Шпиндельный узел многошпиндельной головки металлорежущего станка
I (72) Авторы нзобретения
В. А. Музуров, А. М. Стесель, В. Г. Степанянц, Ю. В. Шабалин и Г. Г. Янпольский (7l ) Заявитель (54) ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МНОГОШПИНДЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ
МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА
Изобретение относится к области станкостроения.
Известны многошпиндельные головки металлорежущих станков, содержащие расположенные в корпусе две опоры качения— переднюю и заднюю, а также привод вращения шпинделей (1);.."::,::::=-==-.=. яаамыы
Недостатком данной конструкции является то, что натяг подшипников опор меняет- ся в зависимости от нагрузок на шпиндельный узел.
Целью изобретения является обеспечение автоматической регулировки натяга в подшипниках передней опоры.
Для этого задняя опора установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и наружных колец подшипников передней опоры, а привод вращения шпинделя снабжен двумя взаимосвязанными косозубыми шестернями с направлением угла наклона зубьев, обеспечивающим нагрузки на шпиндельцый узел:
P . = P + 2ф- -1дд, где Рщ, — усилие натяга передних радиально-упорных подшипников;
Рк — осевая составляющая усилия резания;
Мре — момент резания; ,в — угол наклона зубьев косозубых шестерен ;
Р, — делительный диаметр шестерен.
ы::=- Шпиндельный узел многошпиндельной фрезерной головки показан на чертеже.
Шпиндель 1 расположен в пиноли 2 на двух опорах 3 и 4 качения.
Передняя опора 3 состоит из двух подшипников, запираемых в корпусе пиноли 2 крышкой 5, задняя опора 4 — шарикоподшипник, смонтированный с возможностью осевого перемещения относительно корпуса.
Предварительный (минимальный) осевой -натяг производится гайкой 6 благодаря положительной разности размеров длин втулок 7 и 8. На заднем конце шпинделя жестко смонтирована приводная косозубая шестерня 9, которая входит в зацепление с ведущей косозубой шестерней 10, смонтированной на оси 11 на подшипниках 12 и жестко закрепленной на ведущем валу. Ведущая нолумуфта 13 соединена с шестерней 10 посредством пальцев 14 и упругих элемен706204
17
ЦНИИПИ Заназ8)28/9 Тираж l222 Подписное
Филиал ПП IT а Патент», г, Ужгород, ул: Проектная, 4
3 тов 15. Червячная пара 16 закреплена в корпусе головки и служит для опускания или подъема пиноли. Зажимное устройство 17 обеспечивает фиксацию пнноли в необходимом положении.
Устройство работает следующим образом
Вращение приводного вала 18 коробки скоростей фрезерного станка передается на нолумуфту. 13 и посредством пальцев 14 и упругих элементов 15 на шестерню 10.
При работе правым инструментом шпинделя шестерни 9 и 10 вращаются против часовой стрелки (глядя со стороны инструмента). Наклон зубьев шестерен 9 и 10 выбран так, что при вращении шпинделя в указанном направлении возникает осевая нагрузка от косозубых шестерен, направленная вверх вдоль оси шпинделя. По мере роста момента резания (М,), осевая составляющая, возникающая в косозубом зацеплении, растет пропорционально указанМому моменту в соответствии с выражением
P . = ="д1gg, что приводит к увеличению натяга в передних опорах качения шпинделя. По мере уменьшения величины Мре . осевая составляющая в косозубом зацеплении снижается; уменьшая величину натяга в передних опорах. В целом уменьшение либо увеличение натяга в передних опорах шпинделя будет определяться выражением
ph . = Р + -7 4-. tgp, из которого следует, что Р . будет определяться не только Mp ., но и величиной Рл.
Ф ормула изо бре те ния
Шпиндельный узел многошпиндельной головки металлорежущего станка, содержащий расположенные в корпусе две опоры
"каченйя — переднюю, состоящую из двух радиально-упорнь1х подшипников, заднюю; состоящую из радиального подшипника, и привод вращения шпинделя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения натяга подшипника передней опоры шпинделя, задняя
1О опора качения установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и наружных колец подшипников передней опоры, а привод вращения шпинделя снабжен двумя взаимосвязанными косозубыми шестернями с направлением угла наклона
1» зубьев, обеспечивающим нагрузки на шпиндельный узел:
Риля. = Pg+ — - = tgP, где p — усйлие натяга передних радиально-упорных подшипников;
Р— осевая составляющая усилия резания;
Mp>. — момент резания, ф — угол наклона зубьев косозубых шестерен;
11,„— делительный диаметр шестерен.
Источники информации, прййятые во внимание при экспертизе
1. Болотин Х. А., Костромин Ф. П. Ста30 ночные приспособления. «Машиностроение», 1973, с. 246, р. 159,
