SE512323C2 - Anordning vid verktygsspindel - Google Patents
Anordning vid verktygsspindelInfo
- Publication number
- SE512323C2 SE512323C2 SE9901052A SE9901052A SE512323C2 SE 512323 C2 SE512323 C2 SE 512323C2 SE 9901052 A SE9901052 A SE 9901052A SE 9901052 A SE9901052 A SE 9901052A SE 512323 C2 SE512323 C2 SE 512323C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- drawbar
- inlet
- pressure
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
- B23B31/261—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2250/00—Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
- B23B2250/12—Cooling and lubrication
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S279/00—Chucks or sockets
- Y10S279/90—Adapted for automatic tool changer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/94—Tool-support
- Y10T408/95—Tool-support with tool-retaining means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/309352—Cutter spindle or spindle support
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/309352—Cutter spindle or spindle support
- Y10T409/309408—Cutter spindle or spindle support with cutter holder
- Y10T409/309464—Cutter spindle or spindle support with cutter holder and draw bar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Turning (AREA)
Description
20 25 30 ' 512 325 2 dragstängen 3 och den stationära delen 4 inpressas en gas, exempelvis luft (spärrluft), ge- nom i ett radialplan fördelade tillopp 7 i enheten 4, vilket ger till följd att även denna gas (luft) letar sig fram i spalten mot området med lägre tryck och därmed mot läckaget av väts- ka och mot utloppet 8, varvid gasen och vätskan, som när området vid utloppet 8, lärrmar genom detta den stationära enheten 4 via ett kanalsystem (ej visat). Det skall i detta sam- manhang poängteras, att tilloppet 7, liksom de i den här beskrivna verktygsspindeln ingåen- de övriga tilloppen, vart och ett är avgränsat axiellt på varje sida medelst spalttätníngar.
En sådan spalttätning medför: 1. En tätningsfunktion som fungerar vid höga varvtal utan förslitning av ingående delar. 2. En dynamisk lagring av dragstángen 3 åstadkommande en radiellt stabiliserande kraft. 3. En borttransport av friktionsvärrne, som bildas i den dynamiska lagringen. 4. Att förhindra att vätska av olika typ blandas med varandra. 5. Att läckageflödet från tätningen tas omhand och återleds till resp. pumpenhet.
Sensor för dragstångens axiella position Som tidigare antytts fastspämis ett verktyg vid en spindel med hjälp av en dragstång 3, vilken indragen i spindeln låser fast verktyget vid denna. För att lösgöra verktyget trycks dragstângen 3 ut en viss sträcka, varvid verktyget kan lösgöras. Stora skador och olyckor kan ske om verktyget skulle lossna från spindelaxeln under dennas rotation. Det är därför ytterst viktigt att verktyget på riktigt sätt verkligen är fastspänt vid spindelaxeln, vilket hit- tills varit svårt att konstatera.
Vid föreliggande uppfinning, såsom denna visas i Fig. 2, är det möjligt att avgöra det axiella läget hos dragstången 3 och därmed även fastställa, om verktyget är korrekt fastspänt eller ej vid spindelaxeln 1. För detta ändamål är enheten 4 försedd med en spole 9, in i vars öppning dragstångens 3 i enheten 4 befintliga ände 10 sträcker sig. Den i förhål- lande till dragstångens 3 axiella rörelse stationära spolen 9 kommer att i beroende på dragstångens axiella läge i spolen 9 alstra olika strömtlöden. Detta beroende på dragstång- ens axiella läge i spolen 9 Sammanhörande och för läget specifika srömflöde gör det möjligt att med tillräcklig precision bestämma dragstångens axiella position och därmed sätta upp gränser för när verktyg får bytas respektive när ett verktyg är korrekt fastspänt i spindelax- eln och verktyget kan nyttjas. För att minska störkänsligheten på grund av inverkan från \\FSERVER\USERS\YA\DOK\word-dok\up\P33714se.doc 10 15 20 25 30 ' 512 323 3 omgivningen leds de inforrnationsbärande signalerna för dragstângens 3 position i optiska ñbrer till en enhet utanför spindeln, exempelvis en dator eller annan styrutrustnirig, exem- pelvis i det fall själva datorenheten är förlagd i spindelaxeln, för omvandling till tillgänglig information med hjälp av i sig känd teknik. Det skall i detta sammanhang underförstås att spolen 9 i princip kan omge dragstängen 3 var som helst, förutsatt att dragstången på detta ställe har en signifikant materialförändring. Det är naturligtvis inom ramen för uppfinningen möjligt att använda mer än en spole 9.
