Рабочий стол карусельного станка

 

РАБОЧИЙ СТОЛ КАРУСЕЛЬНОГО СТАНКА, содержащий основание, установленную на основании.планшайбу с круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемещения планшайбы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности обработки, стол снабжен тремя каретками, одна из которых имеет направляющие и установлена на основании с возможностью перемещения , другая установлена на планшайбе с возможностью поворота и снабжена многоступенчатыми блоками, а третья каретка снабжена упорами и установлена в направляющих каретки , размещенной на основании с возможностью взаимодействия упоров со ступенями блоков, а механизм осевого перемещения планшайбы вьшолнен в виде кольцевого поршня, размещенного между корпусом и кареткой. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) В 23 Я 1/02 (.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЮ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:,/

/ — 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3496395/25-08 (22) 05. 10. 82 (46) 23.04.84. Бюл. В 15 (72) N.À.Ðàçíèöèí и О.И.Аверьянов (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (53) 621.941-229.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 700321, кл. В 23 Q 1,/02, 1979 (прототип). (54)(57) РАБОЧИЙ СТОЛ KAPYCEJlbHOI 0

СТАНКА, содержащий основание, установленную на основании.планшайбу с круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемеÄÄSUÄÄ ()87295 А щения планшайбы, о т л и ч а ю щ и йс я тем что, с целью повышения точности обработки, стол снабжен тремя каретками, одна из которых имеет направляющие и установлена на основании с возможностью перемещения, другая установлена на планшайбе с возможностью поворота и снабжена многоступенчатыми блоками, а третья каретка снабжена упорами и установлена в направляющих каретки, размещенной на основании с возможностью взаимодействия упоров со ступенями блоков, а механизм осевого перемещения планшайбы выполнен в виде кольцевого поршня, размещенного между корпусом и кареткой.

1087295

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам рабочего стола карусельного станка для окончательной высокоточной торцовой обработки прецизионных дета5 лей из цветных сплавов алмазным резцом, и котором периодическая рабочая подача на глубину резания осуществляется осевым перемещением обрабатынаемой заготовки °

Известен рабочий стол токарно-карусельного станка, содержащий основание, установленную на основании планшайбу с круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемещения планшайбы 1 ).

Недостатком известного рабочего стола является невозможность осуществления периодической рабочей подачи на глубину резания обрабатываемой заготовки.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет достижения более точного направления установленной подачи на глубину резания.

Указанная цель достигается тем, что рабочий стол карусельного станка, содержащий основание, установленную на основании планшайбу с

30 круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемещения планшаибы, снабжен тремя каретками, одна из которых имеет направляющие и установлена на основании с возможностью перемещения, другая установлена на планшайбе с возможностью поворота и снабжена многоступенчатыми блоками, а третья каретка снаЬжена упорами и установлена н направляющих каретки, размещенной на 0 основании с возможностью взаимодействия упоров со ступенями блоков, а механизм осевого перемещения планшайбы выполнен в виде кольцевого поршня, размещенного между корпусом и каретк6й.

На фиг. 1 схематически изображено устройство рабочего стола карусельного станка, общий вид; на фиг. 2 — 50 разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 развертка кругового сечения механизма подачи; на фиг. 4 — основные части стола с более подробным выявлением элементов его механизма осевой S5 подачи; на фиг. 5 — последовательность перемещения корпуса со ступени на ступень.

Рабочий стол состоит из основания 1, по прямолинейным направляющим (не показаны) которого может перемещаться, при настройке станка, линейная каретка 2. Каретка 2 в свою очередь несет на себе дуговые направляющие, по которым при наст— ройке станка перемещают каретку 3 .

В каретке 3 выполнена вертикальная расточка, в которой своей цилиндрической направляющей шейкой базируется каретка 4 рабочего шпинделя 5.

Внутри каретки 4, соосно его направляющеи расточке, выполнены по вертикали замкнутые полусферические опоры, например аэростатические, на которых базируется своими полусферическими цапфами рабочий шпиндель 5.

На посадочном конце шпинделя 5 закреплена заготовка 6. Соосно со шпинделем 5 в каретке 4 установлен принод 7 рабочего шпинделя.

Таким образом, положение рабочего шпинделя 5 и заготовки 6 относительно основания 1 стола определяется положениями линейной каретки 2, каретки 3 и каретки 4 рабочего шпинделя. После настройки станка каретки 2 и 3 фиксируются так, что они составляют с основаниями 1 стола единое целое, и рабочая подача на глубину резания осуществляется только осевым перемещением каретки 4 относительно каретки 3.

