SU733972A1 - Привод врезной подачи шлифовального шпиндел - Google Patents

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на шлифовальных станках.

Известен привод, содержащий гильзу внутри которой эксцентрично расположен шлифовальный шпиндель. Гильза установлена в корпусе с возможностью поворота и имеет привод, осуществляющий его. Таким образом, вращающийся щ шлифовальный круг при повороте гильзы совершает движение по дуге окружности радиусом, равным эксцентриситету, и тем самым осуществляет врезную подачу [1]. .

Эта конструкция требует применения привода поворота гильзы с весьма высоким передаточным числом, позволяющим обеспечить дискретную j подачу (0,001—0,002 мм), т.е. обусловливает применение многозвенной кинематической цепи, что. приводит к понижению крутильной жесткости, возможной потере устойчивости дви- 2 жения и повышению трудоемкости и габаритов.

Целью изобретения является повышение собственной жесткости узла и крутильной жесткости привода, что приведет к повышению точности обработки, и упрощении конструкции.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве отверстие корпуса шлифовальной бабки выполнено с гидростатическими карманами, соединенными через распределитель с источником подачи среды под давлением.

Кроме того, гильза может быть жестко соединена с упругой оболочкой, расположенной в зоне карманов.

На фиг.1 изображен привод врезной подачи шлифовального шпинделя, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А—А на фиг.1; на фиг. 3 - продольный разрез привода с упругой оболочкой; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фи г. 3.

Привод врезной подачи шлифовального шпинделя содержит шлифовальную бабку 1 с караманами и подводящими магистралями, эксцентриковую гильзу 2 с приводом главного движения, например, электрошпиндель (на чертеже не показан), шпиндель 3, распределитель 4 и источник давления рабочей среды (на чертеже не показан).Кроме того, эксцентриковая гильза снабжена приводным элементом, например, тестер ней 5, сцепленной с шестерней 6 двигателя быстрых ходов (на чертеже не показан). Шлифовальный шпиндель снабжен абразивным кругом 7, шлифующим изделие 8, закрепленное в патроне 9 шпинделя изделия.

Эксцентриковая гильза может быть снабжена упругой оболочкой 10 и располагаться, например, в двухрядной гидростатической опоре 11, питаемой через гидравлические сопротивления 12 рабочей средой, поданной под постоянным давлением.

Привод работает следующим образом.

При подаче давления в верхний карман 13, выполненный в шлифовальной бабке 1, эксцентриковая гильза 2 вместе со шпинделем 3 прижмется к· внутренней поверхности отверстия бабки с противоположной стороны кармана. Шпиндель, вращаясь и взаимодействуя шлифовальным кругом 7 с изделием 8, производит его обработку. При необходимости изменения размера обработки, например, его увеличения, распределитель 4 давления осуществляет подачу рабочей среды под давлением в карманы поочередно в последовательности расположения их по окружности: 13, 14, 15, 16, 17, 18. При этом эксцентриковая гильза 2 начнет катиться по внутренней поверхности шлифовальной бабки 1 и, совершая сложное планетарное движение, получит угловое вращение вокруг своей оси. Поскольку ось шпинделя 3 расположена на расстоянии, равном эксцентриситету эксцентриковой гильзы 2, она начнет поворалваться, и абразивный круг 7, перемещаясь по дуге окружности, получит· врезное движение и передвинется, на требуемую координату. Вследствие сложности движения, совершаемого эксцентриковой гильзой 2, она наряду с угловым поворотом вокруг своей оси будет радиально осциллировать с амплитудой, равной половине диаметрального зазора между отверстием бабки и внешним диаметром эксцентриковой гильзы. Поэтому при выходе на требуемую координату эксцентриковая гильза 2 всегда должна быть прижата к одному и тому же месту внутренней поверхности (расточки) шлифовальной бабки. Таким образом, данный привод имеет дискретную подачу.