Hydraulisk fastspänning och lösgöring av verktyget vid spindeln Fig. 1 visar verktygsspindeln varav framgår, att dragstângen 3 är försedd med en vid denna integrerad kolv 11. Dragstången 3 uppvisar vidare utöver den centrala borrningen 6 även ett antal axiella, runt centrum fördelade borrningar 12a, b, c. Kolven 11 är förskjut- bar i en cylinderkarnrnare 13 upptagen i spindelaxeln 1. I det i Fig. 3 visade läget är dragstângen 3 indragen i spindelaxeln 1, därmed fastspännande verktyget (ej visat). I detta läge, för att lösgöra verktyget, tillföres hydraulfluid under tryck genom ett tillopp 16 hos enheten 4 och leds in i minst en första borrning 12a hos dragstången 3, vilken mynnar i an- slutning till tilloppet 16. Gasen under tryck, tillförd genom tilloppet 7, som tidigare berörts, söker sig genom en spalttätning även åt vänster (sett i Figurerna) och ut genom ett utlopp 8'.
Medelst detta utlopp 8' och spalttätningen till vänster om detta, avgränsas det via tilloppet 16 trycksatta omrâdet, genom att fluid tillsammans med gasen (spärrluften) lärnnar enheten 4 via utloppet 8'. Hydraulfluidet leds via borrningen 12a in i cylinderkarnmaren 13 på kol- vens 11 högra sida (enligt Fig. 1) och pressar kolven ât vänster. Dragstången 3 kommer därmed att förskjutas åt vänster, möjliggörande verktygets lösgörande.
Minst en andra borrning 12b, vilken ej är desamma som tidigare nämnts i anslut- ning till tilloppet 16 och vilken är tillslutna i den tilloppet 16 närbelägna änden (Fig. 2), är försedd med i ett eller flera radialplan perifert fördelade öppningar 14' och befinner sig all- tid i kommunikation med ett i ett radiellt plan uppdelat tillopp 14 hos enheten 4, axiellt åt- skilt från tilloppet 16 medelst en spalttätning 14”. Hydraulfluid under tryck tillföres tilloppet 14 (varvid naturligtvis tilloppet 16 ej är trycksatt) och leds via den andra borrningen 12b in i cylinderkammaren 13 på kolvens 11 vänstra sida (enligt Fig. 2) och pressar därrned kolven 11 åt höger, därmed förskjutande dragstângen åt höger för fastspänning av verktyget.
Dragstången 3 hålls i detta läge genom att det trycksatta hydraulfluidet hela tiden kontinuer- ligt verkar på kolvens vänstra sida.Liksom tidigare nämnts i samband med kylvätskan kom- \\FSERVER\USERS\YA\DOK\WOrd-dok\up\P337 l4se .doc 10 15 20 25 30 - 512 323 4 mer även hydraulfluid att läcka i spalttätningarna mellan enheten 4 och dragstången 3 både åt höger och åt vänster i figuren sett. Det genom tilloppet 14 tillförda tryckfluidet avgränsas åt vänster (Fig. 2) av en spalttätning samt ett utlopp 18 eller en kanal med atmosfärstryck och åt höger av spalttätningen samt tilloppet 16, vilket som nämnts nu ej är trycksatt.
Tryckluft (spärrluft) tillföres även genom ett i ett radiellt plan uppdelat tillopp 17 hos enhe- ten 4, vilket även hindrar läckage av hydraulfluid ytterligare åt vänster (i figuren) och som tillsammans med det läckande hydraulfluidet lärrmar enheten 4 via kanalen 18. För att mins- ka eller förhindra läckage av tryckluften från inloppet 17 in i själva spindeln är ett utlopp 19 med lägre tryck (atmosfärstryck) anordnat till vänster om tilloppet 17.
