радиальный суппорт 18 под действием пружины 58 выдвигаетс  на максимальный вылет RMaKC.ycHflne пружины 25

0 передаетс  также на конический хвостовик 11 расточкой оправки 2 и обеспечивает фиксированное положение его в конусном от- версжи 30 шпиндел  1.

При переходе с одного диаметрального

5 размера обработки на другой необходимо переместить радиальный суппорт 18 и обеспечить необходимый вылет вершины резца RH. Дл  этого по команде от ЧПУ станка производитс  остановка шпиндел  1 и угло0 вог ориентирование его так, чтобы попереч- ные направл ющие корпуса 10 были перпендикул рны рабочим плоскост м стола 7 и упора 9,позиционирование шпиндел  1 так, чтобы радиальный суппорт 18 распо5 ложилс  над рабочей плоскостью расточного упора 9 на рассто нии заведомо больше наибольшего радиуса вылета резца Ямакс (при этом резец 19 устанавливаетс  вершиной , направленной к упору 9), приведение

0 шпиндельного узла в положение Настройка радиального вылета резца, в результате чего освобожденный радиальный суппорт 18 будет выдвинут на максимальный вылет Рмаксустановка шпиндел  1 относительно

5 настроечного упора 9 на рассто нии необходимого радиуса RH от рабочей поверхности упора (при этом вершина резца 19 сконтактирована с рабочей поверхностью настроенного упора усилием пружины 58),

0 приведение шпиндельного узла в положение Зажато, позиционирование шпиндел  1 в рабочей зоне на необходимых координатах с приведением его во вращение и последующим резанием.

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Шпиндельный узел, в шпинделе которого закреплена посредством механизма зажима расточна  оправка, состо ща  из корпуса и конического хвостовика и несуща  радиальный суппорте резцом, установленным с возможностью взаимодействи  при настройке с настроечным упором, причем расточна  оправка выполнена с захватной головкой, механизм ее зажима содержит шток, рычаги, соединенные со штоком, и привод перемещени  штока, а радиальный суппорт св зан с механизмом его зажима, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, захватна  головка установлена с возможностью осевого перемещени  относительно расточной оправки, привод перемещени  штока вы0

   полней трехпозиционным, а механизм зажима радиального суппорта - в виде жестко соединенной с захватной головкой т ги, котора  расположена в корпусе расточной оправки и снабжена клином, установленным с возможностью взаимодействи  с радиальным суппортом, причем шпиндельный узел снабжен силовой пружиной, размещенной в корпусе расточной оправки, а механизм зажима радиального суппорта кинематически св зан со штоком.

   Фиг 2

   еиеш

   ITS

   10

   I «-Q

   ГО

   &

   №

   C ifi

   . ЈZ

   /G sc7 Ic7 5CX

   ППф

   tt

   WK ЛС

   5 8П0

   гг

   6UEWI

   S-8

   58

   фиг.Й