Шпиндельний вузол верстата

Реферат: UA 74640 U UA 74640 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування і, зокрема, до верстатобудування. Широко відомі шпиндельні вузли металорізальних верстатів, які вміщують привід головного руху з установленою в ньому несамогальмівною гвинтовою передачею, що має кінематичний зв'язок зі шпинделем. Відомі конструкції шпиндельних вузлів не дозволяють управляти швидкість поступального руху у функції технологічного навантаження, що обмежує область їхнього можливого використання. Відомий також шпиндельний вузол, що приймається як найближчий аналог [1] вміщує привід головного руху із установленою в ньому несамогальмівною передачею і гідравлічний обмежувач швидкості поступального руху, шток якого через упорні підшипники з'єднаний зі шпинделем. Відомий шпиндельний вузол не дозволяє управляти швидкістю поступального руху у функції крутного моменту, що знижує надійність експлуатації привода. Задачею корисної моделі є усунення вище зазначених недоліків, виключення руйнування інструмента на виході в зв'язку із збільшенням крутного моменту навантаження, підвищення надійності шляхом управління швидкістю поступального руху у функції крутного моменту технологічного навантаження. Поставлена задача вирішується тим, що шпиндельний вузол оснащений датчиком осьового навантаження ведучого елемента гвинтової передачі, який включений у замкнуту систему управління дроселем обмежувача швидкості поступального руху. Схема запропонованого шпиндельного вузла наведена на кресленні Привід містить шпиндель 1, інструмент 2, гвинт 3, гайки 4 і 5, муфти 6, 7, 8, шестерні 9 і 10, поршень 11, циліндр 12, дроселі 13, 14, розподільчий золотник 15, датчик 16, порівнюючий 17 і задаючий 18 пристрої, виконавчий пристрої 19 і пристосування 20. Шпиндель 1 із інструментом 2 закріплений у корпусі і з'єднаний з гвинтом 3, що має праву і ліву нарізки. З кожною нарізкою гвинта з'єднані гайки 4 і 5, які за допомогою електромагнітних муфт 6 і 7 можуть по черзі з'єднуватись із шестірнею 9. Шестірня 9 знаходиться у зачепленні із шестірнею 10, яка має зв'язок із приводом. На гвинті 3 установлена гальмівна муфта 8, гвинт 3 через упорні підшипники з'єднаний з поршнем 11, розташованим у циліндрі 12. Порожнини циліндра можуть з'єднуватися через дроселі 13 і 14. Оброблювана деталь закріплюється у пристосуванні 20, інструмент 2 разом із шпинделем здійснює обертання і зворотно-поступальний рух. У вихідному положенні, коли інструмент 2 відведений від оброблюваної деталі, включається муфта 7 і гайка 5 з'єднується з приводом обертання. Одночасно гальмівна муфта 8 створює момент навантаження на шпинделі. В результаті осьова сила Р1 у гвинтовій передачі 5-3 здійснює швидке підведення інструмента 2 до деталі. Золотник 15 знаходиться в позиції показаній на схемі і мастило через дросель 14 перетікає із однієї порожнини в другу. Дросель 14 обмежує максимальну швидкість поступального руху. Після підведення інструмента автоматика (не показано на схемі) перемикає золотник 15 і вимикає гальмівну муфту 8. Крутний момент робочого навантаження на шпинделі вимикає осьову силу Р, яка здійснює робочу подачу. Величина робочої подачі обмежується дроселем 13. Задаючий пристрій 18 налагоджують таким чином, щоб забезпечити задану швидкість робочої подачі при певному осьовому навантаженні у гвинтовій передачі 3-5. При збільшенні осьового навантаження на інструмент сила гідравлічного ходу у обмежувачі швидкості поступального руху практично не змінюється. Не змінюється крутний момент і навантаження на датчику 16. В результаті залишається незмінним гідравлічний опір дроселя 13. Подальше зростання технологічного навантаження без збільшення крутного моменту викликає зменшення швидкості робочої подачі. Зниження швидкості робочої подачі, як правило, приводить до зменшення складових сили різання і в тому числі сили Pz. Шпиндельний вузол буде адаптуватися до осьового навантаження. При зростанні крутного моменту навантаження (при виході інструмента) сигнал датчика 16 збільшується і результуючий сигнал через управляючий пристрій 19 змінить опір дроселя. Подача в цьому разі зменшиться, що попередить зростання крутного моменту і руйнування інструмента на виході. Таким чином запропонована корисна модель обмежує перенавантаження і виключає можливість руйнування інструмента. Система управління дроселем підвищує надійність роботи шпиндельного вузла. Шпиндельний вузол може знайти широке застосування в системах адаптивного управління верстатами. 1 UA 74640 U Джерело інформації: Авторське свідоцтво № 768569 Шпиндельный узел металлорежущего станка Опубл. 7.10.80 Бюл. № 37. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Шпиндельний вузол металорізального верстата, що містить гвинтову передачу, встановлену у приводі головного руху, гідравлічний стабілізатор швидкості і подачі, виконаний у вигляді гідроциліндра, порожнини якого з'єднані каналом періодичного зв'язку, який відрізняється тим, що він оснащений датчиком навантаження, включеного в систему управління дроселем подачі. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2