Станок портального типа

 

Изобретение относится к станкостроению . Цель изобретения - повьгаение точности за счет компенсации прогибов стола и станины. Станок содержит станину 1, стол 2, стойки 3 и 4, траверсу 5, шпиндельный узел 6. В станине 1 находится V-образная поддерживающая балка 14, опирающаяся на башмаки 9 - 11 станка, на которой размещена базовая балка 15 с датчиками деформации 16, установленными в плоскости, образуемой осью шпинделя 17 при его движении вдоль траверсы 5, и измеряющими прогибы станины 1 и стола 2 относительно базовой балки 15. Станок в ключает систему автоматического управления перемещением пинрли (САУ ПП) 18, содержащую блок.сравнения 19 с подключенными на его входы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 В 23 (23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890193/27-08 (22) 25.04.85 (46) 30.05.88. Бюл. У 20 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (72) А.В.Шипилов, Г.В.Дергачев и Ж.С.Равва (53) 621. 941 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 755501, кл. В 23 Q 5/22, 1975. (54) CTAHOK ПОРТАЛЬНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к станкостроению. Цель изобретения — повышение точности за счет компенсации прогибов стола и станины. Станок содер„„SU„„1399075 А1 жит станину 1, стол 2, стойки 3 и 4, траверсу 5, шпиндельный узел 6. В станине 1 находится V-образная поддерживающая балка 14, опирающаяся на башмаки 9 — 11 станка, на которой размещена базовая балка 15 с датчиками деформации 16, установленными в плоскости, образуемой осью шпинделя

17 при его движении вдоль траверсы 5, и измеряющими прогибы станины 1 и стола 2 относительно базовой балки

15. Станок включает систему автоматического управления перемещением пинрли (САУ ПП) t 8, содержащую блок сравнения 19 с подключенными на его входы

1399075 задатчиком 20 и датчиком 21 перемещения пиноли. В САУ ПП 18 включены блок коммутации 24, связанный управляющей связью с задатчиком 20, причем он связывает датчики деформации 16 с блоком сравнения 19. Во время работы станка в САУ ПП 18 вносят сигналы коррекции вертикальной координаты Z, Изобретение относится к станкостроению, в частности к координатнорасточным, координатно-шлифовальным и другим станкам портального типа.

Цель изобретения — повышение точности за счет компенсации прогибов стола и станины.

На фиг.1 показан станок; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1;

Станок содержит станину 1, стол 2, стойки 3 и 4, траверсу 5, шпиндельный узел 6. Направляющие 7 и 8 служат для перемещения стола 2 по станине 1.

Станок опирается о башмаки 9 — 11, сферическими шайбами 12, которые при" креплены к основанию станины 1. На сферические шайбы 12 опираются полукруглыми головками кронштейны 13, удерживающие V-образную поддерживающую балку 14. Головки кронштейнов

13 сделаны полукруглыми для исключения воэможности возникновения кромочных давлений от сферических шайб 12, V-образная балка 14 поддерживает базовую балку 15 с датчиками деформации

16, изменяющими прогибы станины 1 и стола 2 относительно базовой балки 15

Датчики деформации 16 установлены на базовой балке 15 и производят измерение прогибов станины 1 и стола 2 в плоскости, образуемой осью шпинделя

17 при его движении вдоль траверсы 5.

Вследствие того, что кронштейны 13 опираются полукруглыми головками на сферические шайбы 12, деформации станины и стола не влияют на положение базовой балки 15. Именно поэтому становится возможным измерение прогибов станины 1 и стола 2 относително недеформируемой балки 15. учитывающие прогибы станины 1 и стола

2 в точках, находящихся под концом шпинделя 17. Пиноль 18 будет перемещаться от привода 22, подключенного к выходу блока сравнения 19, до тех пор, пока не произойдет полная компенсация прогибов станины 1 и стола

2. 2 ил.