Установочной базой каретки 4 служат нижние поверхности ступеней ступенчатых блоков 8, установленных на фланце каретки 4, лишающие каретку 4 трех ступеней свободы (двух возможных поворотов около горизонтальных оеей координат и одного перемещения вдоль вертикальной оси) .

Направляющей базой, лишающей каретку 4 еще двух ступеней свободы (двух его возможных перемещений по горизонтальным осям координат) служит упомянутая узкая цилиндрическая расточка в каретке 3, охватывающая цилиндрический стакан каретки 4 у самого его фланца, не препятствуя при этом установке фланца своими установочными блоками по установочным базам каретки 3.

Опорной базой, лишающей каретку

4 последней — шестой степени свободы (возможного его поворота около вертикальной оси), служат силы трения натяга на направляющей базе,(в, стыке между гильзой каретки 4 и соп1

I0

IS

55

3 1 ряженной с ней расточкой в каретке

3).

Закрепление каретки 4 на установочной базе выполнено либо только силой веса самой каретки 4 вместе с размещенными на нем деталями стола и заготовкой, либо, в дополнение к указанному весу, осевой силой, развиваемой поршневым устройством, пока занным на фнг. 4.

Установочная база на каретке 4 состоит (фиг. 2 и 3) из трех одинако вых ступенчатых блоков 8, концентрич но закрепленных по окружности фланца под углом 120о друг к другу.

Соответствующая же установочная база на каретке 3 выполнена в виде трех плоских выступающих упоров 9, также расположенных по окружности под углом 120 друг к другу. Соответ о ствующие друг другу поверхности (фиг. 3) ступеней на каждом из трех блоков и поверхности упоров (например, — j — 1" или lf — 11н и т.д. и 1 — " — 1" ) распо- o о а ложены в одной и той же плоскости и расставлены друг относительно друга под углом 120 . Поэтому карето ка 4 в рабочем положении всегда установлена на каретке 3 на "трех точках" — трех ограниченных участках одной плоскости, расставленных по о окружности фланца под углом 120

При этом положение каретки 4 по высоте зависит от высоты той группы

"ступеней" на блоках 8, которыми он опирается на выступающие упоры

9 каретки 3.

Направляющей базой (фиг. 4) для базирования каретки 4 о носительно каретки 3 служит узкая цилиндрическая шейка "0" на каретке 4, охватываемая кольцевой направляющей базой (поверхностью цилиндрической расточки) на каретке 3. В рабочем состоянии (в процессе обработки детали) кольцевая база каретки 3 охватывает шейку "0" каретки 4 с натягом, т.е. в рабочем состоянии каретки 4 и 3 представляют собой единое целое, обеспечивая максимальную жесткость шпинделя 5 относительно основания 1 стола в целом.

На поверхности кольцевой базы

"0" каретки 3 выполнены канавки, соединенные каналом 10 с источником жидкости (например, масла) или газа под высоким давлением. При пода087295 4 че жидкости (газа) под давлением по каналу 10 происходит раскрытие стыка между шейкой каретки 4 и поверхностью базового отверстия каретки 3, освобождающее тем самым каретку 4.

В каретке 3 под описанным направляющим базовым отверстием "0" выполнена концентричная ему цилиндрическая расточка Р, в которую вставлен кольцевой поршень 11. Внутренний поясок поршня 11 свободно с зазором входит в кольцевую канавку на каретке 4. Радиальные зазоры между стаканом каретки 4 и поршнем 11 позволяют каретке 4 свободно устанавливаться на упорах 9. Полость, образованная верхним торцом поршня 11, кареткой 4 и расточкой P каретки 3, соединена каналом 12 с источником жидкости (газа) высокого давления. При подаче по каналу 12 давления поршень 11 опускается, создавая на каретке 4 осевое усилие, прижимающее его установочные базы на ступенчатых блоках 8 к упорам 9 каретки 3.

Утечки жидкости из полости высокого давления над поршнем 11 предотвращаются кольцевыми уплотнениями.

В установочных упорах 9 каретки

3 выполнены аэростатическне дроссельные питатели, соединенные каналом 13 с источником сжатого воздуха.

К базовым полусферическим поверхностям в каретке 4, служащим опора35 ми шпинделя 5, через дроссельные питатели сжатый воздух подводится по каналам 14.

Стол работает следующим образом.

После закрепления предварительно обработанной заготовки 6 (фиг. 1) на рабочем шпинделе 5 каретку 3 (эа счет ее перемещения по дуговьм направляющим каретки 2) наклоняют на определенный угол, соответствующий заданному радиусу обрабатываемой поверхности на заготовке, и закреп.ляют относительно линейной каретки 2.

