Металлорежущий станок

Металлорежущий станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(F117% 52 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.01.78 (21) 2572572/25-08 с присоединением заявки Уев (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень Ме 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М.К..

В 23С 1/00

В 23D 7/04

Государственный комитет (53) УДК 621.914.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. И. 1истяков, С. А. Антонов и Б. Б. Мездрогин

Особое конструкторское бюро станкостроения (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ СТАНОК

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в основном в тяжелых портальных станках, предназначенных для обработки крупногабаритных, в частности самолетных, деталей.

Известны станки, в которых портал перемещается по горизонтальным направляющим двух параллельных станин с помощью двух синхронно вращающихся червяков и неподвижных червячных реек. Портал состоит из поперечины, связанной с двумя стойками, одна из которых может перемещаться только вдоль станины, а вторая стойка, в целях компенсации температурных деформаций, может перемещаться также и по опорной плоскости в направлении, перпендикулярном к направляющим станины (1).

У станков, имеющих большую ширину портала и большой вес подвижной части, станины выполнены с двумя горизонтальными направляющими, причем в целях предотвращения заедания подвижного портала, они выполнены узкими, что приводит к увеличению контактных напряжений, быстрому износу направляющих и снижению точности обработки изделий. При перемещении портала вдоль станины, благодаря наличию деформаций фундамента, станин и стоек, вызванных колебаниями температуры и погрешностями их изготовления и установки, а также изменением геометрии поперечины во время перемещения по ней шпиндельной бабки, происходит разворот стоек и их изгиб, неравномерное распределение нагрузки на станину, неравномерный износ направляющих и, в результате, возможно даже заклинивание портала и его поломка. Кроме этого из-за жесткого сое10 динения стоек с поперечиной, деформации фундамента, станин и стоек влияют на форму поперечины, что также отражается на эксплуатационных характеристиках станка.

15 Целью изобретения является уменьшение деформации фундамента, станин и стоек на геометрическую форму поперечины.

С этой целью в описываемом станке поперечина связана с каждой стойкой через

20 опору, расположенную на верхнем торце стойки симметрично направляющим станины, и упругие компенсирующие элементы.

При этом опоры выполнены по форме, близкой к цилиндрической поверхности, с об25 разующими, параллельными направляющим станины, а другие компенсирующие элементы выполнены, например, в виде планок, обладающих податливостью в вертикальном направлении.

30 На фиг. 1 схематично представлен ста751521

3 нок, вид спереди; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Станок портального типа содержит дье параллельные станины 1 и 2 с горизонтальными направляющими 3,. на которых установлены с возможностью продольного перемещения сани 4 и 5. На санях установлен портал с шпиндельными бабками 6, которые могут перемещаться по направляющим поперечины 7. П-образная форма портала образована присоединением к поперечине 7 двух стоек 8 и 9, причем одна из стоек, например стойка 8, скреплена с санями 4 неподвижно, а стойка 9 установлена на санях 5 с возможностью смещения по опорной плоскости в направлении, перпендикулярном к направляющим станины.

Для ограничения смещений стойки 9 в продольном относительно направляющих станины направлении, служат направляющие планки 10, прикрепленные к саням 5.

Для обеспечения высокой точности персмещения саней с порталом предусмотрена гидростатическая разгрузка направляющих 3.

На верхних торцах стоек 8 и 9 симметрично направляющим станины расположены опоры 11, на которых базируется поперечина 7. Опоры 11 имеют форму, близкую к цилиндрической поверхности с образующими, параллельными направляющим станины. Благодаря такой форме опор 11 обеспечивается шарнирное соединение поперечины 7 со стойками 8 и 9, т. е. создается возможность их свободного разворота относительно друг друга.

Стойки 8 и 9 крепятся к поперечине 7 посредством упругих компенсирующих элементов, которые могут быть выполнены, например, в виде компенсационных планок

12, обладающих податливостью в вертикальной плоскости и располагаемых между поперечиной 7 и верхними торцами стоек

8 и 9. Придание этим планкам определен ной жесткости достигается за счет выборки материала планки и создания тем самым смещенных друг относительно друга ребер, а также соответствующей термообработкой.

Таким образом, соединение стоек с поперечиной является упруго-шарнирным соединением. Введение упругого элемента 12 между поперечиной 7 и стойками 8 и 9 позволяет компенсировать деформации от стоек и от поперечины и уменьшить их взаимное влияние друг на друга.

Монтаж портала и работа станка осуществляются следующим образом.

Одной из трудоемких и сложных операций при монтаже портальных станков с подвижным порталом является выставка на фундаменте станин на взаимную параллельность. Учитывая, что эти станки имеют большой продольный ход, сами стани5

4 ны, при их большой длине, имеют значительную непрямолинейность. Кроме этого в процессе эксплуатации станка, благодаря колебаниям температуры и другим причинам, происходит деформация фундамента, а вследствие этого, и изменение положения одной станины относительно другой.