Borrningen 12a är öppen vid tilloppet 16 och mynnar till höger om kolven 11, me- dan den andra borrningen 12b är försedd med öppningarna 14' och tillsluten vid den vid tilloppet 16 belägna änden och mynnar i cylinderkammaren 13 på kolvens 11 vänstra sida.
I det fall vätskelager 24 kommer till användning, se Fig. 5, och spindelaxeln har den däri visade utformningen, inleds hydraulfluid under tryck genom tilloppet 16 och borr- ningen 12a, för att lösgöra verktyget. För att fastspänna verktyget trycksätts borrningen 12b via tilloppet 14 förskjutande kolven 11 åt höger i figuren. Därmed pressas till höger om kolven och i borrningen 12a sig befinnande hydraulfluid ut genom det nu tryckavlastade tilloppet 16. Vid lösgöring av verktyget sker det omvända och hydraulfluid pressas ut ge- nom det nu tryckavlastade tilloppet 14.
Kylning av spindelaxeln i anslutning till rotom Verktyget (ej visat) fastpänns, som nämnts, genom dragstångens 3 förskjutning in i verktygsspindeln, vilket sker genom att hydraulfluidum under tryck tillföres via tilloppet 14 hos enheten 4, genom den andra kanalen 12b till cylinderkammaren 13 på kolvens mot verktyget vända sida, såsom visas i Fig. 2. Spindelaxeln 1 är, som visas, försedd med ett antal axiella perifert fördelade kanaler 20a, b, exempelvis tolv stycken (se Fig. 6), vilka mynnar i cylinderkammaren 13. Sex kanaler 20b av dessa tolv kanaler uppvisar i anslutning till cylinderkammaren 13 strypningar 21, för upprätthållande av trycket i cylinderkammaren och för kontroll av önskad flödesmängd in i kanalerna 20b och är vid sina strypningarna motsatta ändar förbundna med de sex övriga kanalerna 20a, vilka vid cylinderkammaren 13 är igenpluggade 21'. Dessa senare sex kanaler 20a öppnar istället till den första under detta tillstånd inaktiva borrningen 12a hos dragstângen 3 för bortledande av hydraulfluidet via det vid verktygets fastspänning inaktiva tilloppet 16. Så länge som verktyget är fastspänt och \\FSERVER\USERS\YA\DOK\w0rd-dok\up\P337l4se.doc 10 15 20 25 30 ' 512 323 5 därmed tryckfluid verkar mot kolvens 11 vänstra sida kommer en del av fluidet att via strypningarna 21 strömma genom kanalerna 20b i spindelaxeln 1 och vidare tillbaka genom kanalerna 20a, den första borrningen l2a och ut via det inaktiva tilloppet 16 därmed kylande spindelaxeln och den utanför spindeln 1 belägna rotorn 22, vilken ingår i elmotom för spin- delns drivning. Vid lösgöring av verktyget och dragstångens 3 förflyttning åt vänster i figu- ren kommer hydraulfluidet att vända strömningsriktriing och likaså kyla spindeln 1.
Spolluft fór renblåsning av verktyg Det i Fig. 3 visade i ett radiellt plan uppdelade trycklufttilloppet 17 hos enheten 4 med under användning ständigt påslagen tryckluft står i förbindelse med minst en tredje borrning 12c hos dragstången 3, vilken är igenpluggad vid sin i Figuren högra ände. Vid dragstângens 3 förskjutning åt vänster för lösgöring av verktyget kommer tryckluften, här benämnd spolluften: att automatiskt via en eller flera tredje kanaler i spindelaxeln 1 ledas ut, antydda vid 23, mot spindelns verktygsände för att renblåsa på gängse sätt en verktygskonas anliggningsytor. Vid fastspänning av ett verktyg genom dragstângens 3 âterdragande kom- mer tryckluftflödet att automatiskt brytas genom att verktyget med kona och fläns tillsluter kanalerna 23.
