SU774820A1

SU774820A1 - Spindle head for undercutting operations

Info

Publication number: SU774820A1
Application number: SU782656872A
Authority: SU
Inventors: Виктор Ильич Эльцин; Александр Ицкович Гамерман
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Алмазно-Расточных И Радиально-Сверлильных Станков
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1980-10-30

Description

Изобретение относитс к области станкостроени и может быть использовано преимущественно в алмазно-расточных станках. Известны шпиндельные головки дл подрезных работ с полым шпинделем, внутри которого размещена инструментальна скалка, несуща подрезной резец l . Недостатком такой конструкции вл етс то, что осева нагрузка, действукица на скалку в процессе обработки , передаетс через шпиндель подшипникам , образующим его опоры. Это приводит к нарушению оптимальных условий работы шпиндельного узла - увеличиваетс тепловыделение в опорах, износ подшипников. Наиболее близкой к изобретению вл етс шпиндельна головка дл подрез ных работ, в которой инструментальна скалка, несуща подрезной резец и установленна в полом шпинделе, св занном с приводным шкивом, зафиксирована относительно корпуса головки в осевом направлении посредством кинематической цепи, включающей подшипниковый узел. Головка предназначена дл подрезки торцов методом радиальной подачи , в св зи с чем подрезной резец установлен в суппорте, смонтированном на инструментальной скалке, внутри которой размещена т га привода подрезного суппорта,св занна с силовым цилиндром . Наличие кинематической цепи, обеспечивающей осевую фиксацию инструментальной скалки относительно корпуса головки, позвол ет исключить вредное воздействие осевой нагрузки, возникающей при подрезке торцов, на подшипнике опор шпиндел 2. Недостатком этой конструкции, вл етс невозможность замены бесконечных ремней привода вращени шпиндел без демонтажа силового цилиндра(вместе с несущим его кронштейном), что усложн ет обслуживание головки в процессе эксплуатации. Кроме того, пониженна жесткость шпиндел известной головки из-за наличи в нем сквозного отверсти под инструментальную скалку, усугубл ет вредное воздействие на шпиндель радиальной нагрузки, обусловленной нат жением ремней привода его вращени . Цель изобретени - упрощение конструкции и обслуживани головки, а также разгрузка шпиндел .The invention relates to the field of machine tools and can be used mainly in diamond boring machines. Known spindle heads for undercutting with a hollow spindle, inside of which is located an instrumental rolling pin carrying the cutting cutter l. The disadvantage of this design is that the axial load, acting on the rolling pin during processing, is transmitted through the spindle to the bearings forming its supports. This leads to a violation of the optimal working conditions of the spindle assembly — the heat release in the supports increases and the bearings wear. Closest to the invention is a spindle head for undercutting, in which an instrumental rolling pin carrying the undercutting tool and mounted in a hollow spindle connected to the drive pulley is fixed relative to the head housing in the axial direction by means of a kinematic chain including a bearing unit. The head is designed for trimming the ends using the radial feed method, in connection with which the scoring tool is installed in a caliper mounted on an instrumental rolling pin, inside of which is placed a drive of a scoring caliper drive connected to the power cylinder. The presence of a kinematic chain, which provides axial fixation of the tool rolling pin to the head body, eliminates the harmful effects of the axial load that occurs when trimming the ends on the bearing of spindle supports 2. The disadvantage of this design is that it is impossible to replace endless spindle rotation drive belts without dismounting the power cylinder together with its supporting bracket), which complicates the maintenance of the head during operation. In addition, the reduced stiffness of the spindle of a known head, due to the presence of a through-hole in it under the tool rolling pin, aggravates the adverse effect on the spindle of the radial load caused by the tension of the drive belts of its rotation. The purpose of the invention is to simplify the design and maintenance of the head, as well as unloading the spindle.

Цель достигаетс ,-тем, что в шпиндельной головке дл подрезных работ с размещенным в корпусе полым шпинделем , внутри которого расположена инструментальна скалка, зафиксированна в осевом направлении и несуща , например, подрезной суппорт с элементом его привода, приводной шкив установлен в корпусе и жестко соединен с инструментальной скалкой, котора св зана с шпинделем шпоночным соединением.The goal is achieved by the fact that in the spindle head for cutting work with a hollow spindle placed in the body, inside of which there is an instrumental rolling pin fixed axially and carrying, for example, a cutting caliper with its drive element, the drive pulley is mounted in the body and rigidly connected with the tool rolling pin, which is connected to the spindle by the key connection.

