SU746236A1 - Стенд дл испытани электрошпинделей - Google Patents

Description

(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОШПЙЙДЕЛЕИ

Изобретение относитс  к машино .строению, а именно к испытательным машинам и приборам, и может быть использовано преимущественно в станкостроительной и подшипниковой промышленности дл  контрол  качества изготовлени  и сборки прецизионных высокоскоростных электрошпинделей ,, , Известен стенд дл  испытани  под шипниковых узлов,содержащий станину , рабочий вал дл  установки испыт ваемых подшипниковых узлов, привод вращени  и нагружающее устройство Известный стенд позвол ет испытывать подшипниковые узлы при раз-, личных нагрузках и частотах вращени , однако он не может быть испол зован дл  испытани  подшипниковых узлов, установленных непосредственно в рабочем устройстве, например электрошпинделе, . Известен также стенд дл  испытани  электрошпинделей, содержащий станину, узел дл  установки и закреплени  злектрошпиндел , генератор напр жени  с приводнь1М электро-двигателем и преобразователь вибрации , взаимодействующий с аттестован ным , элементом 2. Однако известный стенд не позвол ет с достаточной точностью оценивать качество изготовлени  и сборки, т.е. жесткость опор электрошпиндел , так как он не может нагружать испытываемый электрошпиндель в процессе испытани  радиальной нагрузкой и оценивать вызванное ею с щение валаротора , которые имеют место вэксплуатации , например, при врезании шлифовального круга. Кроме того, оценка точности вращени  опор электрошпинДел . по колебани м цилиндрической оправки неизбежно св зана с погрешност ми изготовлени  и установки самой оправки. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  жесткости, т. е. качества изготовлени  и прецизионных высокоскоростных электрошпинделей , которое оказывает вли ние как на долговечность .самого электрошпиндел  и инструмента/ так и на качество, обрабатываемых поверхностей . Это достигаетс тем/ что предлагаемый стенд снабжен нагт узочным устройством , выполненным в виде катушки индуктивности, св занной с измерителем усили  и лиска ид ферромагнитого диэлектрика, жестко закрепленого через эк{)анирующую втулку на алу-роторе электрошпиндел , а аттетованный элемент выполнен в виде арика: с возможностью базировани  го на аттестованной технологической аске вала-ротора электрошпиндел  и акрепленного с помощью торсиона и ентрирующегос  стакана.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд; на фиг. 2 - нагружающее и измерительное устройство; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 и схема соединений индуктивных датчиков .

Стенд дл  испытани  электрошпинделей содержит станину 1, узел 2 дл  установки и закреплени  электрошпиндел  3, генератор 4 напр жени  повышенной частоты с приводным электродвигателем 5, систему смазки б и систему охлаждени  7, наполненную 1,5%-ным содовым раствором .

Преобразователи вибрации - бесконтактные индуктивные датчики 8 установлены,во втулке 9 из неферромагнитного металла, имеющей магнитный экран 10, и охватывают ферромагнитный шарик 11 с аттестованной сферической поверхностью. Шарик 11 центрируетс  по базовой технологической фаске центрового отверсти : вала-ротора 12 -электрошпиндел  Т и закреплен при помощи торсиона 13, самоцентрирующегос  стакана 14 и пробки 15. Втулка 9 с индуктивны1йи бесконтактными датчиками 8 закреплена на координатном столике 16, установленном на станине 1. Диаметраль но противоположно. расположенные датчики 8 соединены дифференциально (см. фиг. 3) и подключены к усилителю 17 и регистрирующему прибору 18.

Диск 19 из ферромагнитного диэлектрика жестко закреплен через экранирующую втулку 20, выполненную И.З бронзы, на валу 12 при помощи гайки 21 и. винта 22. Втулка 20 имеет Магнитный стальной экран 23. Узел нагружени  выполнен в виде симметрично охватывающей часть диска 19 катушк и индуктивности 24, св занной со станиной 1 через упругий элемент 25, имеюший бесконтактньлй индуктивный датчик 26 его деформации , при этом катушка индуктивности 24 соединена с источником 27 регулируемых по длительности и величине электрических импульсов noiSTOHHHoro тока. Обмотка катушки индуктивности 24 выполнена из труб 28, по которым протекает охлаждающа  жидкость из системы охлаждени  29. Индуктивный датчик 2€ имеет магнитный экран 30 и соединен с усилителем 31 и регист .рирующим прибором 32.

Стенд работает следующим образом При вращении вала-ротора 12 с номинальной частотой вращени , котора обеспечиваетс  генератором 4, на катушку индуктивности 24 источником 27 подаетс  П-образный импульс посто нного тока. В результате чего ме ду катушкой индуктивности 24 и диском 19 возникает электромагнитно взаимодействие, т. е. на диск 19 водействует импульс силы. Под действием импульса силы, приложенного к валу-ротору 12, в результате упруготи опор электрошпиндел  3, наличи  гидродинамической масл ной пленки в опорах, а также монтажных зазоров нарушаетс  точность вращени  валаротора 12 в опорах электрошпиндел  3, возникает затухающий колебательный процесс, который измер етс  датчиками 8 и регистрируетс  прибором 18.

Импульс силы, воздействующий на диск 19, имитирует ударные воздействи  на режущий инструмент, которые возникают при нормальной эксплуатации электрошпиндел , например при врезании шлифовального круг По параметрам переходного колебательного процесса вала-ротора 12, вызванного возмущающим воздействием , суд т о качестве изготовлени  и сборки электрошпиндел , а следовательно , и о его точностной долговечности . Усилие взаимодействи  между катушкой индуктивности 24 и дком 19 измер етс  по деформации упругого элемента 25 индуктивным датчиком 26 и регистрируетс  прибором 32.

С целью повышени  резонансной частоты нагружател  катушка 24 выполнена без сердечника и имеет небольшое число витков, диск 19 выполнен из ферромагнитного диэлектрика , а упругий элемент 25 имеет большую жесткость.

Базовой поверхностью дл  измерени  точности вращени  опор электрошпиндел  3  вл етс  аттестованна  сферическа  поверхность шарика 11, центрирующегос  по базовой технологической фаске вала-ротора 12 и закрепленного упругим торсионом 13 через стакан 14, что позвол ет исключить погрешности, св занные с Неточностью формы :И монтажа базовой поверхности дл  измерени .

Дл  устранени  вли ни  магнитног пол  катушки индуктивности 24 на ра боту индуктивных датчиков 8 и 26 предусмотрены ферромагнитные экраны 10, 23 и 30, а также магнитные сопротивлени  втулок 9 и 20, выполненных из бронзы.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР .№ 323695, кл. G 01 М 13/04, 1971.

0

2.Авторское свидетельство СССР № 538267, кл. G 13/04, 1976.

Фut.3 .