Kylning av spindelaxel och därmed rotor vid vätskelagrad verktygsspindel Fig. 5 visar en verktygsspindel 1 uppburen av vätskelager schematiskt visade och antydda med 24. I princip kan denna utföringsform sägas överensstämma med den tidigare beskrivna i samband med kullager med den skillnaden, att kanalerna 20b ej mynnar i cylin- derkarrunaren 13 utan är exempelvis igenpluggade vid denna. Via enheten 4 inleds kylvatten genom ett i ett radiellt plan fördelat tillopp 25 och in i borrningar 12d hos dragstången 3, vilka är igenpluggade i sina i ñguren högra ändar, och leds via dessa borrningar 12d in i kylkanaler 26, jämt fördelade omkring spindelaxelns 1 centrumaxel. Kylkanalernas utlopp- sändar är försedda med strypningar 27 för erhållande av önskad flödesmängd i kanalerna och vid kanalernas 26 dränering av kylvattnet från spindelaxeln. I detta fall med användan- de av vätskelager är spindelaxeln omgiven av en atmosfär under tryck, t.ex. kontinuerligt tillförd tryckluft, innesluten i ett hus 33 dvs. luft under tryck införes därmed kontinuerligt i spalttätriingen 29' mellan dragstången 3 och enheten 4, vilket innebär, att i spalten läckande kylvatten hindras att tränga ut i nämnda spalt utan uppsamlas istället i ett utlopp 28 för vida- retransport ur enheten 4.
\\FSERVER\USERS\YA\DOK\word-dok\up\P3 37 l4se.doc 10 15 20 25 30 ~ 512 323 6 Likaså tillföres luft under tryck till en spalttätning 29 på grund av det trycksatta utrymmet 33 runt spindelaxeln, för att hindra vätska, som länmat det vänstra lagret 24 eller kylrnedium som passerat strypningarna 27 i spindelaxeln, att tränga in via denna spalt.
Vätskan uppsamlas i utrymmet 30 för att tillsammans med spärrluften via ett flertal kanaler 31, som även kyler statorn i spindeln, ledas ut från spindelenheten. Vätskeläckage från det högra vätskelagret uppsarnlas i kanaler på vardera sidan av lagret och dräneras, på grund av trycket i huset 33, via ledningar (ej visat) till utsidan av huset, t.ex. genom anslutning till kanalerna 31.
Försörjningssystem Ett problem med en spindel enligt vad som här beskrivits och som använder fluidum (vätska, gas) som väsentliga medel för sin funktion är att uppnå stor driftssäkerhet med säkerställande av att fluidum med önskad volym och önskat tryck uppfyller avsedd funktion.
Vid störningar i övervaknings- och styrsystemet eller felfunktion av fluidförsörj- ningen till spindeln är det nödvändigt att spindelaxeln kan stoppas inrman störningen eller felfunktionen förorsakar skador eller utgör en risk vid spindelns drift.
Säker funktion hos den beskrivna spindeln kan åstadkommas, genom att försörj- ningen av fluid för respektive funktion sker genom av varandra oberoende försörjningska- naler, särskilt genom de mest känsliga partierna, exempelvis där flexibel förbindning er- fordras.
Med hjälp av tryckvakter och flödesvakter är det möjligt att kontinuerligt övervaka de olika funktionerna, dvs. tryck och flöden i respektive kanal, att värdena ligger inom öns- kade gränser. Det är därmed möjligt att när spindeln ej roterar och indikationen på att öns- kade värden ej ligger inom sina gränser eller att indikation på att övervakningsenhetema ej fungerar, kan verktygsspindeln ej startas. Om signaler avges att berörda värden ej ligger inom sina gränser under spindelns rotation eller att övervakningsenheterna ej fungerar stängs spindeln av. Det är i detta fall viktigt att ett nödsystem finns vid handen möjliggöran- de att spindeln får avstamta av sig själv innan fluidförsörjningen upphör.
Vid stömíngar i systemet är det mycket viktigt att spindeln kan stoppas och att det därvid skall vara möjligt att avlägsna fluid från ställen där fluid kan sprida sig okontrollerat och orsaka skador i och med att den aktiva kontrollen av var fluidet befinner sig upphör.
