RU146910U1 - GRINDING HEAD - Google Patents

Abstract

Шлифовальная головка, содержащая основание и установленный на нем корпус, электрошпиндель, размещенный внутри корпуса, и шлифовальный круг, закрепленный на выходном конце электрошпинделя, отличающаяся тем, что она снабжена установленными внутри корпуса первым червяком и находящимся с ним в зацеплении первым червячным колесом, вторым червяком и находящимся с ним в зацеплении вторым червячным колесом, первым валом, на котором закреплены первое червячное колесо и второй червяк, и вторым валом, на котором закреплено второе червячное колесо, при этом первый червяк соосно соединен с хвостовиком электрошпинделя, второй вал расположен параллельно оси электрошпинделя, выполнен с выступающим из корпуса концом и жестко соединен им с основанием, а корпус выполнен с возможностью вращения относительно второго вала и второго червячного колеса.A grinding head comprising a base and a housing mounted on it, an electrospindle located inside the housing, and a grinding wheel fixed to the output end of the electrospindle, characterized in that it is provided with a first worm mounted inside the housing and engaged with it by the first worm wheel, the second worm and being engaged with it by a second worm wheel, a first shaft on which the first worm wheel and the second worm are fixed, and a second shaft on which the second worm wheel is mounted while the first worm is coaxially connected to the shank of the electrospindle, the second shaft is parallel to the axis of the electrospindle, made with an end protruding from the housing and rigidly connected to the base, and the housing is rotatable relative to the second shaft and the second worm wheel.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области станкостроения и может быть использована в вальцеобрабатывающих, в частности, в тяжелых вальцешлифовальных станках, предназначенных для обработки деталей в упорных центрах.The proposed utility model relates to the field of machine tools and can be used in milling machines, in particular, in heavy roller grinding machines designed for machining parts in thrust centers.

При обработке крупногабаритных, имеющих массу 20-50 тонн, деталей (например, прокатных валков) на вальцешлифовальных станках, деталь обычно закрепляют в упорных (невращающихся) центрах. В процессе вращения детали во время обработки происходит постепенное изнашивание центров и точность обработки становится неприемлемой. Центры нужно периодически снимать со станка и перешлифовывать на обычных круглошлифовальных станках, закрепляя в патроне станка.When machining large-sized parts having a mass of 20-50 tons (for example, rolls) on roll grinding machines, the part is usually fixed in resistant (non-rotating) centers. During the rotation of the part during machining, the centers gradually wear out and the machining accuracy becomes unacceptable. The centers need to be periodically removed from the machine and polished on conventional circular grinding machines, securing in the machine cartridge.

Для перешлифовки, чаще всего, используют штатные шлифовальные бабки круглошлифовальных станков, описанные, в частности, в книге «Металлорежущие станки в 2 т. Т. 2 /В.В. Бушуев, А.В. Еремин, А.А. Какойло и др. Под ред. В.В. Бушуева. Т. 2 - Машиностроение, 2011» на стр. 284-285 и проиллюстрированные рис. 11.18.For regrinding, most often they use standard grinding headstock of circular grinding machines, described, in particular, in the book “Metal-cutting machines in 2 tons. T. 2 / B.V. Bushuev A.V. Eremin, A.A. Kakalo and others. Ed. V.V. Bushueva. T. 2 - Engineering, 2011 ”on pages 284-285 and illustrated rice. 11.18.

Указанные шлифовальные бабки, являющиеся аналогами предлагаемой, содержат шпиндельный узел (шпиндель, закрепленный в корпусе на подшипниках), шлифовальный круг, установленный на выходном конце шпинделя, шкив, установленный на хвостовике шпинделя, электродвигатель, соединенный со шкивом с помощью ременной передачи и основание, на котором монтируется корпус шпиндельного узла и электродвигатель.The specified grinding headstock, which is analogous to the proposed one, contains a spindle unit (a spindle mounted in a housing on bearings), a grinding wheel mounted on the output end of the spindle, a pulley mounted on the spindle shank, an electric motor connected to the pulley using a belt drive and a base on which mounts the spindle unit housing and electric motor.

