SU296372A1 - SPINDLE DEVICE - Google Patents

Description

Известны шпиндельные устройства, несущие смонтированный на подшипниках шпиндель .Known spindle devices, bearing mounted spindle.

Предлагаемое устройство отличаетс  от известного тем, что оно снабжено управл емым силовым элементом, воздействуюш,им на шпиндель в осевом направлении, и управл юш ,ими элементами дл  регулировани  величины этого воздействи  в зависимости от действуюш ,их на шпиндель осевых усилий. При этом даны два варианта выполнени  устройства:The proposed device differs from the known one in that it is equipped with a controllable power element, acting on it in the axial direction of the spindle, and controllable by them, with elements for regulating the magnitude of this effect depending on the effect, on the axial force spindle. In this case, two embodiments of the device are given:

а)в качестве силового элемента может быть использован электромагнит, а в качестве элементов дл  регулировани  усили , создаваемого электромагнитом,- преобразователи , управл юш,ие током питани  магнита, например, в зависимости от давлени  в системе подвода жидкости или газа к гидроили аэростатическому устройству дл  прижати  издели  к торцу шпиндел ;a) as a power element, an electromagnet can be used, and as elements for regulating the force generated by an electromagnet, converters, control, and magnet supply current, for example, depending on the pressure in the system of supplying liquid or gas to the hydrostatic aerostatic device for press the product to the spindle face;

б)силовой элемент может быть также выполнен в виде кольцевой камеры в бабке издели , ограниченной корпусом бабки и шпинделем; эта камера должна быть св зана трубопроводом с системой подвода газа или жидкости под давлением. В этом случае возрастание давлени  в системе, пропорциональное усилию прижати  издели , будет сопровождатьс  повышением давлени  в кольцевойb) the power element can also be made in the form of an annular chamber in the workhead, limited by the body of the headstock and the spindle; This chamber must be connected by pipeline to a system for supplying gas or liquid under pressure. In this case, an increase in pressure in the system, proportional to the pressing force of the product, will be accompanied by an increase in pressure in the annular

камере, т. е. увеличением усили , компенсирующего нагрузку па подшипники.the camera, i.e., an increase in the force that compensates for the load on the bearings.

Этим достигаетс  уменьшение осевой нагрузки подшипников шпиндел .This results in a reduction in the axial load of the spindle bearings.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе, в котором в качестве силового элемента использован электромагнит; на фиг. 2 - частичный вид предлагаемого устройства с кольцевой камерой в бабке издеЛИЯ .FIG. 1 shows the proposed device in section, in which an electromagnet is used as a power element; in fig. 2 is a partial view of the proposed device with an annular chamber in the grandmother of the product.

На основании 1 смонтирована носредством направл ющих 2 бабка издели  3 с вращающимс  в подшипниках 4 шпинделем 5. На шпинделе закреплены шкив 6, кольцо 7 изOn base 1, the headstock 2 of the headstock of the product 3 is mounted with a spindle 5 rotating in bearings 4. A spindle 6 is fixed to the spindle, a ring 7 of

ферромагнитного материала, например из железа «Армко, и сменна  накладка 8 с плоским торцом. На основании закреплена стойка 9 с оправкой 10 и кольцом 11, На оправке 10 установлены прижимной фланец 12 и изделиеferromagnetic material, for example, from Armco iron, and a removable cover 8 with a flat end. On the basis of the fixed rack 9 with the mandrel 10 and the ring 11, on the mandrel 10 mounted clamping flange 12 and the product

13, к которому подведен инструмент 14.13, to which the tool 14 is connected.

Система подачи к фланцу 12 жидкости или газа под давле1 ием образована выполненным в оправке 10 центральным каналом 15, св занным через радиальные ниппели 16, 17 сThe supply system to the flange 12 of a liquid or gas under pressure is formed by a central channel 15 made in the mandrel 10 connected through radial nipples 16, 17 s

кольцевыми зазорами между оправкой и изделием 13 н менаду оправкой и расточкой фланца 12, а также каналами 18, подведенными к кольцевой проточке 19 за фланцем 12. Каналы 18 свлзаны с выполненной в крышкеannular gaps between the mandrel and the item 13 n shade of the mandrel and the bore of the flange 12, as well as the channels 18 connected to the annular groove 19 behind the flange 12. The channels 18 are connected to the one made in the lid

очередь, как и канал 15, св зана через отверстие 22 и дроссели 23 с напорным трубопроводом насоса 24.a queue, as well as channel 15, is connected through an opening 22 and throttles 23 to the pressure pipe of the pump 24.

