Шпиндельный узел тяжелого металлорежущего станка

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (192 (112

А и12 4 В 23 В 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3798479/25-08 (22) 13.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. У 6 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения и Краматорский идустриальный институт (72) О.Ф. Бабин и M.À. Левин (53) 621.941-229.3 (088.8) (56) Решетов Д.Н. Детали и механизмы металлорежущих станков. — Т.2. — N.:

Машиностроение, 1972, с. 163-164. (54)(57)ШПИНДЕЛЬНЬЙ УЗЕЛ ТЯЖЕЛОГО

МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, содержащий шпиндель, установленный в радиальных и осевом гидростатических подшипниках, планшайбу, установленную в гидростатическом люнете, источники питания, соединенные с карманами подшипников и люнета, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности обработки, узел снабжен распределительным устройством с системой управления, выходные каналы которого соединены с карманами радиальных подшипников, а входныес соответствующими источниками, питания, и датчиком усилия резания, связанным с системой управления распределительного устройства.

1210995

ВНИИПИ Заказ 583/16

Тираж 1000 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к станкостроечию и может быть использовано в тяжелых металлорежущих станках, преимущественно токарных.

Цель изобретения — повышение точности и расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности выполнения черновой и чистовой обработки на одном станке.

На чертеже изображен вид шпиндельного узла тяжелот о металлорежущего станка, Шпиндельный узел тяжелого металлорежущего станка, размещенный в корпусе передней бабки 1, связан с суппортом 2. Шпиндель 3 установлен в переднем 4 и заднем 5 радиальных гидростатических подшипниках и под планшайбой 6 поддерживается гидростатическим люнетом 7. Осевые нагрузки воспринимает осевой многокарманный гидростатический подшипник 8.

Карманы люнета 7 и осевого гидростатического подшипника 8 сообщены через компенсаторы 9 с источником 10 питания, а карманы радиальных гидростатических подшипников 4 и 5 — через компенсаторы 9 и распределительное устройство 11 — с источниками

12 и 13 питания низкого и высокого давления, На суппорте 2 станка закреплен режущий инструмент 14, связанный с датчиком 15, предназначенным для определения усилия резания, действующего на инструмент.,Цатчик

15 усилия присоединен к системе 16 управления распределительного устройства 11.

Шпиндельный узел тяжелого металлорежущего станка работает слецующим образом.

При черновой обработке, которая ведется с большими сечениями среза и, соответственно, при больших усилиях резания, подача смазывающего вещества в карманы радиальных гидростатических подшипников 4 и 5 осуществляется от источника питания высокого давления 13 через распределительное устройство 11 и компенсаторы 9, а в карманы осевого гидростатического подшипника 8 — от ис точника питания 10 через компенсаторы 9. При этом обеспечивается высокая жесткость шпиндельного узла как в вертикальной, так и в гори.-:он тальной плоскостях.

При чистовой обработке, когда усилие резания на инструмент 14 мало, датчик 15 дает сигнал HB cNcTe му 16 управления, которая переводит регулирующее устройство 11 в положение, при котором подача смазки в

1ц карманы радиальных гидростатических подшипников 4 и 5 осуществляется род низким давлением (0,3-0,5 МПа) т насоса 12, При этом смазочные .лои в радиальных гидростатических

15 подшипниках 4 и 5 практически не создают несущей способности и лишь предотвращают возникновение задиров на опорных поверхностях. Поэтому вращение шпинделя 3 в этом случае

?О осуществляется практически в гидростатическом люнете 7 и осевом гидростатическом подшипнике 8. Это исключает биение шпинделя, поскольку устраняется источник возникновения

25 периодически изменяющейся реакции опорных гидростатических подшипников, обусловленной относительным биением опорных шеек шпинделя 3 и планшайбы 6 трехопорного шпиндельЗо ного узла В то же впемя жесткость шпиндельного узла с учетом податливости опор в горизонтальной плоскости мала вследствие малой жесткости опор: радиальных гидростатических подшипников 4 и 5 из-за низкого давления в системе питания, люнета

7 из-за малой горизонтальной составляющей реакции смазочного слоя, обусловленной небольшим углом между осью карманов и вертикалью (20-30 ).

Однако при чистовой обработке, когда радиальная составляющая силы резания на два порядка и более меньше, чем при черновой обработке, это не приводит к заметному перемещению шпинделя 3 и практически не сказывается на точности, Таким образом, при чистовой обработке устраняется биение шпинделя и обеспечивается высокая стабильность положения его оси, что позволяет выполнять обработку изделия с высокой точностью,