Привод подач

 

Изобретение относится к области станкостроения и может,быть использовано в приводе подач прецизионных машин для обработки материалов резанием . Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности управления движением и положениями каретки по заданной программе. Ползун с резцом закреплен на скалках 3, установленных в основании 5 в гидростатических подшипниках 6. В полости 15 расположена пара сопло-заслонка, элементами которой являются правый торец диска 19 и торец 25 поршня 22, связанного через кронштейн 32 с приводом поступательного перемещения, Под действием давления в полости 15 поршень 22 выдавливается влево и нагружает через кронштейн 32 привод поступательного перемещения. При этом перемещении поршня 22 зазор 26 увеличивается, а зазор 27 умен ьшается. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л 75 ГО 7 8 00 (UD сд « СП (риг. 2 7Г 8

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 Q 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4141365/25-08 (22) 30.10.86 (46) 15.05.88, Бюл, № 18 (71) Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения и Московский станкоинструментальный институт (72) M.À.Øèìàíoâè÷, Л.Н.Кортин, А.А.Какойло и Б.М.Нистратов. (53) 621.941.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 476130, кл. В 23 Q 1/02, 1972. (54) ПРИВОД ПОДАЧ (57) Изобретение относится к области станкостроения и может. быть использовано в приводе подач прецизионных машин для обработки материалов резанием. Целью изобретения является расширение технологических возможностей

„„SU„„1395451 А 1 за счет обеспечения возможности управления движением и положениями каретки по заданной программе. Ползун с резцом закреплен на скалках 3, установленных в основании 5 в гидростатических подшипниках 6. В полости

15 расположена пара сопло-заслонка, элементами которой являются правый торец диска 19 и торец 25 поршня 22, связанного через кронштейн 32 с приводом поступательного перемещения.

Под действием давления в полости 15 поршень 22 выдавливается влево и нагружает через кронштейн 32 привод поступательного перемещения. При этом перемещении поршня 22 зазор 26 увеличивается, а зазор 27 уменьшается. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1395451

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в приводе подач прецизионных машин для обработки материалов резанием.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей эа счет обеспечения возможности управления движением и каретки ьдоль направляющих по заданной программе. . 10

На фиг. 1 представлен привод подач, общий вид; на фиг. 2 — полость цилиндра с парой сопло-заслонка; па Фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг, 1, при 15

1 выполнении поршня-каретки прямоугольной формы; на фиг. 5 — привод подач с дифференциальным цилиндром; на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 5.

Привод подач (фиг. 1, 2 и 3) 20 содержит каретку, образованную ползуном 1, несущим ре".åö 2 и установленным на скалках 3 и 4. Скалки расположены с зазором в бесконтактных гидростатических направляющих осно- 25 вания 5, образованных гидростатическими радиальными подшипниками 6 взаимообратным дросселированием. Подшипники 6 расположены в корпусах 7, установленных на основании 5. Корпуса 7 образу- 30 .ют с подшипниками 6 гидроцилиндр привода подачи каретки. Полэун 1 своими скалками 3 и 4 образует поршень, направ,ляющие которого образованы подшипни ками 6, т.е. направляющими каретки. .Каждый подшипник 6 (их всего четыре) содержит в отверстии по четыре равномерно распределенных по окружности несущих кармана 8 и приемных камер 9.

Каждый карман 8 соединен с диаметрально противоположной камерой 9 отверстиями 10 и винтовой канавкой 11.

Кроме того, подшипник 6 содержит кольцевую камеру 12 подвода смазки, соединенную с источником давления

P смазки линией 13, с приемными камерами 9 через зазор 14 и с полостью 15 гидроцилиндра через зазор

16 между скалкой 3 и подшипниками 6.

В скалке 3 в: ол ено отвер ие 17 50 соединяющее полость 15 в левом корпусе 7 с полостью 18 в правом корпусе 7. B скалке 4 такого отверстия нет. На левом торце скалки 3 закреплен диск 19 с центральным отверстием 20, В левом корпусе 7 расположен с зазором в направляющих втулках 21 дополнительный поршень 22, Втулки 21 выполнены в виде радиальных гидростатических подшипников с- взаимообратным дросселированием, содержащих несущие карманы 8, приемные камеры 9 и кольцевую камеру 12 подвода смазки, соединенную с.источником давления P смазки. На поршне 22 установлен диск

23. Торец 24 на поршне 22 и торец 25 на диске 23 образуют дросселирующие зазоры 26 и 27 с торцами диска 19.