В кольце 11 предусмотрена расточка 25, охватывающа  с малым радиальным зазором наружную часть фланца 12, и проточка 26 большого диаметра.A boring 25 is provided in the ring 11, covering the outer part of the flange 12 with a small radial clearance, and a groove 26 of large diameter.

Кольцева  проточка каналами 18, сверлением 27 и трубопроводом 28 св зана с измерителем давлени  29, последний линией св зи 30 соединен с блоком 31 регулировани  тока возбуждени  кольцевого электромагнита 32, закрепленного в бабке издели  3 и взаимодействующего с кольцом 7 через воздушный зазор 33. В устройстве также имеетс  дренажна  система, в которую вход т каналы 34 в накладке 8, св занные через расточку 35 с каналами 36 и радиальными сверлени ми 37 в оправке 10.An annular groove by channels 18, drilling 27 and pipe 28 is connected to a pressure gauge 29, the latter by a communication line 30 is connected to a unit 31 for controlling the excitation current of an annular electromagnet 32 fixed in the workhead 3 and interacting with the ring 7 through an air gap 33. In the device there is also a drainage system in which the channels 34 in the lining 8 are connected, connected via a bore 35 to the channels 36 and radial drills 37 in the mandrel 10.

В варианте, изображенном на фиг. 2, трубопровод 28 св зан с кольцевой камерой 38, образованной корпусом бабки издели  3 и закрепленным на шпинделе 5 фланцем 39, вместо которого на шпинделе может быть выполнен соответствующий бурт.In the embodiment shown in FIG. 2, the pipe 28 is connected to an annular chamber 38 formed by the body of the headstock of the product 3 and fixed on the spindle 5 by a flange 39, instead of which a corresponding shoulder can be made on the spindle 5.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При отведенной влево бабке издели  3 изделие 13 устанавливают на опоры оправки 10; подвод т бабку издели  и включают насос 24. Жидкость под давлением поступает через дроссели 23 и кольцевую цроточку 21 в каналы 15 и 18. Из каналов 15 жидкость поступает в проточку 19 за фланцем 12, создава  жидкостную подушку, прижимающую фланец к изделию 13 и изделие 13 к торцу накладки 8 шпиндел . Отвод жидкости из проточки 19 в проточку 26 осуществл етс  через кольцевой зазор между фланцем 12 расточкой 25.When allocated to the left of the headstock of the product 3, the product 13 is installed on the supports of the mandrel 10; The workhead is brought in and the pump 24 is turned on. The liquid under pressure enters through the throttles 23 and the annular flow 21 into the channels 15 and 18. From the channels 15, the liquid enters the groove 19 behind the flange 12, creating a liquid cushion that presses the flange to the product 13 and the product 13 to the end of the lining 8 spindles. The liquid is withdrawn from the bore 19 to the bore 26 through the annular gap between the flange 12 and the bore 25.

Одновременно жидкость поступает через сверлени  27 и трубопровод 28 к измерителю давлени  29, выдаваемый которым сигнал по линии 30 подаетс  к блоку 31 регулировани .At the same time, the fluid enters through drilling 27 and pipe 28 to pressure gauge 29, which is supplied by a signal through line 30 to control unit 31.

Блок 31 выдает сигнал, управл ющий током возбуждени  кольцевого электромагнита 32, который, взаимодейству  через зазор 33 с закренленным на шпинделе 5 ферромагнитным кольцом 7, создает усилие, действующее на шпиндель в направлении, противоположном усилию, возникающему при прижатии издели  13 к торцу шпиндел . Так как оба действующие на шпиндель усили  пропорциональны давлению жидкости в системе, то они взаимно компенсируют друг друга; этим достигаетс  разгрузка подшипников 4 шпиндел  5 и повышение их долговечности.The block 31 generates a signal controlling the excitation current of the ring electromagnet 32, which, through the gap 33, interacts with the ferromagnetic ring 7 spliced on the spindle 5, creates a force acting on the spindle in the direction opposite to the force generated when the product 13 is pressed to the spindle face. Since both forces acting on the spindle are proportional to the pressure of the fluid in the system, they mutually compensate each other; this is achieved by unloading the bearings 4 spindle 5 and increase their durability.