При использовании шлифовальной бабки-аналога шлифовальный круг выполняют коническим, а бабку устанавливают на направляющих круглошлифовального станка так, чтобы ось вращения ее шпинделя была параллельна оси вращения подлежащего перешлифовке центра, закрепленного в патроне станка. Далее двигатель бабки и двигатель вращения патрона круглошлифовального станка приводят в движение и, перемещая бабку по направляющим, производят перешлифовку. Завершив ее, упорный центр из патрона круглошлифовального станка извлекают, устанавливают на вальцешлифовальный станок, где он работал до перешлифовки, и эксплуатируют дальше.When using an analog grinding headstock, the grinding wheel is tapered, and the headstock is mounted on the guides of the circular grinding machine so that the axis of rotation of its spindle is parallel to the axis of rotation of the center to be ground, fixed in the machine chuck. Next, the headstock engine and the rotation motor of the chuck of the circular grinding machine are set in motion and, moving the headstock along the guides, grinding is performed. Having completed it, the thrust center is removed from the chuck of a circular grinding machine, installed on a roller grinding machine, where it worked before grinding, and is operated on.

В процессе перешлифовки упорного центра на круглошлифовальном станке с помощью шлифовальной бабки-аналога качество перешлифовки не всегда оказывается удовлетворительным. Это вызвано, во-первых, погрешностями установки и вращения перешлифовываемого центра на круглошлифовальном станке и, во-вторых, вибрациями шпинделя бабки, обусловленными работой ременной передачи (такая передача имеет принципиальную особенность - упругое скольжение ремней по шкиву, что влечет за собой скачкообразное трение).In the process of resurfacing the thrust center on a circular grinding machine using an analog grinding headstock, the quality of resurfacing is not always satisfactory. This is caused, firstly, by errors in the installation and rotation of the grinding center on a circular grinding machine and, secondly, by vibration of the headstock spindle due to the operation of the belt drive (such a transmission has a fundamental feature - elastic sliding of the belts along the pulley, which entails abrupt friction) .

Повысить качество перешлифовки можно, исключив ременную передачу. Это сделано путем изменения конструкции шпиндельной бабки-аналога и превращения ее в шлифовальную головку, описанную в той же книге («Металлорежущие станки в 2 т. Т. 2. Под ред. В.В. Бушуева.»), но на стр. 112, и проиллюстрированную рис. 4.14.You can improve the quality of polishing by eliminating belt transmission. This is done by changing the design of the analog headstock and turning it into a grinding head, described in the same book (“Metal-cutting machines in 2 tons T. 2. Edited by VV Bushuev.”), But on page 112 , and illustrated pic. 4.14.

Эта шлифовальная головка, принятая нами за прототип, включает в себя основание и установленный на нем корпус, электрошпиндель (мотор-шпиндель), размещенный внутри корпуса, и шлифовальный круг, закрепленный на выходном конце электрошпинделя.This grinding head, which we adopted as a prototype, includes a base and a housing mounted on it, an electrospindle (motor spindle) located inside the housing, and a grinding wheel mounted on the output end of the electrospindle.

Применяют головку-прототип точно так же, как бабку-аналог: шлифовальный круг делают коническим, головку устанавливают на круглошлифовальном станке, перешлифовываемый упорный центр закрепляют в патроне станка, а затем, вращая круг, осуществляют главное движение, требуемое для обработки, а вращая шпиндель станка производят окружную подачу обрабатываемого центра.The prototype head is used in the same way as the analog headstock: the grinding wheel is made tapered, the head is mounted on a circular grinding machine, the grinding center is fixed in the machine chuck, and then, rotating the circle, the main movement is required for processing, and the machine spindle is rotated produce a district feed of the machined center.

Качество перешлифовки упорного центра с помощью головки-прототипа оказывается выше, чем при использовании бабки-аналога, поскольку исключена ременная передача. Вместе с тем остаются погрешности обработки, обусловленные установкой центра на круглошлифовальном станке. Это и погрешность базирования центра в патроне, и биение шпинделя круглошлифовального станка, и др. Повысить точность перешлифовки, однако, можно если обрабатывать упорный центр, не снимая его с вальцешлифовального станка, где он обычно эксплуатируется. Но в таком случае шлифовальная головка, используемая при перешлифовке, должна быть усовершенствована - она должна обеспечивать и главное движение, требуемое для обработки (вращение круга относительно своей оси) и движение окружной подачи круга относительно оси перешлифовываемого центра, поскольку на вальцешлифовальном станке упорный центр не вращается.The quality of resurfacing the thrust center using the prototype head is higher than when using the headstock analogue, since belt transmission is excluded. At the same time, processing errors due to the installation of the center on a circular grinding machine remain. This is the error of centering the center in the chuck, and the runout of the spindle of a circular grinding machine, etc. To increase the accuracy of grinding, however, it is possible to process the thrust center without removing it from the roll grinding machine, where it is usually used. But in this case, the grinding head used during resurfacing should be improved - it should provide the main movement required for processing (rotation of the wheel around its axis) and the movement of the circumferential feed of the wheel relative to the axis of the center being grinded, since the thrust center does not rotate on the roll grinding machine .