Центральное отверстие в диске 19 отверстием 28 в поршне 22 соединено со сливом. Таким образом, аппарат сопло-заслонка образован в полости

15 (сопло — левый торец диска 19, заслонка — торец 24) и в полости 18, поскольку отверстие 17 является ее продолжением (правый торец диска 19— сопло, торец 25 — заслонка). Оба аппарата сопло-заслонка через свои дросселирующие зазоры 26 и 27 соединяют полости 15 и 18 со сливом через отверстие 28 и совместно с зазорами 16 в полостях 15 и 18 образуют мост гидравлических сопротивлений, причем зазоры 16 и 29 в полости 15 образуют одно сопротивление моста.

Полость, в которую выходит скалка в левом корпусе, каналом 30 соединена с полостью 15 и все вместе образуют единую левую полость 15 гидроцилиндра. Аналогично образована правая полость 18. Скалка 4 отверстия 17 не имеет.

В данном случае сопла расположены на каретке, а заслонки — на дополнительном поршне, причем аппараты сопло-заслонка выполнены в двух полостях

15 и 18 цилиндра привода подач. Однако, если представить, что диск 19 выполнен без центрального отверстия, а дополнительный поршень 22 кончается справа сплошным торцом 24 с отверстием 28 в нем, то торец 24 поршня 22 будет играть роль сопла, сопряженный с ним торец диска 19 — роль заслонки, а аппарат сопло-заслонка будет только в полости 15. В этом случае, поскольку канал сопротивления зазора 27 перекрыт, для сохранения моста гидросопротивлений из полости 18 следует организовать слив жидкости через специальное сопротиление 31.

Дополнительный поршень 22 снабжен приводом перемещения, Возможный его вариант показан на фиг. 1. На левом конце поршня закреплен кронштейн 32, 1395451 который с. помощью гибкой связи 33, например тросиком или лентой, связан с барабаном 34, вращающимся, например, от привода 35 с ЧПУ (числовым программным управлением).

Привод подач работает следующим образом.

При подаче давления P текучая среда, например масло, поступает в 1р кольцевые камеры 12 всех подшипников 6 и 21. Отсюда по трактам 12-14-9-10-11-10-8 она поступает н несущие карманы гидростатических под.шипников, откуда, дросселируясь, 15 вытекает наружу (уплотнения не показаны). При этом каретка своими скалками 3 и 4 всплывает, жестко бесконтактно центрируется текущим слоем масла в пределах заэорон в 20 подшипниках (направляющих) 6, а дополнительный поршень — аналогично в подшипниках (направляющих) 21. Кроме того, по трактам 12-16 и 12-29 масло поступает в полость 15 и по тракту 25

12-16 — в полость 18 гидроцилиндра.

Из полости 15 гидроцилиндра масло вытекает наружу по тракту 15-26-28, а из полости 18 — по тракту 18-17-27-28, дросселируясь соответственно 30 в зазорах 26 и 27. Зазоры 16, 26, 27 и 29 малы, могут измеряться десятками микрометров, например могут быть равны 20 мкм, причем целесообразно величины этих зазоров (соотношение сопротивлений плеч моста) подобрать так, чтобы данления в полостях 15 и 18 при отсутствии нагрузки были равны 0,5 P. В этом случае сопротивления на входе в полости 15 и 40

18 равны сопротивлениям на выходе иэ них и обеспечиваются максимальные жесткость и чувствительность привода.

При отсутствии нагрузки и неподвижном поршне 22 каретка занимает такое положение в пределах зазорОв

26 и 27, при котором равнодействующие давлений н полостях 15 и 18 выравнялись, т.е. при равенстве эффективных площадей поршня в полостях 15 и 18 давления станут равными. Под действием силы резания Р„ каретка смещается относительно неподвижного поршня 22 влево. При этом зазор 26 уменьшается, а зазор 27 увеличивается, соответственно гидросопротинление зазора 26 увеличивается, а зазора 27 уменьшаются, давление в полости 15 увеличивается, а в полости 18 уменьшается, и эта разность давления н полостях уравновешивает силу резания Р, и каретка занимает свое новое равновесное положение относительно поршня 22.

Под действием давления в полости

15 поршень 22 выдавливается влево и натягивает гибкую связь 33. При вращении по заданной программе маломощным приводом 35 барабана 34 гибкая связь 33 перемещает с малым усилием соответственно поршень 22 (преодолевается лишь малое усилие давления на поршень 22). При его смещении, например, влево зазор 26 увеличивается, а зазор 27 уменьшается, соответственно давление в полости 15 падает, а в полости 18 увеличивается. Так возникает разность давлений, стремящихся восстановить относительноЕ положение каретки и поршня 22. Разность давлений смещает каретку за поршнем 22 и последняя отслеживает его перемещения тем точнее, чем меньше зазоры, больше давление P эффективная площадь ос" ионного поршня.

Когда диск 19 сплошной без отверстия, поршень 22 оканчивается торцом

24, а полость 18 соединена со сливом через специальное сопротивление 31, каретка тоже "привязана" к поршню 22.

