Шпиндельний вузол матеріалообробного верстата

Реферат: Шпиндельний вузол матеріалообробного верстата переважно із адаптивним керуванням містить змонтовані в корпусі шпиндель і елементи передачі обертального руху шпинделя від приводу головного руху або від двигуна, водило із встановленими на осях сателітами, сонячне колесо, вихідний вал-шпиндель із елементами кріплення інструменту, причому корончате колесо встановлене в корпусі із можливістю вільного обертання відносно корпусу, а необхідне зчеплення із корпусом забезпечує порошкове електромагнітне гальмо, регульоване за допомогою налаштувань системи живлення електромагнітом, і при цьому гальмо виконане за одне ціле або жорстко з'єднане із півмуфтою, яка встановлена на корончатому колесі, а інша півмуфта встановлена на корпусі. UA 120271 U (12) UA 120271 U UA 120271 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до обробки матеріалів різанням, і може бути використана переважно в автоматизованих матеріалообробних верстатах із адаптивним керуванням із виробом або інструментом, що обертається. Відома та найбільш близька за сукупністю ознак до корисної моделі прискорювальна головка (мультиплікатор) із планетарною передачею, що має одну ступінь рухливості і складається із корпуса-водила з сателітами на осях, корончатого і сонячного коліс і вихідного вала з цанговим патроном (патент РФ 2107592, дата публікації 27.03.1998). Недоліком відомої головки є відсутність елементів адаптивного керування процесом обробки. При цьому можливі перевантаження різального інструменту і, як наслідок, зниження його ресурсу і якості обробленої поверхні. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю і результатом, що досягається, є відомий шпиндельний вузол металорізального верстата (патент РФ 2116165, дата публікації 27.07.1998) переважно із адаптивним керуванням для свердління глибоких отворів, що містить змонтовані в корпусі шпиндель і елементи системи передачі обертання шпинделю від головного привода, в якому один із елементів вказаної системи виконаний або закріплений на кінці подовженої маточини у вигляді циліндричної втулки, інший кінець якої жорстко з'єднаний із відповідним елементом вузла і на ній закріплені вимірювальні перетворювачі, що включені в систему адаптивного керування. Другий кінець подовженої маточини жорстко з'єднаний із корпусом шпинделя, а закріплений на іншому її кінці елемент передачі обертання шпинделю виконаний у вигляді корончатого колеса, пов'язаного зі шпинделем через сателіти і центральну шестірню. Недоліком відомого шпиндельного вузла металорізального верстата є знижена швидкодія виконуючих приводів адаптивної системи внаслідок наявності довгих ланцюгів передачі керуючого сигналу від чутливих елементів до системи керування і від системи керування до виконуючого елементу адаптивної системи. Технічна задача корисної моделі - збільшити швидкодію виконуючих приводів адаптивної системи за рахунок мінімізації ланцюгів передачі керуючого сигналу від чутливих елементів до системи керування і від системи керування до виконуючого елементу адаптивної системи, спростити її в конструктивному плані. Поставлена задача вирішується тим, що шпиндельний вузол металорізального верстата переважно із адаптивним керуванням, у якому згідно з корисною моделлю, корончате колесо встановлене в корпусі із можливістю вільного обертання відносно корпусу, а необхідне зчеплення із корпусом забезпечує порошкове електромагнітне гальмо, регульоване за допомогою налаштувань системи живлення електромагнітом, і при цьому гальмо виконане за одне ціле або жорстко з'єднане із півмуфтою, яка встановлена на корончатому колесі, а інша півмуфта встановлена на корпусі. Кільцеві зазори порошкового гальма виконані співвісно з віссю шпинделя або в площинах, перпендикулярних осі шпинделя. Корисна модель пояснюється наступними кресленнями, де на кресл. зображено шпиндельний вузол матеріалообробного верстата містить корпус 1, в якому змонтовані шпиндель 2 і елементи системи передачі обертального руху шпинделю 2 від головного приводу (не показаний). Особливістю даної конструкції шпиндельного вузла є те, що в якості вихідної ланки системи передачі обертання шпинделю 2 використано планетарну передачу, що, в свою чергу, містить сонячне колесо (на кресл. виконане за одне ціле зі шпинделем), водило 3 і сателіти 4, що входять у зачеплення із сонячним колесом і корончатим колесом 5, що має можливість вільно обертатись у підшипниковому вузлі відомих конструкцій (наприклад, як показано на кресл.), встановленому в корпусі 1. Таким чином маємо механізм із двома ступенями рухомості. Певний (жорсткий або із проковзуванням) зв'язок між корончатим колесом 5 і корпусом 1 забезпечує порошкове гальмо, що містить електромагнітний збуджувач 8, півмуфту 6, жорстко встановлену на корончатому колесі 5 і півмуфту 7, жорстко встановлену на корпусі 1. Розташування кільцевих зазорів можливе як і співвісне осі шпинделя так і в площинах, перпендикулярних осі шпинделя. Ступінь зчеплення (момент прослизання) порошкового гальма залежить від величини електричного струму, що протікає в обмотках збуджувача 8. Величина струму, а отже і максимальний момент, при якому відбувається прослизання встановлюється системою адаптивного керування верстата залежно від максимально допустимого моменту сил різання на різальному інструменті (на кресл. не показаний) причому настроювання величини струму можливе і в процесі обробки. Таким чином порошкове гальмо є і чутливим елементом (датчиком моменту сил різання) і виконуючим елементом системи адаптивного керування, що підвищує її швидкодію і спрощує її в конструктивному плані. 1 UA 120271 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Шпиндельний вузол матеріалообробного верстата переважно із адаптивним керуванням, що містить змонтовані в корпусі шпиндель і елементи передачі обертального руху шпинделя від приводу головного руху або від двигуна, водило із встановленими на осях сателітами, сонячне колесо, вихідний вал-шпиндель із елементами кріплення інструменту, який відрізняється тим, що корончате колесо встановлене в корпусі із можливістю вільного обертання відносно корпусу, а необхідне зчеплення із корпусом забезпечує порошкове електромагнітне гальмо, регульоване за допомогою налаштувань системи живлення електромагнітом, і при цьому гальмо виконане за одне ціле або жорстко з'єднане із півмуфтою, яка встановлена на корончатому колесі, а інша півмуфта встановлена на корпусі. 2. Шпиндельний вузол матеріалообробного верстата за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеві зазори порошкового гальма виконані співвісно з віссю шпинделя. 3. Шпиндельний вузол матеріалообробного верстата за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеві зазори порошкового гальма виконані в площинах, перпендикулярних осі шпинделя. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2