По каналу 14 (фиг. 4) к полусфе50 рическнм опорам шпинделя 5 подают сжатый воздух. Шпиндель 5 совместно с заготовкой 6, всплывая на воздушном слое, занимает рабочее положеwe.

Далее, перемещением каретки 2 (фиг. 1) по линейным направляющим основания 1 совмещают полюс предва108 7295

S рительно обработанной поверхности

í-! заготовке б с вершиной резца

{не показан) и закрепляют каретку 2 относительно основания 1.

После этого производят рабочую подачу заготовки вдоль ее оси на заданную глубину резания Д . Для этого по каналу 10 (фиг. 4) в стык

"0" между направляющей шейкой каретки 4 и кольцевой опорой каретки 3 подают жидкость (гаэ) под давлением, которая расклинивает этот стык, осво« бсждая тем самым направляющую шейку каретки 4.

По канаяу 13 подают воздух под !5 давлением в установочные базы (фиг.4), Сжатый воздух, попадая в стык между установочными поверхностями I о трех упоров 9 и находящихся с ними в контакте поверхностями 1 ступенчатых 20 блоков 8, создает расклинивающее усилие, которое поднимает каретку 4 совместно со шпинделем 5, заготовкой б и приводом 7 на величину 6 (фиг. 5 б), максимальное значение 2S которой в замкнутых плоских аэростатических опорах может составлять до

0,03 — 0,04 мм при обычном цеховом давлении сжатого воздуха (6 ати).

Поэтому высота 5< вторых ступеней ЗО на установочных ступенчатых блоках 8 должна составлять при указанных условиях не более 0,025-0,03 мм, чтобы обеспечить положительный зазор (6 — .,), После указанных операций каретка

4 оказывается полностью взвешенной на воздухе и ее поворачивают вокруг вертикальной оси на ширину одной ступени ступенчатых блоков 8.

4О

При повороте каретки 4 (фиг. 5 в) на место установочных площадок сту-: пенчатого блока 8, находившихся до этого над установочными базами 1

0 упоров 9, установятся установочные площадки Ig, уменьшающие при своем г перемещении зазор Ь на величину Cl1, Иэ-за уменьшения зазора утечка воздуха из него сокращается и давление воздуха в нем растет Усилие на сту 5О генчатые блоки 8 со стороны зазора увеличивается и они поднимаются вместе.с кареткой 4, шпинделем 5, заготовкой б и приводом 7. При полном перекрытии поверхностей j площадками II зазор между ййми возрастает до начального значения, а расстояние между площадками j и I о

° становится равным 6 + и „ . Другими словами, каретка 4 со шпинделем 5, заготовкой б и приводом 7 после поворота каретки 4 на шаг одной ступени ступенчатых блоков 8 оказывается приподнятой по своей оси на величину 6 +d 1 .

После поворота каретки 4 воздушный канал 13 перекрывают и каретка

4 вместе со шпинделем 5, заготовкой б и приводом 7 под действием собственного веса опускается до контакта установочных площадок I f ступенчатых блоков 8 с установочными базаf ми Iz упоров 9, т.е. на величину

Вследствие этого заготовка б относительно исходного положения оказывается приподнятой вдоль своей оси на высоту второй ступени, обеспечивая тем самым заданную глубину резания Л„на заготовке б.

После поворота закрепление каретки 4 в. каретке 3 достигается снятием давления в канале 10. Упруго деформированная давлением жидкости (газа) в стыке "0" шейка каретки 4 и ее кольцевая направляющая (база) каретки 3 при снятии давления под действием внутренних напряжений принимают номинальные размеры и плотно, с натягом, соединяют каретку 4 с кареткой 3.

После указанных операций включают привод 7 вращения шпинделя 5 с заготовкой б включают подачу резца (не показан) и производят обработку заданной поверхности заготовки б.

По окойчании первого прохода резец вновь выводят из зоны обработки, производят новый цикл подъема поворота на шаг и опускания каретки 4, что вызывает подачу заготовки на величину В2 (фиг. 3), и производят окончательный, чистовой проход резцом по обрабатываемой поверхности.

Применение предлагаемого рабочего стола карусельного станка позволяет повысить точность обработки за счет достижения более точного направления ,установочной подачи на глубину реза1 ния.

1087295

1087295

1087295 о

« I

/

f«l s

15 g

BHHHIIH Заказ 2545/11 Тираж 767 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4