\\FSERVER\USERS\YA\DOK\word-dok\up\l°337l4se .doc 10 15 20 25 30 ' 512 323 7 Fig. 8 visar schematiskt försörjningsenheten enligt uppfinningen, betecknad med F, för att funktionellt försörja verktygsspindeln, som enligt vad som tidigare beskrivits inne- fattar spindelaxeln 1 och dess rullningslager 2 respektive vätskelager 24 sarnt ingående spalttätriingar.
Till höger i Fig. 8 visas schematiskt mottagar- och bearbetningssystemet 9F för strömflöden eller optiska signaler från spolen 9 hos verktygsspindeln, med vars hjälp dragstångens 3 axiella position kan bestämmas.
För kylning av verktyget tillföres kylfluid med ett tryck av 10-140 bar till verktyg- skylsystemet 5F, vilket består av i strömningsriktningen sett en avstängningsventil 501, en backventil 502 samt en tryckvakt 503, vilken avkänner att nämnda tryck ligger inom på för- hand bestämda gränser. Till verktygsspindeln tillfört kylfluid som passerat spalttätriingen avleds och anges symboliskt med pilen 504.
Skyddsluft eller spärrluft med ett tryck av minimum av 6 bar tillföres tilloppet 7 via en avstängningsventil 701 i spärrluftkretsen 7F samt en tryckvakt 702, en backventil 703, en ackumulator 704 samt en regulator 705, vilken senare reglerar det utgående trycket till öns- kat tryck. Ledningen från regulatorn 705 ansluter till åtminstone två varandra oberoende försörjningskanaler 706, vardera uppvisande en tryckvakt och ansluten till tilloppet 7 hos verktygsspindeln. Tryckvakten 702 övervakar att rätt tryck råder i kretsen 7F. I ackumula- torn 704 finns en viss mängd luft ackumulerad med ett tryck av 6-7 bar. Vid bortfall av spärrluften avkänns tryckfallet av tryckvakten 702 och inkopplas automatiskt ackumulatom 704 i kretsen 7F, samtidigt som signal avges att energitillförseln för verktygsspindelns drift bryts. Ackumulatorn töms successivt och har en kapacitet vilken möjliggör avlägsnandet av fluid från ej önskade platser hela tiden fram tills och efter det att spindeln stannat.
För kylning av spindeln - rotorn 22 - tillföres kylvätska via kretsen 16F med ett tryck av exempelvis 6 bar. Denna krets innehåller i strörnningsriktningen en flödesvakt 161, vilken avkänner att tillräcklig flödesmängd föreligger i kretsen, en tryckvakt 162 enligt tidi- gare, en backventil 163, en ackumulator 164, en regulator 165 samt en backventil 166, in- nan denna krets ansluter till eller matar på varandra oberoende försörjningskanaler 167, vardera uppvisande en tryckvakt och ansluten till tilloppen 14, 16 hos verktygsspindeln.
Ackumulatorn 164 innehåller en viss mängd fluid och med ett tryck av 6-7 bar. Denna ac- kumulator 164 verkar på i princip samma sätt som ackumulatorn 704 i kretsen 7F och om- besörjer sålunda, att spindeln - rotom 22 - förses med kylvätska så länge som spindeln ro- \\FSERVER\USERS\YA\DOK\word-dok\up\P337l4se.doc 10 15 20 25 30 - 512 325 8 terar. Regulatom 165 reglerar det utgående trycket till önskat tryck, exempelvis 6 bar. Kyl- vätskan lärnnar spindeln via kanalen 31 (se även Fig. 5).
Längst till vänster i Fig. 8 visas matningssystemet 24F för vätsketillförsel till vätskelagren 24 hos verktygsspindeln. Vätskan tillföres systemet med ett tryck av exempel- vis 100 bar och genomströmmar en tryckvakt 241, en backventil 242, en ackumulator 243, lämpligen en flödesvakt 244, en backventil 245 för att sedan inledas till spindeln via åt- minstone två varandra oberoende försörjningskanaler 246 innehållande respektive en tryck- vakt 247. De olika komponenterna har en funktion som i princip svarar mot vad som tidiga- re beskrivits i anslutning till systemen 7F och 16F. Flödesvakten 244 har till uppgift att re- gistrera att rätt mängd vätska - flöde - passerar.