Таким образом, если на станины, выставленные с определенной точностью, установить сани, а затем на них установить стойки, то при прогоне саней вдоль станин стойки будут отклоняться от своего вертикального положения. Если стойки жестко соединены с поперечиной, это приведет к деформированию стоек и поперечины, что в итоге снизит точность обработки изделия на станке.

При монтаже станка предлагаемой конструкции на станины 1 и 2, выставленные с определенной точностью, после посадки на них саней 4 и 5, устанавливают стойки

8 и 9. Прогоном саней 4 и 5 вдоль станин

1 и 2 выбирают участок станин, где стойки

8 и 9 вертикальны. После этого на опоры

11, расположенные на верхних торцах стоек 8 и 9, устанавливают поперечину 7 со смонтированными на ней шпиндельными бабками 6, занимающими вдоль поперечины среднее положение. (Шпиндельные бабки 6 при монтаже могут быть заменены равновеликими грузами).

После замера зазоров между поперечиной 7 и верхними торцами стоек 8 и 9 ставятся компенсационные планки 12, через которые поперечина 7 скрепляется со стойками 8 и 9. Как уже отмечалось, компенсационные планки 12 обладают податливостью только в вертикальном направлении, а в направлении, параллельном направляющим станины, они обеспечивают жесткое соединение поперечины 7 со стойками 8 и9, Таким образом монтаж портала закончен и он готов к перемещениям, а станок готов к работе.

Монтаж позволяет полностью исключить трудоемкую операцию пришабривания поверхностей стыка поперечины и стоек, что ввиду большой массы поперечины (более

50 т) представляет определенные трудности.

Благодаря тому, что соединение поперечины 7 со стойками 8 и 9 является по сути упруго-шарнирным, при перемещении портала вдоль станин 1 и 2 и при отклонениях стоек 8 и 9 от вертикального положения изгибающие моменты через упругие компенсационные планки 12 практически не будут передаваться на поперечину 7, а это будет способствовать увеличению точности обработки изделий на предлагаемом станке.

При изменении температуры окружающей среды и связанного с этим изменения .длины поперечины 7 от усилий, возникающих при этом, стойка 9, не связанная жестко

75152I

Фиг. 1 с санями 5, имеет возможность перемещения по своей опорной плоскости в направлении, перпендикулярном к направляющим станины. Таким образом, температурные деформации мало отразятся на геометрической форме поперечины.

Благодаря тому, что опоры 11 расположены на верхних торцах стоек 8 и 9 симметрично направляющим 3 станин 1 и 2, обеспечивается равномерное распределение нагрузки от подвижной части станка на направляющие 3 и, таким образом, оптимальная работа гидростатики, что приведет к уменьшению потребной мощности приводов и к увеличению срока службы станка.

Таким образом, предлагаемая конструкция тяжелого портального станка с подвижным порталом способствует повышению надежности его работы и увеличению точности обработки изделий, так как деформации от фундамента, станин, саней и стоек, вызываемые погрешностями их изготовления и установки, а также колебаниями температуры, будут меньше влиять на геометрическую форму поперечины.

Сборка предлагаемого станка более проста и технологична, чем у известных станков такого типа, что позволит уменьшить себестоимость их изготовления.

Благодаря предлагаемой конструкции портала обеспечивается равномерное распределение нагрузки от подвижной части станка на направляющие станины и, таким образом, оптимальная работа гидростати6 ки, что приведет к уменьшению потребной мощности приводов перемещения портала и к увеличению срока службы станка.

Формула изобретения

1. Металлорежущий станок с установленным с возможностью перемещения по горизонтальным направляющим двух параллельных станин порталом, состоящим из

10 поперечины, связанной с двумя стойками, одна из которых установлена с возможностью смещения в направлении, перпендикулярном к направляющим станин, о тличающийся тем, что, с целью умень15 щения влияния деформаций фундамента, станин и стоек на геометрическую форму поперечины, последняя связана с каждой стойкой через опору, расположенную на верхнем торце стойки симметрично направ20 ляющим станины, и упругие компенсирующие элементы.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что опоры выполнены по форме, близкой к цилиндрической поверхности с обра25 зующими, параллельными направляющим станин.

3. Станок по пп. 1 и 2, отл ич а ющи и ся тем, что упругие компенсирующие элементы выполнены в виде планок, имеющих

30 податливость в вертикальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3656860, кл. 90 — 15, опублик. 1973.

Редактор Г. Улыбина

С оста витель М. Кол ьбич

Техред Л. Куклина

Корректор 3. Тарасова

Заказ 1732/16 Изд. № 435 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2