Токарный станок

Токарный станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТОКАРНЫЙ СТАНОК, содержащий установлеимые на станине шниндельную бабку и нодвижные рабочие органы нро .ч().1ьн1)П1 суппорт и нонеречныо са.чазкп, оснащенные аэростатическими нанранляющими , датчиками иеремениния и ириводами нодач с двигателями, отличающийся тем, что, с целью расигиреиия техно.югических возможностс при одновременном новьпне НИИ надежности, каждый )Д нодач рабочих органов В1)1но,1нен в виде фрикционной нары, содержаи1ей свя; анный с двигателем ролик, установленный .с возможносгыо взаимодействия с введенным в станок мпоком , соединенным с соответствуюн1им раПочнм органом и имеющим участок нониженной жесткости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1144774

4(51;> В 23 В 7/00

>

>

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515(>97/25-08 (22) 26.11.82 (46) 15.03.85. Бюл. № 10 (72) И. P. Зацман, Л. И. Брук, С. И. Зай> ев, Л. И. Кишиневский. 10. А. (Iaptla;tt>tr>II> и;I. H. (.тупин (53) 62! .941.243 (088.8) (56) 1. Мооге йiamond t ttrning machines.

«Precision Engineering», 1980, 2, № 4, р.р. 225 — 227. (54) (57) ТОКАРНЫЙ (.ТЛН()К, содер>кащий установленные на станине шпиндельную бабку и н<> tBHiKttblc рабочие органыирод< It>lll>III суппорт и шн>еречные салазки, ос!ищенни>с >эростатнч> CKHìè lltl lip>In.:>>(к>шими, датчиками перемещения ll нриводамн подач с двигателями, отлича>ощпич тем, что, с нельк> расширения технологи >секи возможностей нри о:цп>временном Il(>It>>llllt.нии наде>кш>сти. каждый привод подач p;Iбони органов выполнеll в вн tt. фрикцио»ной нары, содержащей связ»нный C,д вигат лем ролик, установленный .с возможнск гью взаимодействия с введенным в станок Illò<>ком, соединенным с соответствующим p;IF>t>чим органом II имеющим участок >ншижеllной жесткости.

1144774

Изобретение относится к станкостроению.

Известен токарный станок, содержащий установленные на станине шпиндельную бабку, подвижные рабочие органы — продольный суппорт и поперечные салазки, оснащенные аэростатическими направляющими, датчиками перемещения и приводами подач с двигателями (1).

Недостатком известного станка является большая инерционность привода подач, что обуславливает неравномерность перемещения рабочих органов при дроблении стружки и приводит к ухудшению обрабатываемой поверхности изделия.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей станка путем обеспечения большей равномерности движения рабочих органов при дроблении стружки при одновременном повышении надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в токарном станке, содержащем установленные на станке шпиндельную бабку и подвижные рабочие органы — продольный суппорт и поперечные салазки, оснащенные аэростатическими направляющими, датчиками перемещения и приводами подач с двигателями, каждый привод подач рабочих органов выполнен в виде фрикционной пары, содержащей связанный с двигателем ролик, установленный с возможностью взаимодействия с введенным в станок штоком, соединенным с соответствующим рабочим органом и имеющим участок пониженной жесткости.

На фиг. 1 изображен станок, общий вид; на фиг. 2 и 3 — варианты исполнения привода подачи.

Станок содержит установленные на станине 1 шпиндельную бабку 2 с аэростатическими направляющими, продольный суппорт 3 и поперечные салазки 4, которые имеют аэростатические направляющие и несут инструмент 5.

В качестве датчиков перемещений применен лазерный интерферометр, образованный блоками 6 и 7 продольного и поперечного интерферометров соответственно, и соответствующими обратными отражателями 8 и 9. Каретки снабжены механизмами 10 и 11 продольной и поперечной подачи с электродвигателями 12 и 13, управляемыми программным устройством (не показано). Управление кинематическим дроблением стружки может обеспечиваться специальной управляющей программой или введенным в программное устройство блоком управления кинематическим дроблением (не показан).

В корпусе 14 каждого механизма подачи в любом варианте его конструкции установлен на валу 15 ведущий ролик 16, связанный с электродвигателем 12 непосредственно или

55 через редуктор (не показан). Шток 17 подвижен в направлении подачи относительно корпуса 14. Ролик фрикционно связан с подвижным относительно корпуса штоком 17.

Для этого на подвижном элементе 16 выполнена ответная поверхность 18, параллельная направлению подачи. Поверхность ролика 16 может быть цилиндрической, а ответная поверхность 18 — плоской, что позволяет обеспечить линейную зону фрикционного контакта, наиболее предпочтительную с точки зрения жесткости и износостойкости.