För reglering av hydraulsystemet, trycksättande kolvens 11 olika sidor för fast- spänning respektive lösgöring av verktyget, är anordnad hydraulkretsen 14F. Efter acku- mulatorn 243 i kretsen 24F och före dess flödesvakt 244 är anordnad en grenledning, i vil- ken är inkopplad en regulator 141 samt en backventil 142, varefter grenledningen ansluter till en flervägsventil, en s.k. fyr-tvåventil eller kryss-parallellventil 143. Regulatom är in- ställd pä ett tryck av t.ex. 60 bar. Via ventilen 143 leds trycksatt hydraulvätska ut genom åtminstone två varandra oberoende försörjningskanaler 144, utrustade med tryckvakter, och in via verktygsspindelns tillopp 14 för förskjutning av kolven 11 åt höger (se Fig.) och fast- spänning av verktyget. Under detta förlopp är den från ventilen 143 till spindelns tillopp 16 anslutna ledningen 145 tryckavlastad för avledning av hydraulfluidet. För lösgörande av verktyget omställs ventilen 143 pâ så sätt, att förbindelsen 144 tryckavlastas och ledningen 145 trycksätts. För att avkänna att ledningen 145 har önskat tryck, är en tryckvakt 146 an- ordnad i ledningen. Retur av berörda fluid avleds via ledningen 147.
Från systemet 7F och efter dess regulator 705 sträcker sig via en backventil 708 en del av en grenledning 707 anslutande till systemet SF mellan dettas backventil 502 och tryckvakt 503. En annan del av grenledningen 707 ansluter via en backventil 708a till sys- temet 24F uppströms dettas försörjningskanaler 247. Grenledningen 707 ansluter vidare via en backventil 709 till systemets 14F ventil 143 liksom via en backventil 710 till systemet 16F nedströms dess backventil 166.
Om exempelvis en felfunktion uppträder i systemet 5F och trycket i detta sjunker under i exemplet 4 bar, vilket är trycket som råder i grenledningen 707 och spindelaxeln stannar, kommer luft från systemet 7F att med initialt 4 bars tryck strömma in i spindelax- \\FSERVER\USERS\YA\DOK\w0rd-d0k\up\P337l4se.doc 10 15 20 25 - 512 323 9 elns borrning 6 för avlägsnande av kylfluidet ur berörda delar av spindelaxeln och för bi- dragande i viss mån till verktygets kylning. Backventilen 708 hindrar naturligtvis att kyl- vätskan i systemet 5F intränger i grenledningen 707.
Pâ motsvarande sätt, sjunker trycket i systemet 16F under 4 bar eller annat fel upp- står och spindeln stannar, kommer luften från systemet 7F att öppna backventilen 710 och tränga undan det berörda i spindeln befintliga fluidet och i viss mån bidra till kylning av spindeln - rotorn.
Motsvarande gäller för att vid otillâtet tryckfall eller annan felfunktion mata sys- temet 14F via backventilen 709 och ventilen 143 och eller mata systemet 24F, vid felfunk- tion, via backventilen 708a med tryckluft från systemet 7F, för avlägsnande av otillbörligt fluid.
Nämnda tryck- och flödesvakter signalerar när berörda värden ligger utanför av- sedda gränser och bryter energitillförseln till spindelaxeln.
Alternativ utformning Den här beskrivna uppfinningen är ej begränsad till exakt den redovisade utform- ningen, utan naturligtvis kan verktygsspindeln ges annan uppbyggnad. Exempelvis kan spindelaxeln 1 sträcka sig in i och upptas av den stationära delen 4, varvid spalttätriingarna kommer att beñnna sig mellan denna och spindelaxeln 1. I detta fall är det möjligt att för- lägga de axiella borrningarna 12a, l2b för hydraulfluidet i spindelaxeln 1 istället för i dragstången 3.
De i anslutning till det beskrivna försörjningssystemet angivna trycken är lämpliga men dock angivna endast såsom exempel och kan naturligtvis variera beroende på olika pa- rametrar. Vid rullningslager utgår delarna 244-247 och i stället kan systemet kompletteras med smörjmedelsövervakning för rullningslagren.
