Устройство для определения жесткости станка

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено для определения жесткости шпиндельного узла станков. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет моделирования возникающих при резании сил демпфирования, действующих одновременно в радиальном и осевом направлениях. От гидростанции масло под давлением поступает в блок регулирования расхода масла, откуда по маслопроводам, снабженным дросселирующими элементами, через карманы 16-19 поступают в карманы 7,8 и 12,13. При этом между сопрягаемыми поверхностями оправки 1, упорного кольца 28 и корпуса 3 образуется несущий масляный слой. Изменяя регулятором расход масла в одной из пар диаметрально противоположных карманов, например 7,8, и в одной из пар взаимно противоположных торцовых карманов, например 12, 13, создают требуемую радиальную и осевую нагрузку на оправке 1, закрепленной в шпинделе 2, отжатие которого контролируется. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1480969

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 Ф

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4273974/31-08 (22) 30.06.87 (46) 23.05.89. Бюл. ¹ 19 (71) Московский авгомеханический институт (72) А. В. Пуш, И. И. Колтунов и А. А. Соболев (53) 620.162 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 994130, кл. В 23 В 25/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЖЕСТКОСТИ СТАНКА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть применено для определения жесткости шпиндельного узла станков. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет моделирования возникающих при резании сил демпфирования, действующих одновременно в радиальном и осевом направлениях. От гидростанции масло под давлением поступает в блок регулирования расхода масла, откуда по маслопроводам, снабженным дросселирующими элементами, через карманы 16 — 19 попадает в карманы 7, 8 и 12, 13. При этом между сопрягаемыми поверхностями оправки I упорного кольца 28 и корпуса 3 образуется несущйй масляный слой. Изменяя регулятором расход масла в одной из пар диаметрально противоположных карманов, например 7, 8, и в одной из пар взаимно противоположных торцовых карманов, например 12, 3, создают требуемую радиальную и осевую нагрузки на оправке 1, закрепленной в шпинделе 2, отжатие ко- Я торого контролируется. 2 ил.

1480969

55

Изобретение относится к станкостроению и мо;нет быть применено для определен;.>J ж сткости шпиндельного узла cTBHRoB. ;1с».ью изобретения является расширение ф : .;,повальных возможностей за счет мовапия возникающих при резании сил дом и фи рова и и я, действующих одновременно в радиальном и осевом направлениях.

На фиг. 1 изображено устройство, продольное сечение; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Устройство имеет цилиндрическую оправку 1, закрепленную в шпинделе 2 и установленную внутри трубчатого корпуса 3, размещенного в кронштейне 4, установленном на суппорте 5, блок 6 регулирования расхода масла. Корпус снабжен механизмом силовых нагрузок, выполненным в виде по меньшей мере пары диаметрально противоположных карманов 7 и 8, продольные оси 9 и 10 симметрии которых лежат в плоскости, проходящей через ось 11 оправки, и по меньшей мере пары взаимно противоположных торцовых карманов 12 и 13, продольные оси 14 и 15 симметрии которых лежат в плоскости, параллельной оси оправки. При этом все карманы соединены карманами 16 — 19, выполненными в корпусе, с маслопроводами 20 — 23, снабженными дросселирующими элементами

24 — 27 и соединенными с блоком регулирования расхода масла, соединенным с гидростанцией (не показана). Кроме того, на фиг. 1 показаны упорное кольцо 28 и фиксаторы 29, служащие для установки корпуса устройства на оправки, а также дополнительные пары диаметрально противоположных карманов 30 — 33 и дополнительные пары торцовых карманов 34 и 35, позволяющие ориентировать радиальную и осевую нагрузки в пространстве в заданном направлении.

В качестве блока регулирования расхода масла может быть использован блок мембранных регуляторов расхода или блок дросселей щелевого типа, а в качестве дросселирующих элементов могут быть использованы дроссели капиллярного типа или жиклеры.

Устройство работает следующим образом.

От гидростанции (не показана) масло под давлением поступает в блок 6 регулирования расхода масла, откуда по маслопроводам 20, 21 и 22, 23, снабженным дросселирующими элементами 24 — 27, через карманы 16 — 19 поступает в карманы 7, 8 и 12, 13. При этом между сопрягаемыми поверхностями оправки 1, упорного кольца 28 и корпуса 3 образуется несущий масляный слой, исключающий непосредственный контакт поверхностей. Блоком 6 регулирования расхода масла за счет изменения зазора в проточной части регулятора рас20

50 хода устанавливают заданную разницу расхода масла в ней в одной из пар диаметрально противоположных карманов, например 7 и 8, и в одной из пар взаимно противоположных торцовых карманов, например 12, 13. Образующаяся при этом разность давлений в каждой из пар карманов создает требуемую радиальную и осевую нагрузки на оправке 1, закрепленной в шпинделе 2, отжатие которого контролируют, определяя жесткость станка.

Величину разности расходов масла в парных карманах устанавливают в соответствии с программой испытаний узла при помощи ручной или автоматической регулировки положения мембраны регулятора расхода, а величину радиальной и осевой нагрузок определяют с помощью динамометров.

Угол приложения радиальной и осевой нагрузок зависит от углового расположения выбранной пары противоположных карманов.

Соотношение расходов масла в выбранных карманах подбирают таким образом, чтобы результирующее усилие, являющееся векторной суммой радиальной и осевой составляющей, имело требуемое направление и величину, определяемые по показаниям динамометра.

Выполнение на корпусе диаметрально противоположных карманов и взаимно противоположных торцовых карманов, соединенных каналами с дросселирующими элементами с блоком регулирования расхода масла, позволяет за счет демпфирующих свойств гидросистемы моделировать как статические, так и демпфирующие радиальные и осевые силовые нагрузки, возникающие в процессе резания.

Наличие блока регулирования расхода масла позволяет, изменяя расход масла в любом из карманов, обеспечивать требуемую величину моделируемого усилия резания.

Расположение продольных осей симметрии диаметрально противоположных карманов в плоскости, проходящей через ось оправки, позволяет направить моделируемое радиальное усилие к центру оправки, что соответствует направлению радиальной составляющей реального усилия резания.

Расположение продольных осей симметрии торцовых карманов в плоскости, параллельной оси оправки, позволяет направить моделируемое осевое усилие параллельно оси оправки, что соответствует направлению осевой составляющей реального усилия резания.

Применение устройства обеспечивает моделирование силовых нагрузок как в статике при невращающемся шпиндел, так и в динамике при вращающемся шпинделе с одновременным моделированием сил демпфирования.

148Гбб(1

Формула изоЬретения

Составитель В. Жиганов

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 2574!О Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !!3035„Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 10l

Устройство для определения жесткости станка, содержащее цилиндрическую оправку, закрепленную в шпинделе и установленную внутри корпуса механизма силовых нагрузок, который размещен в кронштейне, установленном на суппорте, и блок управления нагрузками, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, механизм силовых нагрузок выполнен в виде гидростатического подшипника с торцовыми и диаметральными карманами, а блок управления нагрузками выполнен в виде блока регулирования расхода масла в карманах и дросселирующих элементов, связанных с соответствующими карманами.