Шпиндель приводитс  во вращение через шкив 6, при этом торец накладки 8 ведет изделие 13, которое центрируетс  относительноThe spindle is rotated through the pulley 6, while the end of the lining 8 leads the product 13, which is centered relative to

оправки 10 посредством жидкостной подущки, создаваемой жидкостью, поступающей через ниппель 16 в кольцевой зазор между изделием и оправкой. Центрирование фланца 12 осуществл етс  жидкостью, поступающей через ниппель 17. Отвод жидкости от кольцевых зазоров осуществл етс  через дренажные сверлени  37, канал 36, расточку 35 и каналы 34, из которых жидкость поступает в зону обработки издели  13 инструментом 14, выполн   функции СОЖВ варианте устройства по фиг. 2 жидкость по трубопроводу 28 поступает в кольцевую камеру, давление в которой уравновещиваетthe mandrel 10 by means of a liquid feeder created by the liquid flowing through the nipple 16 into the annular gap between the product and the mandrel. The centering of the flange 12 is carried out by the fluid flowing through the nipple 17. The liquid is removed from the annular gaps through the drainage drill 37, channel 36, bore 35 and channels 34, from which the liquid enters the treatment area of the product 13 with the tool 14, performs the function of an FSS in FIG. 2 fluid through the pipeline 28 enters the annular chamber, the pressure in which balances

нагрузку на подшипники 4 шпиндел  5, обусловленную усилием прижати  издели  13 к торцу шпиндел  5.the load on the bearings 4 of the spindle 5, due to the force of pressing the product 13 to the end of the spindle 5.

В предлагаемом устройстве вместо жидкости может быть использован сжатый воздух;In the proposed device, instead of liquid, compressed air can be used;

применение сжатого воздуха  вл етс  предпочтительным в варианте по фиг. 2, так как при этом устран етс  подача СОЖ в полость бабки издели . Помимо изображенного на чертеже варианта , дл  прижати  издели  к торцу шпиндел  фланцем на воздушной подушке могут быть использованы другие устройства известной конструкции.The use of compressed air is preferred in the embodiment of FIG. 2, since this removes the supply of coolant to the workhead cavity. In addition to the variant shown in the drawing, other devices of known construction can be used to press the product to the spindle face with a flange on an air cushion.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (3)

1.Шпиндельное устройство, несущее смонтированный на подшипниках шниндель, о тл и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью уменьшени  осевой нагрузки подшипников шпиндел , оно снабжено управл емым силовым элементом, воздействующим на шпиндель в осевом направлении , и управл юшими элементами дл 1. The spindle device, bearing mounted on the shnindel, a tl and chu e so that, in order to reduce the axial load of the spindle bearings, it is equipped with a controllable force element acting on the spindle in the axial direction, and control elements for регулировани  величины этого воздействи  в зависимости от действующих на щпиндель осевых усилий.adjusting the magnitude of this effect depending on the axial forces acting on the spindle. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что силовой элемент выполнен в виде2. The device according to claim 1, characterized in that the power element is designed as кольцевого электромагнита, а управл ющие его элементы выполнены в виде измерител  осевых усилий и блока регулировани  тока возбуждени  в зависимости от сигналов измерител .an annular electromagnet, and its control elements are made in the form of an axial force meter and an excitation current control unit depending on the meter signals. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что силовой элемент выполнен в виде кольцевой камеры в бабке издели , ограниченной корпусом и шпинделем, а управл ющие элементы выполнены в виде трубопровода , соедин ющего кольцевую камеру с системой подачи жидкости или газа под давлением в гидро- или пневмоцилиндр, создающий осевые усили .3. The device according to claim 1, characterized in that the power element is made in the form of an annular chamber in the workhead, limited by the housing and spindle, and the control elements are made in the form of a pipeline connecting the annular chamber to the system of supplying liquid or gas under pressure to hydro or pneumatic cylinder that creates axial forces. tCltCl jj frfr