Likaså skall understrykas, att de schematiskt antydda rullnings- och vätskelagren 2 resp. 24 uppvisar på känt sätt även axiallagerfunlction, vilken för att ej i onödan göra be- skrivningen och ritningen mera komplicerad än nödvändigt är utlämnade.
\\FSERVER\USERS\YA\DOK\word-dok\up\P33714se.doc
Claims (6)
1. l. Anordning hos verktygsspindel med en axiellt i spindelaxeln (1) rörlig dragstång (3) för fastspämiing av verktyget, k ä n n e t e c k n a d av att dragstången är omgiven av minst en i förhållande till dragstångens (3) axiella rörelse stationär spole (9), vilken ger ett specifikt strömflöde som är olika beroende på dragstångens (3) axiella läge i spolen (9), var- vid verktygsspindelns roterbara del (1, 3) i form av spindelaxeln (1) eller från denna utskju- tande ändparti (10) av dragstången (3), på den verktyget motsatta änden av verktygsspindeln, är upptagen i en stationär enhet (4) och uppvisar en axiell borrning (6), att den stationära en- heten (4) är försedd med ett inlopp för inledande av kylfluid under tryck till borrningen (6) och att en spalttätning är anordnad mellan den roterbara delen (1, 3) och den stationära enhe- ten (4) i anslutning till inloppet, medgivande läckage av fluid genom spalttämingen.
2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att dragstångens (3) verktyget motstående ände befinner sig i spolen (9).
3. Anordning enligt krav l eller 2, k n n e te c k n a d av att den lägesrelaterade informationen, vilken härrör från spolen (9), överföres från spindelenheten till arman enhet medelst optisk överföring för minskande av störkänsligheten.
4. Anordning enligt krav 1 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att spolen (9) omger dragstången (3) på sådant ställe utefter dess längd, där dragstången uppvisar avvikande egen- skaper.
5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att ett ut- lopp (8) är anordnat i den stationära delen (4) för avledande av axiellt genom spalttätningen läckande fluidurn och att ett tillopp (7) är anordnat i den stationära delen (4) på den inloppet motsatta sidan av utloppet (8) för inledande av gas med ett högre tryck än det i utloppet (8) rådande trycket.
6. Anordningenligtkrav5, kännetecknad avattgasenärluft. O:\users\YA\DOK\word-dok\up\P337l4se.doc
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9901052A SE512323C2 (sv) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Anordning vid verktygsspindel |
| DE60013570T DE60013570T2 (de) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Vorrichtung für eine werkzeugspindel |
| EP00902259A EP1163071B1 (en) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Device of a tool spindle |
| CA002367259A CA2367259C (en) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Device of a tool spindle |
| PCT/SE2000/000101 WO2000059662A1 (en) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Device of a tool spindle |
| JP2000609210A JP4459451B2 (ja) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | 工具スピンドル装置 |
| AT00902259T ATE275453T1 (de) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Vorrichtung für eine werkzeugspindel |
| AU23386/00A AU2338600A (en) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Device of a tool spindle |
| US09/937,170 US6409441B1 (en) | 1999-03-23 | 2000-01-19 | Device of a tool spindle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9901052A SE512323C2 (sv) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Anordning vid verktygsspindel |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9901052D0 SE9901052D0 (sv) | 1999-03-23 |
| SE9901052L SE9901052L (sv) | 2000-02-28 |
| SE512323C2 true SE512323C2 (sv) | 2000-02-28 |
Family
ID=20414965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9901052A SE512323C2 (sv) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Anordning vid verktygsspindel |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6409441B1 (sv) |
| EP (1) | EP1163071B1 (sv) |
| JP (1) | JP4459451B2 (sv) |
| AT (1) | ATE275453T1 (sv) |
| AU (1) | AU2338600A (sv) |
