Шпиндельный узел

Шпиндельный узел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя и заполненных теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей , каналы расположены под углом к оси шпинделя так, что образующая, проведенная через оси каналов, представляет усеченный конус, у которого основание большего диаметра расположено у передней опоры , причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ ВВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3657625/25-08 (22) 26.10.83 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72 Н. И. Живоглядов (71) Тольяттинский политехнический институт (53) 621.952.5 (088.8) (56) 1. Подураев В. Н. Автоматические регулируемые и комбинированные процессы резания. М., «Машиностроение», 1977, с. 129.

2. Авторское свидетельство СССР № 831528, кл. В 23 Я 11/14, 1979 (прототип) .,.SU„„1135559 А (54) (57) ШПИНДЕЛЬНЫЛ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя и заполненных теплоносителем, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, каналы расположены под углом к оси шпинделя так, что образующая, проведенная через оси каналов, представляет усеченный конус, у которого основание большего диаметра расположено у передней опоры, причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.

1135559

15

ВНИИПИ Заказ 10131П Тираж 1086 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для обеспечения стабилизации температуры шпиндельных узлов станков, что обеспечивает повышение

"очности обработки и уменьшение погрешностей формы обрабатываемых деталей.

Известно устройство для стабилизации температуры шпиндельных узлов, например, на координатно-расточных станках, состоящее из компрессорной холодильной машины, устройства отбора тепла и системы управления отбором тепла (1).

Недостатками указанного устройства являются сложность его конструкции и вследс;"ç»e этого малая надежность устройства, снижающая надежность всего станка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шпиндельный узел, содержащий корпус с установленным о нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное и ниде каналов, равномерно расположенных

»о окружности внутри шпинделя вдоль его

="c». Указанные каналы вакуумизированы и заполнены теплоносителем (2).

Однако известный шпиндельный узел кахсдит огра»»ченное применение вследств»с —:îãî, что устройство для стабилизации тем.1ературы неработоспособно в случае гор»во»тыльного расположения шпинделя, т:-".-;::.ак сквозные каналы внутри шпинделя, :» олпе»ные теплоносителем и вакуумизированные, представляют собой термосифон.

Недостатком термос»фона является возврат онд HcBTB в зону испарения за счет гран»тационных сил, вследствие чего зона испарен»ч до .жна находиться ниже зоны конде» ации.

Б случае расположения известного шпин;! ëÿ горизонтально температура не может быть стабилизирована, так как пары, устреми огсь вверх, отдают тепло диаметрально противоположной стенке вакуумизированного канала, нагревая ее. Получается, что с одной стороны опора шпинделя охлаждается (снизу), а с другой стороны нагревается (сверху). Стабилизации температуры в этом сл уч ае н е 6 удет.

Цель изобретения — — расширение тех»олог»ческ»х возможностей шпиндельного узла.

Поставленная цель достигается тем, что в шп»»дельном узле, содержащем корпус с установленным в нем на опорах шпинделем

» устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде сквозных каналов, равномерно расположенных по окружности »:»óòð» шпинделя и заполненных теплонос»,елем, каналы расположены под углом

, .и и шпинделя так, что образующая, про-геленная через оси каналов, представляет

55 усеченный конус, у которого основание конуса большего диаметра расположено у передней опоры, причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.

На чертеже изображен шпиндельный узел, общий вид.

Шпиндельный узел содержит корпус 1, в котором на опорах 2 размещен шпиндель 3, и устройство стабилизации температуры, выполненное в виде расположенных внутри шпинделя 3 под углом 4 к его оси вакуумизированных каналов 4, частично заполненных теплоносителем (не показан) и с размещенным в них фитилем 5 в виде полой пористой трубки.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы станка выделяется тепло, способствующее нагреву. корпуса опор.2, шпинделя 3 и соответственно теплоносителя в фитиле 5. Теплоноситель испаряется в результате нагрева и его пары устремляются в зону более низкого давления, т. е. к холодной части вакуумизированного канала 4 в направлении к задней опоре 2 шпинделя 3. За опорой 2 происходит конденсация паров теплоносителя в результате охлаждения заднего конца шпинделя 3.

Конденсат за счет центробежных и капиллярных сил возвращается в зону. нагрева, т. е. к передней опоре 2 шпинделя 3. Затем цикл повторяется. Таким образом производится отбор тепла от шпиндельного узла и обеспечивается стабилизация его температуры.

Использование предлагаемого шпиндельного узла позволит расширить технологические возможности станков, упростить их конструкцию, что приведет к снижению затрат на изготовление.

Расширение технологических возможностей достигается за счет расположения каналов под углом к оси шпинделя, в результате чего жидкость центробежными силами будет отбрасывать в сторону большей окружности усеченного конуса, туда, где окружная скорость больше. Устройство стабилизации температуры становится работоспособным при любом расположении шпинделя. Однако при небольшой частоте вращения шпинделя отвод тепла будет не эффективным. Центробежные силы не всегда смогут возвратить весь теплоноситель в зону испарения.

С введением фитиля повьн1ается эффективность устройства, так как возврат теплоносителя (жидкости) будет дополнительно осуществляться за счет действия капиллярных сил, что обеспечит эффективность работы устройства и при незначительной частоте вращения шпинделя.