Электрошпиндель

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании поверхностей вращения . Цель изобретения - повьшение производительности и снижение затрат на процесс обработки при сохранении геометрической точности обработки за счет возможности быстрого перехода из режима упругого натяга в ре Ж11м жесткого натяга. Для этого в компараторе 18 поступивший с датчика 14 и преобразованный сигнал сравнивается с уставкой. В случае отклонения сигнала от заданного значения дается команда на блок питания 21. Напряжение подается сначала на механизм фиксации (на пакет пьезокерамических шайб 13), что обеспечивает переход из режима упругого натяга в режим жесткого натяга. При этом пакет пьезокерамических шайб 13 воздействует на подвижную гильзу 10 и фиксирует ее. Затем напряжение подается на пакет пьезокерамических шайб 11, который деформируется и воздействует на кольцо подшипника 3, увеличивая натяг в подшипниках и жесткость ротора . 1 ил. 7 а 13 1Г/ 1Г7 Ф (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1И

20 А1 (511 4 В 23 Q 1/08, В 24 В 5/00

0:;ЕИЗИН

ЛАТАЛ! - 1с1.11Л((ЕСУГАЯ

E:. L> 1О: Е;.А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190437/31-08 (22) 03.02.87 (46) 15.03.89. Бюл. К- 10 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) В.А.Попов (53) 621.9 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР и 1415101, кл. В 24 В 5/00, 1986.

1 (54) ЭЛЕКТРОШПИНДЕЛЬ (57) Изобретение относится к машиностроению и может бьггь использовано при шлифовании поверхностей вращения. Цель изобретения — повьппение производительности и снижение затрат на процесс обработки при сохранении геометрической точности обработки за счет возможности быстрого пере хода.из режима упругого натяга в режим жесткого натяга. Для этого в компараторе 18 поступивгий с датчика

14 и преобразованный сигнал сравнивается с уставкой. В случае отклонения сигнала от заданного значения дается команда на блок питания 21.

Напряжение подается сначала на механизм фиксации (на пакет пьезокерамических шайб 13), что обеспечивает переход из режима упругого натяга в режим жесткого натяга. При этом пакет пьезокерамических шайб 13 воздействует на подвижную гильзу 10 и фиксирует ее. Затем напряжение подается на пакет пьезокерамических шайб 11, который деформируется и воздействует на кольцо подшипника 3, увеличивая натяг в подшипниках и жесткость ротора. I ил.

1465230

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при шлифовании поверхностей вращения °

Цель изобретения — повышение производительности и снижение затрат на процесс обработки при сохранении геометрической точности обработки за счет возможности быстро увеличивать натяг в подшипниках качения, быстро переходя из режима упругого

: натяга в режим жесткого, и кратко: временно увеличивать жесткость ротора на опорах качения, что обеспечивает возможность компенсации удли15

ыения ротора и меньший износ подпипников качения, тем самым увеличивая их долговечность, На чертеже схематично представлен предложенный электрошпиндель.

Электрошпиндель состоит из корпуса 1, подшипников качения переднего 2 и заднего 3, ротора 4 со шлифовальным кругом 5 в оправке..Обрабатывается деталь 6. В крышке 7 размещен механизм изменения жесткости, состоящий из подвижной гильзы, механизма фиксации и пружины 8 с винтом 9. Механизм изменения жесткости выполнен в виде установленной в крышке первой гильзы 10, в которой расположен первый пакет пьезокерамических шайб 11 с возможностью осевого перемещения под действием пружины

8, установленной между торцом первой гильзы 10 и винтом 9, расположенным в крышке.. Механизм фиксации жестко установлен в крышке и выполнен в виде второй гильзы 12 с расположенным в ней вторым пакетом

40 пьезокерамических шайб 13, который имеет возможйость взаимодействовать с первой гильзой" 10 в радиальном направлении. На детали 6 размещен в оправке датчик 14 в виде пьезоэлект45 рического преобразователя, связанный с последовательно соединенными акустикоэмиссионным измерителем 15, блоком фильтров 16, пиковым детектором

17, компаратором 18,статическим триггером 19, релейным блоком 20, блоком питания 21. Ялок питания соединен с пакетами пьезокерамических шайб

12 и 13.

Электр ошпиндель работает следующим образом, 55

На стадии чистовой обработки поверхности вращения, когда ротор на подшипнике качения находится в режиме упругого натяга, датчик 14 с акустикоэмиссионным измерителем 15 регистрирует уровень точности обрабатываемой поверхности в виде электрического сигнала, который фильтруется в установленных диапазонах в блоке фильтр ов 16, уср едня ется в пиковом детекторе 17 и поступает в компаратор 18.. В компараторе 18 поступившие сигналы сравниваются с установками, предварительно выставленными по каждому диапазону с помощью величины опорного напряжения, и в случае превышения по одному из диапазонов установленного уровня, что означает неудовлетворительную точность обработки, с помощью статического триггера 19, релейного блока 20 включается блок питания 21, напряжение с которого подается на механизм о изменения жесткости, При этом с помощью релейного блока 20 напряжение питания сначала включает механизм фиксации, что обеспечит переход из режима упругого натяга в режим жесткого, так как под действием пьезоэффекта деформируется сначала пакет пьезокерамических шайб 13, воздействуя на подвижную гильзу 10 в радиальном направлении и надежно фиксируя ее, а затем деформируется пакет пьезокерамических шайб 11 и воздействует иа подвижное в осевом направлении наружное кольцо заднего подшипника 3, увеличивая натяг в подшипниках и жесткость ротора, установленкого в подшипниках. Такое состояние электрошпиндель сохранит до тех пор, пока точность обрабатываемой поверхности не достигнет требуемой величины.

Формула и з о б р е т е ни я

Электрошпиндель, содержащий корпус, ротор на опорах качения, крышку, механизм изменения жесткости, выполненный в виде первого пакета пьезокерамических шайб, установленного с возможностью взаимодействия в осевом направлении с наружным кольцом заднего подшипника, и систему управления, содержащую последовательно соединенные датчик, установленный на обрабатываемой детали, измерительный канал и блок питания, соединенный с первым пакетом пьезокерамических шайб, о тличающийс я тем, что, сцелью повышения производительности

Составитель А.Семенова

Корректор И. Муска

Редактор M.Àíäðóøåíêî Техред Л.Олийнык

Тираж 892

Подписное

Заказ 869/17

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,301

3 1465 и снижения затрат на процесс обработки при сохранении геометрической точности обработки, механизм изменения жесткости установлен в крышке и выполнен в виде первой гильзы, в кото5 рой расположен первый пакет пьезоке рамических шайб, установленный с возможностью осевого перемещения под действием пружины, размещенной между 10 торцом первой гильзы и винтом, рас230 4 положенным в крышке, электрошпиндель также снабжен механизмом фиксации, жестко установленным в крышке и выполненным в виде второй гильзы с расположенным в ней вторым пакетом ьеэокерамических шайб с возможностью взаимодействия с первой гильзой в радиальном направлении, при этом блок питания соединен с вторым пакетом пьезокерамических шайб.