| CA (1) | CA2367259C (sv) |
| DE (1) | DE60013570T2 (sv) |
| SE (1) | SE512323C2 (sv) |
| WO (1) | WO2000059662A1 (sv) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070480B2 (en) | 2001-10-11 | 2006-07-04 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for polishing substrates |
| KR100418661B1 (ko) * | 2003-07-28 | 2004-02-14 | 주식회사 이원 | 엘씨 발진회로를 이용한 드로바유니트의 위치 감지기구 |
| EP2554301B1 (en) * | 2010-03-30 | 2019-05-08 | Makino Milling Machine Co. Ltd. | Spindle device of a machine tool |
| EP2881200B1 (de) * | 2013-12-04 | 2019-02-20 | Gildemeister Drehmaschinen GmbH | Spindeleinheit für Dreh- und Fräsmaschinen |
| JP7840800B2 (ja) * | 2021-08-13 | 2026-04-06 | キヤノン電子株式会社 | 加工装置、制御方法、及び、プログラム |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5818175B2 (ja) * | 1978-02-24 | 1983-04-12 | 日立精工株式会社 | 工具の自動クランプ装置 |
| US4356609A (en) * | 1980-12-12 | 1982-11-02 | Kearney & Trecker Corporation | Spindle keylock |
| JPS58201559A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-24 | Fanuc Ltd | 主軸台の断熱装置 |
| US4569115A (en) * | 1983-09-06 | 1986-02-11 | Ikegai Tekko Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling the depth of cut in the radial direction of a rotary cutting tool in a machine tool |
| US4583894A (en) * | 1984-07-02 | 1986-04-22 | Ex-Cell-O Corporation | High speed motorized spindle with tool clamping/unclamping mechanism |
| US4729701A (en) * | 1986-12-29 | 1988-03-08 | Chaur Sheng Hwang | Automatic tool-replacing device mounted on milling machine |
| DE3719102A1 (de) * | 1987-06-06 | 1988-12-15 | Smw Spanneinrichtungen | Umlaufender spannzylinder fuer kraftspannfutter |
| US5145298A (en) * | 1989-09-11 | 1992-09-08 | Optima Industries, Inc. | High speed drill spindle |
| DE4201013A1 (de) * | 1992-01-16 | 1993-07-22 | Ott Maschinentechnik | Einrichtung zur lageerfassung eines rotierenden werkzeuges |
| JP3421904B2 (ja) * | 1996-08-07 | 2003-06-30 | 光洋精工株式会社 | 工作機械用磁気軸受スピンドル装置 |
-
1999
- 1999-03-23 SE SE9901052A patent/SE512323C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-01-19 WO PCT/SE2000/000101 patent/WO2000059662A1/en not_active Ceased
- 2000-01-19 AU AU23386/00A patent/AU2338600A/en not_active Abandoned
- 2000-01-19 EP EP00902259A patent/EP1163071B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-19 AT AT00902259T patent/ATE275453T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-01-19 CA CA002367259A patent/CA2367259C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-19 JP JP2000609210A patent/JP4459451B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-19 US US09/937,170 patent/US6409441B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-19 DE DE60013570T patent/DE60013570T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4459451B2 (ja) | 2010-04-28 |
| DE60013570T2 (de) | 2005-10-06 |
| SE9901052D0 (sv) | 1999-03-23 |
| WO2000059662A1 (en) | 2000-10-12 |
| EP1163071B1 (en) | 2004-09-08 |
| US6409441B1 (en) | 2002-06-25 |
| DE60013570D1 (de) | 2004-10-14 |
| SE9901052L (sv) | 2000-02-28 |
| EP1163071A1 (en) | 2001-12-19 |
| JP2002540957A (ja) | 2002-12-03 |
| ATE275453T1 (de) | 2004-09-15 |
| CA2367259A1 (en) | 2000-10-12 |
| CA2367259C (en) | 2006-06-06 |
| AU2338600A (en) | 2000-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE512312C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel | |
| SE519206C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel försedd med en rotor varvid anordningen innefattar medel för kylning av rotorn | |
| SE512323C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel | |
| SE512311C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel | |
| SE512322C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel | |
| SE512321C2 (sv) | Anordning vid verktygsspindel | |
| SE519283C2 (sv) | Anordning hos verktygsspindel med en i spindelaxeln roterande och axiellt rörlig dragstång | |
| SE519282C2 (sv) | Anordning hos verktygsspindel med en roterande och axiellt i spindelaxeln rörlig dragstång för fastspänning av verktyg |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |