ВРАЩАЮЩИЙСЯ ЦЕНТР

Полезная модель относится к области станкостроения, машиностроения, металлообработки, а более конкретно для поджатия длинномерных заготовок при обработке на металлорежущих станках.
Известен вращающийся центр, центровой валик которого установлен в неподвижном корпусе на радиальных и упорных подшипниках (см. а.с. СССР №288941, В23В 23/04, 1969 г.).
В зазор между центровым валиком и затяжным кольцом в процессе резания проникают инородные тела - окалина, стружка, эмульсия (СОЖ), что увеличивает вероятность образования задиров на поверхности дорожек качения подшипников из-за абразивного износа и снижает срок службы подшипников и точность изготовляемых деталей на станке.
Известен вращающийся центр, содержащий роликовый и шариковый радиальные подшипники, упорный подшипник, неподвижную ось с коническим хвостовиком и центровой стакан с центрирующим конусом, причем шариковый радиальный подшипник имеет собственную крышку, а осевое усилие, действующее на центровой стакан, передается упорному подшипнику через дистанционную шайбу (см. патент РФ №41428 U1, B23B 23/04, 17.05.2004 г.).
Роликовый подшипник снижает скорость вращения центрового стакана, что создает дополнительное трение в месте контакта центрирующего конуса с обрабатываемой заготовкой, приводящее к его преждевременному износу.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемой конструкции является вращающийся центр, состоящий из хвостовика с установленной на него вращающейся частью, внутри которой выполнены с одной стороны коническое отверстие для размещения в нем сменных насадок, а с другой цилиндрическая проточка для установки упорных и радиальных подшипников, зафиксированных посредством промежуточных и регулировочного колец, и базирующихся на хвостовике, в осевом отверстии которого установлен выталкиватель (а.с. № 251338, В23В 23/04, 1968г.).
Данное конструктивное решение не обеспечивает плотную и надежную фиксацию подшипников в корпусе вращающегося центра, что в условиях высоких знакопеременных нагрузок является причиной преждевременного износа подшипникового узла в процессе его работы. Кроме того, удаление насадки из конического отверстия корпуса производится вне станка ударным способом (с помощью молотка), что существенно увеличивает вероятность повреждения подшипников и, таким образом, снижения точностных характеристик вращающегося центра.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение длительности сохранения точности вращающегося центра, путем обеспечения плотной и надежной фиксации подшипников в корпусе вращающегося центра.
Технический результат достигается тем, что вращающийся центр содержит хвостовик с конусной частью и посадочной поверхностью, а также корпус с коническим осевым отверстием под сменную насадку, два радиальных подшипника, сопряженных своими внутренними кольцами с посадочной поверхностью хвостовика, а также первый упорный подшипник и первое промежуточное кольцо, причем все подшипники зафиксированы в корпусе посредством резьбовой крышки, в осевом отверстии хвостовика с возможностью возвратно-поступательного движения установлен выталкиватель со штоком, при этом согласно предложенной полезной модели, на посадочной поверхности хвостовика выполнен буртик, в корпусе дополнительно размещены второй упорный подшипник и второе промежуточное кольцо, причем, упорные подшипники своими первыми кольцами опираются на боковые поверхности буртика, а вторыми кольцами через промежуточные кольца связаны с наружными кольцами радиальных подшипников. При этом, шток выталкивателя может быть выполнен с возможностью взаимодействия с пробкой, подвижно установленной в осевом отверстии конусной части хвостовика на упругом кольце.
На фиг.1 представлен общий вид вращающегося центра.
Вращающийся центр состоит из хвостовика 1 и установленного на него через упорные 7 и радиальные 8 подшипники корпуса 2. Корпус 2 имеет коническое осевое отверстие 3 для размещения в нем сменной насадки 4. Хвостовик 1 имеет конусную часть 5 (конус Морзе) и посадочную поверхность 6, снабженную буртиком 9. Подшипники 7, 8 на посадочной поверхности 6 хвостовика 1 установлены попарно таким образом, что упорные подшипники 7 своими первыми кольцами 10 упираются в боковые поверхности буртика 9, а вторыми кольцами 11 через промежуточные кольца 12 связаны с наружными кольцами 13 радиальных подшипников 8, которые сопряжены с посадочной поверхностью 6 хвостовика 1 своими внутренними кольцами 14. Для регулировки усилия поджатия подшипников в корпус 2 ввинчивается резьбовая крышка 15, под которой располагается сальник 16, служащий для предотвращения вытекания смазки для подшипников. В хвостовике 1 имеется осевое отверстие 17, внутри которого установлен выталкиватель, состоящий из штока 18 и упирающейся в него пробки 19 с кольцом 20, расположенной в конусной части 5 хвостовика 1.
Вращающийся центр работает следующим образом.
Вращающийся центр своим хвостовиком 1 вставляется в пиноль задней бабки токарного станка (на чертеже не показан). Затем в коническое осевое отверстие 3 корпуса 2 устанавливается сменная насадка 4. Надежное поджатие заготовки насадкой 4 производится с помощью винта пиноли задней бабки станка или автоматически. В процессе обработки заготовки на корпус 2 действуют знакопеременные нагрузки, которые воспринимаются упорными 7 и радиальными 8 подшипниками, плотно зажатыми в корпусе 2 резьбовой крышкой 15. Наличие на хвостовике буртика обеспечивает при работе плотную и надежную осевую фиксацию подшипников в корпусе, исключая, таким образом, вероятность осевого смещения подшипников, а также появления осевого люфта между кольцами радиальных подшипников, способствующего в процессе работы вращающегося центра возникновению повышенного износа. Разделение подшипников на две одинаковые симметричные группы позволяет более равномерно распределить радиальные нагрузки между подшипниками, что существенно уменьшает угловое биение корпуса.
Чтобы заменить насадку 4 следует вручную или автоматически отвести пиноль. При этом винт пиноли продвинет пробку 19 и шток 18 до торца насадки, выдавит ее из конического осевого отверстия 3 корпуса 2, освободив место для следующей насадки. Установка следующей насадки производится давлением ее торцевой части на выталкиватель с пробкой 19, которые под ее воздействием продвигаются в исходное положение. Снабжение осевого отверстия хвостовика пробкой с кольцом позволяет производить замену насадки безударным способом, что существенно увеличивает долговечность вращающегося центра.