При их относительном смещении меняется зазор 26 и давление в полости 15 (в полости 18 давление сохраняется).

При смещении сопла 24 влево давление н полости 15 падает ниже давления в полости 18 и каретка смещается влево вслед за соплом, При смещении сопла 24 вправо давление в полости

15 поднимается выше давления в полости 18 и каретка смещается соответственно вправо. При упрощении конструкции привода уменьшается в дна раза жесткость привода по сравнению с первым вариантом. Однако сохраняются широкие воэможности высокоточного управления движением и положением каретки по заданной программе.

На фиг. 4 показано выполнение поршня-каретки не цилиндрической, а прямоугольной, формы. Соответственно прямоугольную форму имеют карманы 8.

Это выполнение показано как вариант сечения A-А на фиг. 1 и 2.

Направляющие могут быть контактными, могут иметь любую форму, а цилиндр может быть плунжерным, штоковым, дифференциальным, с неподвижным

1395451 поршнем и подвижным корпусом, питаться жидкостью, газом либо комбини рованно.

На фиг. 5 и 6 показан следящий привод подачи с направляющими "ласточкин хвост, с дифференциальным цилиндром, прямоугольным поршнем, с соплом, расположенным на корпусе цилиндра. 10

Каретка 36 в виде корпуса цилиндра расположена на поршне 37 прямоугольной формы, закрепленном на основании 38. Направляющие 39 кареткикорпуса 36 цилиндра относительно поршня 37 — основания 38 имеют форму ласточкин хвост . Штоковая полость

40 цилиндра соединена с источником давления P текучей среды, жидкости или газа непосредственно, а полость 20

4 1 — через сопротивление 42. На корпусе каретки 36 слева установлен кронштейн 43, образующий направляющие дополнительного поршня 44, который несет выступ-заслонку 45, расположенную в нише 46. В нише имеется сопло 47, в котором расположен поршень 44. Отверстие сопла 47 соединено со сливом. Сопло и заслонка образуют дросселирующий зазор 48. Уплот- 30 нения поршня 37„ его штока и дополнительного поршня 44, каретки 36 могут быть образованы малыми зазорами в подвижных стыках или бесконтактными опорами с внешним источником

35 давления, гидро- или газостатическими. Привод поршня 44 — заслонки

45 осуществляется копирной линейкой 49.

Устройство в этом случае работает 40 следующим образом.

При подаче давления Р в полости

40 устанавливается то же давление Р. Давление в полости 41 зависит от величины зазора 48. Если между линей- 45 кой 49 и поршнем 44 имеется зазор, давление в полости 41 выталкивает поршень 44 влево, закрывает зазоР 48 и поднимается до значения P. При этом каретка 36 перемещается относительно

50 поршня 37 влево (эффективная площадь поршня 37 больше в полости 41, чем в полости 40), пока дополнительный поршень 44, дойдя до упора в линейку 49, не образует зазор 48; При этом среда из полости 41 вытекает на слив по

55 тракту 41-46-48-47, дросселируясь в зазоре 48, давление в полости 41 падает до тех пор, пока корпус каретки 36 не остановится при таком значении зазора 48, что определяемое им давление в полости 41, действуя на поршень 37, не уравновесит действие давления Р в полости 40. Если теперь поршень 44 перемещается, отслеживая профиль линейки 49, то корпус-каретки 36 будет перемещаться по направляющим 39 в режиме слежения за заслонкой 45, поддерживая определенное значение зазора 48 между соплом 47 и заслонкой 45.Чем больше зазор 48, тем меньше давление в полости 41, и наоборот.

Таким образом, перемещая поршень

44 с заслонкой 45, можно с высокой точностью управлять перемещением и положением корпуса-каретки 36 на направляющих 39 в процессе работы станка. формул а и э о б р е т е н и я

1. Привод подач, содержащий основание, каретку, установленную преимущественно в бесконтактных направляющих основания, источник давления смазки и цилиндр подачи, направляющие поршня которого образованы направляющими каретки, а рабочие полости каретки и основания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможности управления движением и положениями каретки по заданной программе, он снабжен парой сопло-заслонка, один иэ элементов которой расположен на каретке, а другой — на .введенном в привод дополнительном поршне. с меха4 низмом поступательного перемещения и расположенном в выполненных в основании дополнительных направляющих.

2. Привод по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что привод перемещения дополнительного поршня выполнен в виде барабана, привода вращения с программным управлением, кинематически связанного с барабаном, и гибкого элемента, один конец которого закреплен на барабане, а другой на дополнительном поршне.

22

28

1395451 б-Б

Составитель A. Абрамов

Техред М,Дидык Корректор И. Муска

Редактор В. Ковтун

Заказ 2329/16 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4