Нижняя поверхность стола 2 выполнена цилиндрической с образующей, па" раллельной направляющим 7 и 8. Такая поверхность позволяет датчикам дефор5мации 16 измерять прогибы стола 2 даже при его движении. Частным случаем цилиндрической поверхности является плоская поверхность.

Кроме того, станок включает систе1О му автоматического управления (САУ) перемещением пиноли 18, содержащую блок сравнения 19 с подключенными на его входы задатчиком 20 и датчиком

21 перемещения пиноли 18 ° При этом двигатель 22, например электродвигатель постоянного тока, перемещения пиноли 18 через усилительно-преобразовательный элемент 20, например тиристорный преобразователь, подключен к выходу блока сравнения 19.

Для компенсации прогибов станины

1 и стола 2 в САУ включен блок коммутации 24, связанный управляющей

25 связью с задатчиком 20. При этом блок коммутации 24 связывает датчики деформации 16 с блоком сравнения 19.

Устройство работает следующим образом. 30 Предварительно при наладке станка осуществляется настройка датчиков деформации 16. Сигналы со всех датчиков деформации 16 равны нулю. Устанавливается равенство показаний задатчика

20 и датчика 21 перемещения пиноли 18.

В процессе работы станка вследствие действия усилия закрепления детали, ее веса и сил резания станина 1 и стол 2 прогибаются. При этом пока4р эания датчиков деформации 16 становятся отличными от нуля. Сигналы от них поступают на вход блока коммутации

3 1399075 4

10

24. Блок коммутации 24 в зависимости от управляюще го сигнала, поступающе ro с задатчика 20, подключает сигнал с одного из датчиков деформации 16 на вход блока сравнения 19.

Задатчиком 20 является система программного управления станка, которая обеспечивает управление приводами станка (кроме двигателя 22 перемещения пиноли 18 приводы не показаны) .

Управление двигателем 22 перемещения пиноли 18, т.е. изменение координаты конца шпинделя 17, задатчиком 20 осуществляется через блок сравнения

19 и усилительно-преобразовательный элемент 23. Одновременно задатчик 20 подает на вход блока коммутации 24 сигнал, содержащий информацию о координате Х конца шпинделя 17.

Таким образом, функции блока коммутации 24 сводятся к пропусканию на вход блока сравнения 19 сигнала с того датчика деформации 16, над которым в данный момент времени находится конец шпинделя 17.

В блоке коммутации 24 содержится информация о координатах Х датчиков деформации 16.

Тем самым на вход блока сравнения

19 через блок коммутации 24 поступает сигнал, несущий информацию о величине прогиба станины 1 или стола 2 в точ- . ке, находящейся под концом шпинделя 17.

Таким образом, в САУ перемещением пиноли 18 вносятся сигналы коррекции вертикальной координаты OZ, учитывающие прогибы станины 1 и стола 2.

Пиноль 18 перемещается до тех пор, пока не произойдет компенсация прогиба станины 1 или стола 2, т.е. пока расстояние между концом шпинделя 17 и и зеркалом стола 1 не станет равным заданному. формула изобретения

Станок портального типа с системой автоматического управления перемещением пиноли, содержащей блок сравнения, входы которого связаны с эадатчиком и датчиком перемещения пиноли, а выход — с двигателем перемещения пиноли и устройством автоматической компенсации прогибов стола и станины, содержащим базовую балку, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, устройство авто" матической компенсации прогибов сто,ла и станины снабжено датчиками де формации, расположенными на базовой балке, в плоскости, образуемой осью шпинделя при его движении вдоль траверсы, и коммутатором, связанным с выходами датчиков деформации, причем выход коммутатора связан с блоком сравнения системы автоматического управления перемещения пиноли, в нижняя поверхность стола выполнена гладкой.

1399075 скоспш еео ь

У фиг. 2

Составитель А.Семенова

Техред М.Ходанич

Корректор В. Бутяга

Редактор Н.Горват

Заказ 2626/15

Тираж 921

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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