Таким образом, полагая, что задачей разработки предлагаемой полезной модели является дальнейшее повышение точности перешлифовки упорных центров, технически решение этой задачи можно реализовать путем создания шлифовальной головки, которая позволяла бы совершать шлифовальному кругу и главное движение, и движение окружной подачи. Конструктивно такое решение в предлагаемой полезной модели обеспечено тем, что шлифовальная головка, содержащая основание и установленный на нем корпус, электрошпиндель, - размещенный внутри корпуса, и шлифовальный круг, закрепленный на выходном конце электрошпинделя, отличается от прототипа тем, что она дополнительно снабжена установленными внутри корпуса первым червяком и находящимся с ним в зацеплении первым червячным колесом, вторым червяком и находящимся с ним в зацеплении вторым червячным колесом, первым валом, на котором закреплено первое червячное колесо и второй червяк, вторым валом, на котором закреплено второе червячное колесо. Первый червяк соосно соединен с хвостовиком электрошпинделя, второй вал расположен параллельно оси электрошпинделя, выполнен с выступающим из корпуса концом и жестко соединен им с основанием, а корпус выполнен с возможностью вращения относительно второго вала и второго червячного колеса.Thus, assuming that the task of developing the proposed utility model is to further improve the accuracy of resurfacing of thrust centers, the technical solution to this problem can be realized by creating a grinding head, which would allow the grinding wheel to make both the main movement and the movement of the circumferential feed. Structurally, such a solution in the proposed utility model is ensured by the fact that the grinding head containing the base and the housing mounted on it, the electrospindle, is located inside the housing, and the grinding wheel mounted on the output end of the electrospindle differs from the prototype in that it is additionally equipped with internal the body of the first worm and the first worm wheel meshed with it, the second worm and the second worm wheel meshed with it, the first shaft on which it is fixed EHO first worm and a second worm wheel, a second shaft on which the second worm wheel is fixed. The first worm is coaxially connected to the shank of the electrospindle, the second shaft is parallel to the axis of the electrospindle, made with an end protruding from the housing and rigidly connected to the base, and the housing is rotatable relative to the second shaft and the second worm wheel.

На рис. 1. показана кинематическая схема предлагаемой шлифовальной головки.In fig. 1. shows the kinematic diagram of the proposed grinding head.

Головка содержит основание 1 и установленный на нем корпус 2, электрошпиндель 3, размещенный внутри корпуса 2, и шлифовальный круг 4, закрепленный на выходном конце электрошпинделя 3. Она также снабжена установленными внутри корпуса 2 первым червяком 5 и находящимся с ним в зацеплении первым червячным колесом 6, вторым червяком 7 и находящимся с ним в зацеплении вторым червячным колесом 8, первым валом 9, на котором закреплены первое червячное колесо 6 и второй червяк 7,вторым валом 10, на котором закреплено второе червячное колесо 8. Первый червяк 5 соосно соединен с хвостовиком электрошпинделя 3, второй вал 10, расположен параллельно оси электрошпинделя 3, выполнен с выступающим из корпуса концом и жестко соединен им с основанием 1, а корпус 2 выполнен с возможностью вращения относительно второго вала 10 и второго червячного колеса 8.The head contains a base 1 and a housing 2 mounted on it, an electrospindle 3 located inside the housing 2, and a grinding wheel 4 mounted on the output end of the electrospindle 3. It is also equipped with a first worm 5 installed inside the housing 2 and the first worm wheel engaged with it. 6, the second worm 7 and the second worm wheel 8 engaged with it, the first shaft 9, on which the first worm wheel 6 and the second worm 7 are fixed, the second shaft 10, on which the second worm wheel 8. is fixed. The first worm 5 coaxially connected to the shank of the electric spindle 3, the second shaft 10, is parallel to the axis of the electric spindle 3, made with an end protruding from the housing and rigidly connected to the base 1, and the housing 2 is rotatable relative to the second shaft 10 and the second worm wheel 8.