Для создания фрикционного взаимодействия ведущий ролик 16 и подвижный шток

17 поджаты друг к другу, например пружиной 19. Возможны и другие способы поджима. Для того, чтобы обеспечить поджим, в подвижном штоке 17 выполнено звено 20, упругое в направлении поджима, т.е. в направлении, перпендикулярном подаче и оси

15 ролика. Целесообразно звено 20 выполнять в месте крепления подвижного штока 17 или в месте крепления корпуса 14.

Конструктивно механизм подачи может быть выполнен различным образом. В основном варианте корпус 14 установлен на станине 1, а подвижный относительно корпуса шток 17 — на каретке 3, причем подвижный элемент выполнен в виде штока, имеющего две противолежащие плоские поверхности 18 и 21, параллельные направлению подачи.

Длина плоскостей должна быть не меньше хода каретки. Плоскость 18 взаимодействует с ведущим роликом, а плоскость 21 с поджимным подпружиненным роликом 22.

Пружина 19 через поджимной ролик прижимает шток к ведущему ролику. Упругое звено 20 выполнено на штоке вблизи места его крепления.

Наличие упругого звена уменьшает требования к точности изготовления и сборки устройства, обеспечивает постоянство усилия поджима штока к ведущему ролику при перемещении каретки и при износе фрикционной пары в процессе эксплуатации, и устраняет воздействие усилия поджима на опоры каретки при сохранении высокой жесткости механизма в направлении подачи. Кроме того, упругое звено обеспечивает линейность зоны фрикционного контакта ведущего ролика с ответной поверхностью.

Роль упругого звена может выполнять участок штока между местом его крепления и ведущим роликом. Вместо упругого звена может быть выполнен шарнир (не показан), однако при этом трудно обеспечить жесткость в направлении подачи.

Кроме того, можно расположить корпус механизма на продольном суппорте, а шток закрепить на станине. Для привода поперечной подачи возможны два варианта: корпус механизма установлен на продольном суппорте, а шток закреплен на поперечных салазках, либо наоборот. корпус установлен

1144774 на поперечных салазках, а шток — на продольном суппорте. Для других вариантов компановки кареток станка также существуют различные варианты установки механизмов подачи, они выбираются из конструктивных соображений.

Возможен вариант установки корпуса механизма подачи 14 с ведущим роликом 16 на кронштейне 23, закрепленном на суппорте 3, а подвижный относительно корпуса шток 17 с ответной поверхностью 18 выполнен прямо на станине 1. Пружина 19 вследствие наличия упругого звена 20 в креплении корпуса 14 к кронштейну 23, воздействует на корпус механизма и прижимает ведущий ролик 16 к ответной поверхности 18.

В любом случае усилие поджима создает натяг во всех подвижных соединениях механизма подачи и обеспечивает высокую жесткость и беззазорность механизма.

Станок работает следующим образом.

После загрузки заготовки включаются вращение шпинделя и механизмы подачи.

При включении подачи электродвигатель 12 приводит во вращение ведущий ролик 16.

Шток 17, изгибаясь в своем упругом звене 20, прижимается к ведущему ролику 16 под действием усилия пружины 19, которое передается штоку через поджимной ролик 22. Таким образом, создается фрикционное взаимодействие между штоком и ведущим роликом. При этом шток линейно перемещается в направлении подачи и приводит 30 в движение суппорт и салазки с инструментом.

Продольная каретка перемещается в направлении подачи на аэростатических опорах, т.е. на слое воздуха, подаваемого под давлением в зазор между кареткой и станиной. При этом сопротивление перемещению каретки очень мало и не зависит от скорости и направления движения.

Пружина 19 воздействует на корпус 14 механизма подачи. При этом упругое звено 20 в креплении корпуса изгибается и ведущий ролик прижимается к ответной поверхности 18 подвижного относительно корпуса штока 17. Таким образом, создается взаимодействие между контактируюгцими элементами.

Перемещение каретки измеряется лазерным интерферометром 6, что позволяет путем обратной связи обеспечить движение каретки в точном соответствии с законом, задаваемым устройством программного управления, в том числе обеспечивающим кинематическое дробление стружки. Можно применять различные законы кинематического дробления стружки.

В предлагаемом блоке стружкодробления длина поверхности, с которой снимается элемент стружки, составляет 2 оборота.

Однако из-за деформаций стружки при ее образовании длина элемента стружки сокращается. Например, при диаметре заготовки

50 мм длина элемента стружки может составлять 30 мм. При обычно применяемой заточке резца элемент стружки завивается и приобретает форму кольца или спирали, например, диаметром около 10 мм и длиной 5 — 10 мм.

Предложенный станок обеспечивает повышенную точность обработки при одновременном повышении надежности.

1144774

Редактор Н. Воловик

Заказ 1013/8

Составитель Ю. Ельчанин

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий ! 13035, Москга, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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