3. Шпиндельные узлы (шу) станков
Шпиндель является одной из наиболее ответственных деталей станка. От него во многом зависит точность обработки. Поэтому к шпинделю предъявляется ряд повышенных требований. Конструкцию шпинделя определяют: а) требуемая жесткость, расстояние между опорами, наличие отверстия (для пропуска материалов и для других целей); б) конструкция приводных деталей (зубчатые колеса, шкивы) и их расположение на шпинделе: в) тип подшипников и посадочные места под них; г) метод крепления патрона для детали или инструмента (определяет конструкцию переднего конца шпинделя).
Шпиндели современных станков имеют довольно сложную форму. К ним предъявляются высокие требования по точности изготовления; часто до половины всех проверок на точность, проводимых при изготовлении станка, приходится на шпиндельный узел. Технические условия На изготовление шпинделей устанавливаются ГОСТом для станков данного класса. Так, для шпинделей прецизионных станков средних размеров биение поверхностей под подшипники относительно оси шпинделя не должно превышать 1 мкм, овальность и конусность шейки — 2 мкм. Это говорит о высоких требованиях к шпинделю станка и ко всему шпиндельному узлу.
Компоновка шпиндельных узлов связана с компоновкой всего станка, так как шпиндель является одним из главных его элементов. Вариант расположения шпиндельной бабки однопозиционных станков можно видеть на рис 3.1. В прецизионных станках (токарных, координатно-расточных и др.) стремятся выделить шпиндель в самостоятельный конструктивный узел, отделив его от коробки скоростей. Этим значительно уменьшается передача на шпиндель вибраций и динамических нагрузок, возникающих в приводе. Компоновка шпиндельных узлов многошпиндельных станков имеет свою специфику. Здесь расположение узла шпинделя зависит от положения в пространстве оси станкаХ—X (вертикальная или горизонтальная) н расположения по отношению к ней осей вращения шпинделей Z—Z (рис.3.2) Ось станка X —X обычно совпадает с осью вращающегося стола или шпиндельного барабана.
в многопозиционных станках
Для сокращения площадей и удобства обслуживания в многопозиционных станках широко распространена вертикальная компоновка. Если деталь в период обработки вращается, то удобнее располагать ось вращения шпинделя Z параллельно оси стола (рис.3.2). К этой группе относятся многошпиндельные автоматы и полуавтоматы последовательного и параллельного действия, для токарной обработки и сверлильно-расточных работ. Расположение оси вращения шпинделя перпендикулярно оси стола (рис 3.2^6) -более редкий случай. Обработка неподвижных деталей характерна для агрегатных сверлильно-расточных станков с поворотным столом (рис. 3.2, в), где шпиндели компонуют в многошпиндельных головках. Горизонтальное расположение оси стола, когда стол превращается в шпиндельный барабан, характерно для большой группы многошпиндельных токарных автоматов и полуавтоматов (рис. 3.21 г) обработка неподвижных деталей на барабане с горизонтальной осью вращения производится, например, па барабанно-фрезерных станках (рис.3.% д) с непрерывным вращением барабана или на многопозиционных станках с компоновкой, подобной представленной на рис. 3.2 г.