При использовании предлагаемой шлифовальной головки ее основание 1 устанавливают на направляющих вальцешлифовального станка так, чтобы вал 10 и упорный центр (на рисунке он изображен штриховыми линиями) вальцешлифовального станка, подлежащий перешлифовке, были соосны. Затем включают электрошпиндель 3 и вращение круга 4 и перемещают головку (основание 1 вместе с корпусом 2) вдоль оси вала 10 до получения нужной при перешлифовке упора глубины резания. При вращения электрошпинделя 3, движение от него передается на червяк 5. Он, в свою очередь, вращает колесо 6 и вал 9. Вращение вала 9 влечет за собой вращение червяка 7, а поскольку червячное колесо 8 и его вал 10 жестко соединены с основанием 1 головки, червяк 7 начинает обкатываться по колесу 8 и вращать корпус 2 головки на валу 10. Круг 4 при этом будет перемещаться вокруг шлифуемого центра. Таким образом, вращение круга 4 вокруг своей оси будет являться главным движением перешлифовки центра, а перемещение корпуса 2 головки вместе с кругом 4 будут являться движением подачи. Когда перешлифовка будет завершена, точность ее окажется выше, чем при использовании прототипа, поскольку перешлифовываемый упорный центр не пришлось переставлять на обычный круглошлифовальный станок и приводить во вращение. Повышение точности обработки при использовании предлагаемой шлифовальной головки является техническим результатом разработки полезной модели.When using the proposed grinding head, its base 1 is mounted on the guides of the roller grinding machine so that the shaft 10 and the thrust center (shown by dashed lines in the figure) of the roller grinding machine to be regrind are aligned. Then, the electrospindle 3 and the rotation of the circle 4 are turned on and the head (base 1 together with the housing 2) is moved along the axis of the shaft 10 until the cutting depth is obtained when grinding the stop. When the electrospindle 3 rotates, the movement from it is transmitted to the worm 5. It, in turn, rotates the wheel 6 and shaft 9. The rotation of the shaft 9 entails the rotation of the worm 7, and since the worm wheel 8 and its shaft 10 are rigidly connected to the base 1 heads, the worm 7 begins to run around the wheel 8 and rotate the head housing 2 on the shaft 10. Circle 4 will move around the grinding center. Thus, the rotation of the circle 4 around its axis will be the main movement of the grinding center, and the movement of the housing 2 of the head along with the circle 4 will be the movement of the feed. When the grinding is completed, its accuracy will be higher than when using the prototype, since the grinding center of thrust did not have to be rearranged on a conventional circular grinding machine and put into rotation. Improving the accuracy of processing when using the proposed grinding head is the technical result of the development of a utility model.

Claims (1)

Шлифовальная головка, содержащая основание и установленный на нем корпус, электрошпиндель, размещенный внутри корпуса, и шлифовальный круг, закрепленный на выходном конце электрошпинделя, отличающаяся тем, что она снабжена установленными внутри корпуса первым червяком и находящимся с ним в зацеплении первым червячным колесом, вторым червяком и находящимся с ним в зацеплении вторым червячным колесом, первым валом, на котором закреплены первое червячное колесо и второй червяк, и вторым валом, на котором закреплено второе червячное колесо, при этом первый червяк соосно соединен с хвостовиком электрошпинделя, второй вал расположен параллельно оси электрошпинделя, выполнен с выступающим из корпуса концом и жестко соединен им с основанием, а корпус выполнен с возможностью вращения относительно второго вала и второго червячного колеса.

A grinding head comprising a base and a housing mounted on it, an electrospindle located inside the housing, and a grinding wheel fixed to the output end of the electrospindle, characterized in that it is provided with a first worm mounted inside the housing and engaged with it by the first worm wheel, the second worm and being engaged with it by a second worm wheel, a first shaft on which the first worm wheel and the second worm are fixed, and a second shaft on which the second worm wheel is mounted wherein the first worm is coaxially connected to the shank of the electrospindle, the second shaft is parallel to the axis of the electrospindle, made with an end protruding from the housing and rigidly connected to the base, and the housing is rotatable relative to the second shaft and the second worm wheel.

Images