23 Шпиндельные узлы мрс
Шпиндель- см. мрс
Требования:
Точность вращения
Жесткость
Быстроходность
Нагрузочная способность
Надёжность
Виброустойчивость
Минимальное тепловыделение и температурные деформации
Технологичность изготовления, сборки и эксплуатации
Подузлы:
Межопорный участок
Привод вращения
Передний конец шпинделя
Шпиндельные опоры
24. Межопорный участок. Привод вращения. Передний конец шпинделя
Межопорный участок обычно имеет ступенчатую форму. Основные требования:
Минимальное количество ступеней и концентратов напряжений в виде шпоночных пазов, шлицев, отверстия, канавок.
Привод вращения. Несмотря на большое количество конструкций шпиндельных узлов в абсолютном большинстве случаев вращение на шпиндель передается через зубчатые или ремённые передачи.
Зубчатые передачи
«+» большие крутящие моменты, компактность.
«-» сложность изготовления, сообщает вибрации шпинделю от ДД и КС.
Максимальная окружная скорость до 20 м/с. В быстроскоростных шпинделях применять тяжело.
Применяется в станках классов точности: Н, П, реже В, очень редко А.
Ремённые передачи
«+» исключают передачу вибраций на шпиндель от КС, позволяют разнести в пространстве привод главного движения, простота конструкции)
«-» большие габариты, скольжение, изнашивание ремней, за исключением зубчатых, сегментных.
Окружная скорость до 40 м/с .
Ремни: плоские, клиновые, зубчатые, сегментные.
Обеспечивают большую точность и малую … плоские ремни.
Электрошпиндели, в которых шпиндель выполняет роль ротора ЭД – отдельный вид привода. Частота вращения 300-400 об/мин. Целесообразно применять в шлифовании ответственно малых диаметров.
Пневмотурбинные (150000 об/мин) приводятся в движение с помощью сжатого воздуха.
Передние концы шпинделей большинства станков стандартизованы. Их конструкция зависит от способа крепления заготовки или РИ и степени его автоматизации.
Центрирование приспособлений или инструмента осуществляется в основном по коническим поверхностям, имеющим конус Морзе, конусность 7:24, 1:3, метрический конус 8…120, с углом конуса ….
Примеры конструкций передних концов шпинделей:
Токарные станки
С цилиндрической центрирующей шейкой
Фланцевые под поворотную планшайбу
Сверлильные станки
Фрезерные станки
Базирование:
По конусу 7:24, крепление осуществляется … который проходит через шпиндель, вкручивается в резьбовое отверстие оправки; крутящий момент передаётся сухарям;
Применяется для установки насадных торцевых фрез большого диаметра по наружному диаметру, (по наружному диаметру 4 отверстия) крутящий момент через сухари.
Шлифовальные станки.
1)
2)
25. Шпиндельные опоры
К ним относятся опоры качения и опоры скольжения.
Опоры качения
«+»
быстрота и легкость замены
стандартизованы, поэтому дешевле
простота смазки и обслуживание
стабильная работа практически во всем диапазоне скоростей и нагрузок
«-»
не всегда обеспечивает требуемую точность и долговечность
В станкостроении применяются практически все общемашиностроительные, подшипники, но находят применение и спец. станкостроительные подшипники, распространенные в н.вр. и … в других механизма, например:
шариковые радиально – упорные с увеличенным на 30% количеством шариков, что повышает нагрузочную способность подшипников.
Осевая нагрузка воспринимается слева направо (так как упор на правой стороне).
роликовые радиальные однорядные и двухрядные.
В мощных станках и быстроходных.
Роликовые радиальные однорядные и двухрядные с коническим отверстием у внутреннего кольца, имеющим конусность 1:12.
«+» на шпинделе тоже коническая поверхность, поэтому при смещении внутреннего кольца подшипника он подвергается упругой раздаче, то есть можно регулировать зазоры (уменьшить и ликвидировать).
При смещении внутреннего кольца подшипника относительно конической посадочной поверхности шпинделя диаметр кольца увеличивается за счёт упругой деформации, что позволяет регулировать зазор между телами качения (роликами и кольцами). Повышается точность вращения шпинделя.
Упорно – радиальные шариковые двухрядные.
Служат для восприятия в обоих направлениях только осевой нагрузки. Устанавливаются в передней опоре совместно с радиальными роликовыми двухрядными подшипниками.
Радиально – упорные роликовые с буртиком у наружного кольца.
Наличие буртика позволяет выполнить отверстие в корпусе более технологичным. Кроме того, бурт является надёжной базой при восприятии осевой нагрузки.