Шпиндельний вузол важкого токарного верстата

Шпиндельний вузол важкого токарного верстата, що містить шпиндель, установлений у радіальних і осьовому гідростатичних підшипниках, джерела живлення, з'єднані з кишенями підшипників, розподільний пристрій із системою керування, вихідні канали якого з'єднані з кишенями радіаль 3 Пропонована конструкція забезпечує залежно від режиму роботи верстата продуктивну чорнову обробку й високоточну чистову обробку за рахунок послідовної установки двох типів упорних підшипників: підшипника кочення та основного гідростатичного осьового підшипника з регульованими експлуатаційними характеристиками, що дозволяє скоротити технологічний процес обробки деталей, виключивши наступні фінішні операції. Застосування в допоміжному підшипнику самоустановлюваних вкладишів з гідростатичними кишенями й убудованими дроселями дозволяє встановлювати мінімально необхідний зазор, що забезпечує максимальну жорсткість шпиндельного вузла. Сутність пропонованої корисної моделі пояснюється прикладеним кресленням, на якому зображений вид шпиндельного вузла важкого металорізального верстата. Шпиндельний вузол важкого верстата, розміщений у корпусі шпиндельної бабки 1, пов'язаний із супортом 2. Шпиндель 3 установлений у радіальних гідростатичних підшипниках 4 і 5. Шпиндель 3 в осьовому напрямку опирається на основний упорний гідростатичний підшипник 6, і через компенсатор 7 на упорний підшипник кочення 8. У задній частині передньої опори корпуса шпиндельної бабки 1 змонтований допоміжний гідростатичний підшипник 9 із плаваючими опорами, виконаними у вигляді самоустановлюваних вкладишів 10. У корпусі допоміжного гідростатичного підшипника 9 виконані розточення 11, у яких розташовані плаваючі самоустановлювані вкладиші 10, що опираються на опорне кільце 12, закріплене на шпинделі 3 і, що підтискає до вкладишів гайкою 13. У вкладишах 10 виконані кишені 14, що підводять отвори 15, у яких розташовані дроселі 16. Розточення 11 допоміжного гідростатичного підшипника 9 сполучені через регулятор витрати 18 із джерелом живлення 19. Кишені 17 основного упорного гідростатичного підшипника 6 через регульований дросель 25 сполучені з регулятором витрати 18. На супорті 2 верстати закріплений різальний Інструмент 20, пов'язаний з датчиком 21, призначеним для визначення зусилля різання, що діє на інструмент. Датчик зусилля 21 приєднаний до системи керування 22 регуляторів витрати 18 та 27. Кишені 24 та 26 радіальних гідростатичних підшипників 4 і 5 сполучені через регулятор витрати 27 із джерелом живлення 23. Шпиндельний вузол важкого верстата працює таким чином: 17658 4 при чорновій обробці, що ведеться з більшими перерізами зрізу й, відповідно, при більших зусиллях різання, подача речовини, що змазує, у кишені основного осьового гідростатичного підшипника 6 здійснюється через регулятор витрати 18 з мінімальною витратою та у кишені радіальних гідростатичних підшипників 4 і 5 через регулятор витрати 27 із максимальною витратою. Сигнал на систему керування 22 регуляторів витрати 18 та 27 дає датчик 21, що фіксує зусилля різання на інструмент 20. При цьому зазор у гідростатичному підшипнику 6 буде також мінімальним і максимальну частина навантаження сприймає підшипник кочення 8 через компенсатор 7. Відповідно до обраного опору дроселів 16 установлюється також мінімально необхідний зазор між вкладишами 10 допоміжного гідростатичного підшипника 9 і опорним кільцем 12, що забезпечує максимальну жорсткість шпиндельного вузла в осьовому напрямку. При вигині шпинделя 3 зазори в підшипниках, а також пружні й температурні деформації самого шпинделя не зроблять впливу на величину встановленого осьового зазору завдяки переміщенням самоустановлюваних вкладишів 10 у розточеннях 11 у кутовому й осьовому напрямках. При чистовій обробці, коли зусилля різання на інструмент 20 мало, датчик 21 дає сигнал на систему керування 22, що переводить регулятор втрати 18 у положення, при якому витрата речовини, що змазує, у кишені основного осьового гідростатичного підшипника 6 буде максимально припустимим настройкою гідросистеми. При цьому зазор у гідростатичному підшипнику 6 буде максимальним, практично розвантажуючи упорний підшипник кочення 8. Таким чином, при чистовій обробці обертання шпинделя 3 здійснюється в чисто гідростатичному режимі. Технічний результат: забезпечується максимальна жорсткість шпиндельного вузла в осьовому напрямку, компенсується биття опор, пружні й температурні деформації шпинделя, підвищується максимальна частота обертання шпиндельного вузла. Джерела інформації: 1. Решетов ДН. Детали и механизмы металлорежущих станков. - Т.2. - М.; Машиностроение, 1972, с.163-164. 2. А.С. 1210995А МПК В23В19/02. СССР. Шпиндельный узел тяжелого металлорежущего станка / О.Ф. Бабин, М.А. Левин (СССР). №1210995; Заявлено 13.07.84; Опубл. 15.02.86, Бюл.№6. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 17658 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601