При необходимости получения непрерывной подачи эксцентриковую гильзу можно снабдить упругой оболочкой 10 и расположить ее в опорах, например, гидростатических, питающихся постоянным давлением через гидравлические сопротивления 12. В данном случае рабочая среда под давлением посредством распределителя подается во взаимно противоположные карманы, что приводит к деформированию упругой оболочки 10 (в поперечном сечении) и соприкосновению ее с внутренней поверхностью шлифовальной бабки по оси, перпендикулярной оси симметрии карманов, в которые подана рабочая среда под давлением. Аналогично предыдущему, при необходимости осуществления врезной подачи распределитель давления обеспечивает подачу рабочей среды под давлением в карманы поочередно, в последовательности расположения их по окружности. В результате этого образуется бегущая волна деформации, обеспечивающая поворот эксцентриковой гильзы. Ось гильзы при этом не меняет своего пространственного положения и остается неподвижной. Для обеспечения быстрого отвода абразивного круга от изделия или наоборот — его подвода рабочая среда либо подается во все карманы одновременно, либо вовсе в них не подается, и эксцентриковая гильза через зубчатую передачу 5, 6 от двигателя быстрых ходов поворачивается на требуемый угол. Причем поверхности обката при этом работают, соответственно, либо как гидростатический подшипник,либо как гидродинамический.