Такое решение обеспечивает упрощение конструкции, доступ к приводному шкиву дл замены ремней, а также разгружает шпиндель и его опоры не только от осевой нагрузки, возникающей в процессе обработки, но и от радиальной нагрузки, обусловленной нат жением ремней привода вращени шпиндел . Указанные нагрузки замыкаютс на корпусе головки..This solution provides a simplified design, access to the drive pulley for changing belts, and also unloads the spindle and its supports not only from the axial load arising during processing, but also from the radial load caused by the tension of the spindle rotation drive belts. The indicated loads are closed on the head body.

На фиг. 1 изображена предлагаема головка, продольный разрез со стороны размещени силового цилиндра; на фиг. 2 - то же, продольный разрез со стороны размещени резцов на фиг. 3 - разрез А-Л на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed head, a longitudinal section from the placement side of the power cylinder; in fig. 2 is the same longitudinal section from the placement of the incisors in FIG. 3 shows the section A-L in FIG. one.

В корпусе 1 головки, установленно на мостике 2, смонтирован на опорах и 4 полый цилиндр 5. Внутри шпиндел размещена инструментальна скалка б, св занна со шпинделем посредством шпонки 7. Задн крышка 8 головки служит опорой подшипникового узла 9, образованного парой радиально-упорных подшипников, собранных с предварительным нат гом. На подшипниковом узле 9 смонтирован приводной шкив 10, фланец 11 которого зафиксирован на хвостовике скалки 6. Шкил 10 с фланцем 11, подшипниковый узел 9 и крышка 8 образует кинематическую цепь, обеспечивающую осевую фиксацию инструментальной скалки относительно корпуса головки.In the head housing 1, mounted on the bridge 2, mounted on supports and 4 hollow cylinder 5. Inside the spindle there is an instrumental rolling pin b connected to the spindle by means of a key 7. The back cover 8 of the head serves as a bearing of the bearing assembly 9 formed by a pair of angular contact bearings assembled with preload. A bearing pulley 10 is mounted on the bearing assembly 9, the flange 11 of which is fixed on the shank of the rolling pin 6. The pulley 10 with the flange 11, the bearing assembly 9 and the cover 8 form a kinematic chain providing axial fixation of the tool rolling pin to the head body.

Внутри скалки 6 расположена т га 12, котора посредством подшипников 13 и 14 св зана с обоймой 15. С помощью шарнира Гука, образованного фланцем 16, кольцом 17 и взаимно перпендикул рными ос ми 18 и 19, обойма 15 св зана со штоком-.поршнем 20 силового цилиндра 21, который установлен в кронштейне 22, закрепленном на мостике 2. На обойме 15 установлен кулачок управлени циклом подрезки, взаимодействующий с конечнЕЛМ выключателем (не показаны).Inside the rolling pin 6 is located a ha 12, which by means of bearings 13 and 14 is connected with the yoke 15. With the help of the Hook hinge formed by the flange 16, the ring 17 and the mutually perpendicular axes 18 and 19, the yoke 15 is connected to the piston rod. 20 of the power cylinder 21, which is mounted in the bracket 22 fixed on the bridge 2. The cam of the trimming cycle control cam is connected to the holder 15 and cooperates with an end-of-line switch (not shown).

На фланце 23 шпиндел 5 закреплен полый корпус 24, несущий растоной резец 25. Внутри корпуса 24 размещена головка 26 инструментальной скалки 6, в сквозном радиальном пазу которой расположены суппорт 27 с подрезным резцом 28 и противовес 29. Суппорт и противовес кинематически св заны между собой и с приводом подрезки при помощи двухстороннейOn the flange 23 of the spindle 5 there is fixed a hollow body 24 carrying a rafter cutter 25. Inside the case 24 a head 26 of an instrumental rolling pin 6 is placed, in a through radial groove of which a support 27 with a cutting cutter 28 and a counterweight 29. are located. with trimming drive using double-sided

косозубой рейки JO, закрепленной на т ге 12.JO helical spiked rail 12.

Головка работает следующим образом .The head works as follows.

Вращение приводного шкива 10 пе .редаетс шпинделю 5 через инструментальную скалку 6, служащую промежуточным элементом привода вращени шпиндел , и шпонку 7.The rotation of the drive pulley 10 is transmitted to the spindle 5 through the tool rolling pin 6, which serves as an intermediate element of the drive of the rotation of the spindle, and the key 7.

