Прецизионная станина

Прецизионная станина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I»I 5В284

Сома Советсккх

Соккалисткческкк

Республкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-=-у— (22) Заявлено 02.10.72 (21) 1839576;68 с присоединением заявки л1е— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.76. Вюл1åòåíü . 6 24 45) Дата опубликоза;...я О:. =;: ..;я ., .1.."., 01I д-1 g 23 B 20 06

В 23 Q 1, 02

Всударственнык комнтег

Совета Министров СССР ло делам кзооретеккй х открытий

l (53) УД1, 621.9.08 (088.8) (72) Авторы изобретен ия

В. Г. Абрамов, С. А. Антонов и Б. E. )йездрогин

Особое конструкторское бюро станкостроения (71) Заявитель (54) ПРЕ1.1,ИЗИОНИАЯ СТАИИНА

Изобретение относится к области станкострое: ия и может быть использовано для высокоточ .ых устройств, например координатно-расточных станков.

В настоящее время в прецизионном станкостроении для обеспечения необходимой прямолинейности и плоскостности направляющих станин используются следящие системы

Kîìченсации прогиба станины, так как увеличен Ie жесткости станины связано с увеличением ее веса и это не всегда дает хорошие р езул ьта ты.

Известно устройство, предназначенное для этой цели, работающее по,принципу обратной связи и содержащее размещенные внутри станины базовые балки, свободно лежащие на своих опорах и,параллельные направляющим; отдельный для каждой базовой балки датчик, взаимодействуюший с нею и реагирующий на

Bpo. Iobl соответствующей направляюшей; вспомогательную гидравлическую опору,станины, расположенную под каждой направляющей, взаимодействующую с органом для регулировки давления, которое линейно зависит от величины прогиба направляющей и создает усилие, устраняющее этот:прогиб.

Однако в известном устройстве раз мещение вспомогательных опор и базовой балки непосредственно под направляющими,в сочетании с расположением ocHQBHblx опор, удале.. .Иь.х Одна 0Т другой на 001pl значительчое расстояние, не устраняет поперечного прогиба ста:-пт-IoI. По этой причине органы станка, расположенные на станине, поворачиваются в

lI0IIеречнОЙ вертикальной ill. 10скости. B частности, э координатно-расточном c1à поэтального типа происходит IIoBopoT стоек, на которых базируются подвижная поперечина со шпиндельиой головкой и вторая шпичдель10 ная головка, в результате чего нарушается точное положение осей шпинделей относительНО ПЛОСКОСТИ СТ0.1 Я.

Поскольку базовые балки не связаны одна с другой, то при закручивании стани-Ihl во15 круг ее поперечной о и базовые балк,l смещаются зместе с направляющими станины и датчики че выда1от сигнала 00 ошибке, хотя в действительчости она имеется.

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства для компенсации прогиба станины, которое бы обеспечивало стабильное .положение напразляюших станины в поперечном направлении, т. е. устранение поперечного прогиба станины, н устранение от25 рицательно-0 эффекта закручивания станины.

Для этого .в предлагаемой прецизионной ста: ции базовая балка выполнена П-образной формы и установлена на трех oilopax, С0вметценных с опорамн станины.

Кроме того, . Иа каждой прямолинейной части балки установлено не менее одного,датчика деформации, которые управляют соответствующими,дополнительными регулируемыми опорами. Средняя часть П-ооразной балки рас положена па средней опоре станины, установлекной,по ее оси, а ее концы— на двух крайних опорах, размещенных по краям станины. Свободные концы П-образной балки на крайних опорах расположены не непосредственно, а через промежуточную прямолинейную дополнительную балку, установленную на крайних опорах поперек стаклны.

Дополнительные регулируемые опоры размещены между основными опорами станины.

Опоры станины совмещены с опорамл базоBbtx балок, а последние выпол:«ены в виде сухарей, расположенных в отверстиях основания станины.

На фиг. 1 изображен координатно-расточный станок с частичными вырывами по опорам, вид сбоку", на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б ка фи-. 1; на фиг. 4 — разрез по  — В на фи". 1; на фиг. 5 — разрез по Д вЂ”,ц на флг. 1.

На чертежах, показано для примера:применение предлагаемой прецизионной станины в координатно-расточком станке .портального типа. прецизионная станина "îñòîèò из двух основных узлов: станины (основания), на которой монтируются все узлы стачка и механизма компенсации деформации.

Основание 1 представляет собой деталь коробчатой формы, в которой сверху выполкекы направляющие 2 и 8, ка которых смонтирован стол 4. Сверху также расположены платики 5, на которых монтируются стойки б, несущие рабочие органы станка.

На нижней стенке основания 1 выполнены трп платина 7, один из которых расголожек по осп станины, а два других по краям. К платикам 7 жестко прикреплены сферические шайбы 8, которыми основание 1 опирается о башмаки 9, 10, 11, имеющие сферической формы углубления.

На основании 1 смонтирован механизм компенсации деформации, содержащий базовую балку, состоящую из трех прямолинейных балок 12, 18 и 14. Балка 12 расположена поперек оси сгакпкы, а балки И и 14— вдоль кее.