В связи с малыми диаметральными зазорами по поверхностям обката, имеющими место в рассматриваемых случаях, вследствие необходимости создания значительного давления в карманах при малых расходах, данный привод имеет весьма малые скорости подачи и, следовательно, он весьма точен. Кроме того, привод обладает значительной крутильной жесткостью вследствие малого числа стыков в кинематической цепи — всего одного, и то, практически, очень жесткого, так как сопряжение эксцентриковой втулки с внутренней поверхностью шлифовальной бабки происходит (как при неподвижной втулке, так и при ее вращении) по дуге контакта большой угловой протяженности (из-за малых диаметральных зазоров). Известно также, что сила, развиваемая давлением в кармане, достигает крайне больших значений, за счет чего создается предварительный натяг в стыке и повышается собственная жесткость узла, а следовательно, и точность обработки. Предлагаемое решение позволяет также ликвидировать длинную кинематическую цепь, повысить надежность привода и упростить его конструкцию.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано на шлифовальных станках. Известен привод, содержащий гиль внутри которой эксцентрично расположен шлифовальный шпиндель. Гильза установлена в корпусе с возможность поворота и имеет привод, осуществл  ющий его. Таким образом, вращающийс шлифовальный круг при повороте гиль совершает движение по дуге окружности радиусом, равным эксцентрисит ту, и тем самым осуществл ет врезну подачу 1.. Эта конструкци  требует применени  привода поворота гильзы с весьма высоким передаточным числом, позвол ющим обеспечить дискретную подачу (0,001-0,002 мм), т.е. обусловливает применение многозвенной кинематической цепи, что приводит к понижению крутильной жесткости, возможной потере устойчивости движени  и повышению трудоемкости и га ритов. Целью изобретени   вл етс  повышение собственной жесткости узла и крутильной жесткости привода, что приведет к повышению точности обработки , и упрощении конструкции. Цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве отверстие корпуса шлифовальной бабки выполнено с гидростатическими карманами, соединенными через распределитель с источником подачи среды под давлением. Кроме того, гильза может быть жестко соединена с упругой оболочкой, расположенной в зоне карманов. На фиг.1 изображен привод врезной подачи шлифовального шпиндел , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - продольный разрез привода с упругой оболочкой; на ф г. 4 - разрез Б-Б на фи г. 3. Привод врезной подачи шлифовального шпиндел  содержит шлифовальную бабку 1 с караманалт и подвод щими магистрал ми, эксцентриковую гильзу 2 с приводом главного движени , например/электрошпиндель .(на чертеже не показан), шпиндель 3, распределитель 4 и источник давлени  рабочей среды (на чертеже не показан).Кроме того, эксцентрикова  гильза снабжена приводным элементом, например, шестерней 5, сцепленной с шестерней 6 дви гател  быстрых ходов (на чертеже не показан). Шлифовальный шпиндель снабжен абразивным кругом 7, шлифую щим изделие 8, закрепленное в патро не 9 шпиндел  издели . Эксцентрикова  гильза может быть снабжена упругой оболочкой 10 и располагатьс , например, в двухр дной гидростатической опоре 11, питаемой через гидравлические сопротивлени  12 рабочей средой, поданной под посто нным давлением. Привод работает следующим образом При подаче давлени  в верхний кар ман 13, выполненный в шлифовальной бабке 1, эксцентрикова  гильза 2 вместе со шпинделем 3 прижметс  К внутренней поверхности отверсти  баб ки с противоположной стороны кармана Шпиндель, враща сь и взаимодейству  шлифовальным кругом 7 с изделием 8, производит его обработку. При необходимости изменени  размера обработк например, его увеличени , распределитель 4 давлени  осуществл ет подачу рабочей среды под давлением в карманы поочередно в последовательности расположени  их по окружности: 13, 14, 15, 16, 17, 18. При этом эксцен трикова  гильза 2 начнет катитьс  по внутренней поверхности шлифовальной бабки 1 и, соверша  сложное планет ар ное движение, получит угловое враще ние вокруг своей оси. Поскольку ось шпиндел  3 расположена на рассто нии , равном эксцентриситету эксцентр ковой гильзы 2, она начнет повора .зватьс , и абразивный круг 7, перемеща сь по дуге окружности, получит врезное движение и передвинетс , на требуемую координату. Вследствие сло ности движени , совершаемого эксцентриковой гильзой 2, она нар ду с уг ловым поворотом вокруг своей оси будет радиально осциллировать с амплитудой , равной половине диаметрального зазора между отверстием бабки и внешним диаметром эксцентриковой гильзы. Поэтому при выходе на требуе мую координату эксцентрикова  гильз 2 всегда должна быть прижата к одному и тому же месту внутренней поверхности (расточки) шлифовальной бабки. Таким образом, данный привод имеет дискретную подачу. При необходимости получени  непрерывной подачи эксцентриковую гильзу можно снабдить упругой оболо кой 10 и расположить ее в опорах, например, гидростатических, питающихс  посто нным давлением через гидравлические сотгротивлени  12. В данном случае рабоча  среда под давлением посредством распределител подаетс  во взаимно противоположные карманы, что приводит к деформирова нию упругой оболочки 10 (в поперечном сечении) и соприкосновению ее с внутренней поверхностью шлифовальной бабки по оси, перпендикул рной оси симметрии карманов, в которые подана рабоча  среда под давлением. Аналогично предыдущему, при необходимости осуществлени  врезной подачи распределитель давлени  обеспечивает подачу рабочей среды под давлением в карманы поочередно, в последовательности расположени  их по окружности. В результате этого образуетс  бегуща  волна деформации, обеспечивающа  поворот эксцентриковой гильзы. Ось гильзы при этом не мен ет своего пространственного положени  и остаетс  неподвижной. Дл  обеспечени  быстрого отвода абразивного круга от издели  или наоборот его подвода рабоча  среда либо подаетс  во все карманы одновременно, либо вовсе в них не подаетс , и эксцентрикова  гильэа через зубчатую передачу 5, 6 от двигател  быстрых ходов поворачиваетс  на требуемый угол. Причем поверхности обката при этом работают, соответственно, либо как гидростатический подшипник,либо как гидродинамический. В св зи с малыми диаметральными зазорами по поверхност м обката, имеющими место в рассматриваемых случа х , вследствие необходимости создани  значительного давлени  в карманах при малых расходах, данный привод имеет весьма малые скорости подачи и, следовательно, он весьма точен. Кроме того, привод обладает значительной крутильной жесткостью вследствие малого числа стыков в кинематической цепи - всего одного, и то, практически, очень жесткого, так как сопр жение эксцентриковой втулки с внутренней поверхностью шлифовальной бабки происходит (как при неподвижной втулке, так и при ее вращении) по дуге контакта большой угловой прот женности (из-за малых диаметральных зазоров). Известно также, что сила, развиваема  давлением в кармане, достигает крайне больших значений, за счет чего создаетс  предварительный нат г в стыке и повышаетс  собственна  жесткость узла, а следовательно, и точность Обработки. Предлагаемое решение позвол ет также ликвидировать длинную кинематическую цепь, повысить надежность привода и упростить его конструкцию. Формула изобретени  1. Привод врезной подачи шлифовального шпиндел , в отверстии корпуса шлифовальной бабки которого расположена эксцентрикова  гильза, внутри которой размев1ен шпиндель, при этом эксцентрикова  гиль;ча соеди