SU1135559A1

SU1135559A1 - Шпиндельный узел

Info

Publication number: SU1135559A1
Application number: SU833657625A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Живоглядов
Original assignee: Тольяттинский политехнический институт
Priority date: 1983-10-26
Filing date: 1983-10-26
Publication date: 1985-01-23

Abstract

ШПИНДЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ, содержащий корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство дл стабилизации температуры, выполненное в виде каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпиндел и заполненных теплоносителем, отличающийс тем, что, с целью расширени технологических возможностей , каналы расположены под углом к оси шпиндел так, что образующа , проведенна через оси каналов, представл ет усеченный конус, у которого основание большего диаметра расположено у передней опоры , причем внутри каналов размещены дополнительно введенные фитили в виде полой пористой трубки.

Description

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для обеспечения стабилизации температуры шпиндельных узлов станков, что обеспечивает повышение точности 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 вслед; стзие этого малая надежность устройства, снижающая надежность всего станка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 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 вдоль его оси. Указанные каналы вакуумизированы и заполнены теплоносителем [2].

Однако известный шпиндельный узел находит ограниченное применение вследствие того, что устройство для стабилизации температуры неработоспособно в случае горизонтального расположения шпинделя, так да г сквозные каналы внутри шпинделя, заполненные теплоносителем и вакуумизированные, представляют собой термосифон.

Недостатком термосифона является возврат конденсата в зону испарения за счет гравитационных сил, вследствие чего зона испарения должна находиться ниже зоны конденсации.

В случае расположения известного шпинделя горизонтально температура не может быть стабилизирована, так как пары, устремляясь 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 случае не будет.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей шпиндельного узла.

Поставленная цель достигается тем, что в шпиндельном узле, содержащем корпус с установленным в нем на опорах шпинделем и устройство для стабилизации температуры, выполненное в виде сквозных каналов, равномерно расположенных по окружности внутри шпинделя и заполненных теплоносителем, каналы расположены под углом к оси шпинделя так, что образующая, проведенная через оси каналов, представляет 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 ?Г 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 1, 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 повышается 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.

ВНИИПИ Заказ 10131/7 Тираж 1086 Подписное

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

Claims

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.