После окончани растачивани отверсти в обрабатываемой детали (не показана) резцом 25, подключают давление к штоковой полости цилиндра 21 При этом т га 12 с рейкой 30 перемещаетс влево, а суппорт 27 и противовес 29 перемещаютс в ращиальном пазу головки 26 инструментальной скаки по направлению к оси вращени шпидел , и резец 28 подрезает торец детли .After boring the hole in the workpiece (not shown) with the cutter 25, pressure is connected to the rod end of the cylinder 21. At that, the pull 12 with the rail 30 moves to the left, and the support 27 and the counterweight 29 move in the rachsal groove of the tool head 26 towards the axis spinel rotation, and the cutter 28 cuts the end face.

Окончание подрезки контролируетс конечным выключателем. При подаче давлени в поршневую полость цилиндра 21 суппорт 27 с подрезным резцом 28 отводитс в исходное положение.The end of the trim is controlled by a limit switch. When pressure is applied to the piston cavity of the cylinder 21, the caliper 27 with the scoring tool 28 is retracted.

Осева нагрузка, создаваема силовым цилиндром в процессе работы головки , и радиальна нагрузка, обусловленна усилием нат жени ремней привода вращени шпиндел , не передаютс шпинделю 5 и его опорам 3 и 4 а замыкг1ютс на корпусе 1 головки через кинематическую цепь, соедин ющую скалку 6 с корпусом и включающую подшипниковый узел 9 и шкив 10. (., При значительных осевых нагрузках например, в случае выхода суппорта 2 с подрезным резцом 28 на жесткий упо размещенный в головке 26 инструментальной скалки (не показан) узел 9 может содержать упорный подшинник.The axial load created by the ram during operation of the head and the radial load caused by the tension of the spindle rotation drive belts are not transmitted by the spindle 5 and its supports 3 and 4 and are closed on the head housing 1 through a kinematic chain connecting the rolling pin 6 with the housing and including a bearing unit 9 and a pulley 10. (., With significant axial loads, for example, in the event of a support 2 with a cutting tool 28 on a rigid support placed in the head 26 of the tool rolling pin (not shown), the node 9 may contain a thrust bearing odinnik

Силовой цилиндр 21 может быть закреплен (например, с помощью скалок) на задней крышке 8 головки, служащей опорой подшипникового узла 9. В этом случае осева нагрузка, развиваема цилиндром, замыкаетс на крышке 8.The power cylinder 21 can be fixed (for example, by using a rolling pin) on the rear cover 8 of the head, which serves as a bearing of the bearing assembly 9. In this case, the axial load developed by the cylinder closes on the cover 8.

Дл замены ремней привода вращени шпиндел достаточно удалить ось 19, соедин ющую кольцо 17 шарнира Гука со штоком-поршнем 20 силового цилиндра и отвести поршень в крайнее левое положение.To replace the spindle drive belts, it is enough to remove the axis 19 connecting the Hook's hinge ring 17 with the piston rod 20 of the power cylinder and move the piston to the extreme left position.

Предлагаема головка может быть использована дл подрезки торцов методом осевой подачи. В этом случае подрезной резец закрепл етс непосредственно в головке инструментальной скалки.The proposed head can be used for trimming the ends using the axial feed method. In this case, the scoring tool is attached directly to the head of the tool rolling pin.

Включение в предлагаемом техническом решении приводного шкива в кинематическую цепь, обеспечивающую осевую фиксацию инструментальной скалки относительно корпуса головки, позвол ет сократить осевой габарит головки , повысить удобство обслуживани ее в процесса эксплуатации. Кроме того , шпиндель и его опоры разгружаютс от радиальных усилий, обусловленных н т жением ремней привода вращени шпиндел , что,в конечном счете, обеспечивает повьошение точности и быстроходности головки.The inclusion of a drive pulley in the kinematic chain in the proposed technical solution, providing axial fixation of the tool rolling pin relative to the head body, allows reducing the axial envelope of the head, increasing its serviceability in the operation process. In addition, the spindle and its supports are unloaded from the radial forces caused by the tension of the spindle drive belts, which ultimately improves the accuracy and speed of the head.

Claims

1. USSR author's certificate number 320347, cl. B 23 B 41/00, 1970.

2. USSR author's certificate number 525502, cl. B 23 B 47/00, 1975.