Балки 18 и 14 одними своими концами жестко скреплены с концами балки 12 и образуют жесткую П-образную конструкцию.

Друп«е концы балок И и 14 свободно лежат на дополнительной прямолинейной базовой балке 15, расположенной поперек с-.анины (см. фпг. 5).

В концы балок 18 и 14 вставлены штифты

lб с полукруглыми головками, которые и находятся в контакте с плоскими поверхностями балки 15. Это сделано для исключения возможности возникновения кромочных давлений между оалками 12, 18 и 14.

10 !

2э

Базовая балка П-образной формы, со,стоящая из балок 12, 13 и 14 и сочлененная с ней дополнительная базовая балка 15 опираются через сферические шайбы 8 о башмаки 9, 10 и ll,в трех точках: посередине балки

12 и по концам балыки 15 через сухари (7, расположенные,в отверстиях, выполненных в нижней стенке станины. Сухари 17 имеют полукруглые головки.

Следует отметить, что:возможно конструктивное выполнение предложенной прецизионной станины и без дополнительной базовой балки 15. При этом свободные концы балок

18 и 14 должны быть снабжены сухарямл 17 и через них опираться о башмаки 10 и 11 через сферические шайбы 8. Однако такой вариант будет иметь недостаток — балка 12 должна будет иметь длину дополнительной базовой балки 15 (см. фиг. 5), что увеличит габариты координатно-расточного станка.

Совмещение опор основания 1 и системы базовых бало к создает наиболее благоприятные условия для поддержания стабильного положения базовых балок относительно,направляющих 2 и 3.

Середины балок 12, 18 и 14 соедпнекы через передаточные элементы !8, 19 и 20 с датчиками 21, 22 и 23, прикрепленными к основанию l.

Датчики 21, 22 и 28 соединены следящими каналами 24, 25 и 2б (они могут быть носителями различной среды, например, гидравлическими) с регулируемыми домкратами 27, 28 и 29, источник силы которых на фигурах пе,показан.

Регулируемые домкраты 27, 28 и 29 устанавливаются на фундаменте между башмака ми 9.

Раоотает предлагаемая прецизиочная станина следующим образом. При обработке тяжелых деталей, закрепленных на подвижном столе 4, направляющие

2 и 3 от,веса изделия и усилия резания могут получить следующие положения вследствие деформации, изгиб в продольном направлении при сохранении параллельности направляющих 2 и 3 между собой; разворот на правляющих в поперечном направлении (закручивание направляющих) вследствие сложного изгиба станины выпуклостью вверх от реакции башмака 9 и выпуклостью вниз от реакций башмаков 10 и .11; разворот направляющих в продольном напр авлении,вследствие,смещения края одной из направляющих от действия несимметричного,; совместное действие указанных выше деформаций.

Указанные положения направляющих получаются при стабильном, положении башмаков 9, 10 и Г1 за счет деформации стенок станины.

Базовая балка П-образной формы, состоящая из балок 12,,И и 14, и сочлененная с ней дополнительная базовая балка 15 не изменяют своего положения при деформациях станины, т. к. они базируются через сферические шайбы 8 на башмаках 9, 10 и 11 и не подвержены возмущающим усилиям, действующим на станину.

Таким образом, базовая балка П-образной формы и дополн..тельная базовая балка создают исходну о независимую от деформаций станичы измерительную плоскость (эта10Hную плоскость), по которой должны выравниваться направляющие 2 и 8.

Выравнивание направляющих 2 и 8 производится регулируемы«ми домкратами 27, 28 и

29, которые управляются датчиками 21, 22 и

28. В описываемом варианте осуществления координатно-расточного станка приняты гидравлические датчики 21, 22 и 28 и регулируемые домкраты 27, 28 и 29 (источник гидравлического давления на фигурах не указан).

Формула изобретения

1. Прецизионная станина, установленная на башмаках фундамента, на которой рис Ioложгны подвижной стол изделий и механизм ком пенсации деформации, имеющий базовую балку, связанную со станиной датчиком деформации, управляющим регулируемым,дом кратом компенсации деформации, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности обрабатываемых деталей и компенсации поперечных деформаций станины от несим5 метрпчного:давления изделия, передаваемого через перемещаемый стол, базовая балка выполнена П-образной формы и установлена на трех опорах, совмещенных с башмаками станиныы.

10 2. Станина по п. 1, отл нчающая ся тем, что на каждой прямолинейной части балки установлено не менее одного датчика дефор мации, управляющего соответствующим регулируемым домкратом.

15 3. Станишна по п. 1, отлич ающаяся тем, что средняя часть П-образной балки расположена на башмаке, установленном по оси станины, а свободные концы ее — на двух крайни «башмаках, размещенных по краям

20 станины

4. Станина по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения .длины средней части П-образной балки, ее свободные концы оперты о дополнительную прямолинейную оазовую оалку, которая установлена на башмаках поперек станины.

519284

А-А

Составитель Т. Юдахина

Техред М. Семенов

Редактор 3. Кононович

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»

Заказ 832/1089 Изд. № 1567 Тиоахк 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4 5