Устройство для закрепления подвижного узла станка

 

Использование: область станкостроения, в частности закрепление подвижных узлов, например задних бабок, люнетов на направляющих металлорежущих станков. Сущность изобретения: в устройстве для закрепления подвижного узла каждый зажим представляет собой две планки. В планках 6 и 18, предназначенных для крепления на подвижном узле, выполнены гидрокамеры 7 и 20, а другие планки 12 и 19 подпружинены, например тарельчатыми пружинами. Оригинальность и простота конструктивного решения, позволяющие использовать всю поверхность прижимных планок как гидравлическую камеру, обеспечивает большое усилие поджима подвижного узла в двух плоскостях, а следовательно, плотное прилегание его к направляющим станины. Равномерность поджима подвижного узла и отжим с минимальным зазором обеспечивает плавное его перемещение, долговечность работы и способствует повышению качества обрабатываемых деталей. 4 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках для закрепления подвижных узлов, например задних бабок, люнетов на направляющих. Известны направляющие перемещения рабочих органов металлорежущих станков. Направляющие имеют основные грани, к которым прижимается перемещаемый орган, и дополнительные грани, используемые для поджима. С дополнительными гранями находятся в сопряжении опоры качения (танкетки), поджимаемые плунжером гидроцилиндра.

Конструкция этого устройства сложна и трудоемка в изготовлении. Сложность заключается в многоступенчатости передачи давления от плунжера к танкеткам при базировании, т.к. передача усилия поджима от плунжеров осуществляется не напрямую, а через качающуюся систему рычагов. Причем воздействие элементов этой системы друг на друга, например плунжера с упорами, рычага с шариком и этого шарика с планками, на которых базируются танкетки, происходит по линии или точке и, к тому же, под большим давлением. При этом вся система взаимодействующих рычагов должна еще обеспечить параллельность расположения танкеток относительно поверхности направляющих, по которым она перемещается. В процессе эксплуатации эти поверхности будут сминаться или быстро изнашиваться, а значит, нарушится жесткость прилегания подвижного узла и точность его базирования. Использование дорогостоящих танкеток приводит к удорожанию всей конструкции.

Известно устройство для закрепления перемещающихся узлов станков, которое по большинству конструктивных признаков принято за ближайший аналог. В устройстве подвижный узел посредством гидравлических зажимов поджимается к лицевым и боковым поверхностям направляющих. Конструкция устройства сложна и трудоемка в изготовлении, так как зажимы расположены далеко от направляющих и выполнены в виде трудоемких в изготовлении цилиндров и штоков, а также вилок и резьбовых соединений. Площадь давления проставки мала и ввиду этого для обеспечения жесткости стыка при силовом резании потребуется большое количество зажимов, что приведет к дополнительным затратам.

Возможен вариант, когда необходимое усилие зажима можно обеспечить за счет подбора резьбового соединения. В этом случае концентрация большой силы на малой площади проставок, расположенных по краям узла, приведет к деформации корпуса, в результате чего сместится ось подвижной ползунковой шпиндельной бабки.

Конструкция устройства недостаточно надежна. Ввиду того, что проставка принудительно не возвращается в исходное положение (при котором между проставкой и направляющей, к которой она прижимается, должен быть гарантированный зазор), между поверхностью указанной проставки и направляющей может создаваться повышенное трение, что приведет к скачкообразному перемещению подвижного узла, а следовательно, к неточному изготовлению деталей.

Целью заявляемого изобретения является упрощение конструкции устройства и снижение трудоемкости его изготовления.

Это достигается тем, что в устройстве для поджима подвижного узла станка, выполненном в виде зажимов, поджимающих узел к лицевым и боковым поверхностям направляющих станка, зажимы представляют собой две планки. В одной из планок выполнена гидрокамера, а другая планка подпружинена. При этом планка с гидрокамерой предназначена для крепления на подвижном узле.

При сравнении заявляемого решения с известными не обнаружены решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан вид устройства сверху, на фиг. 2 поперечный разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 задней бабки, который установлен на прямоугольных направляющих 2 и 3 станины, из которых направляющая 3 является центрирующей. К корпусу 1 подвижного узла станка с помощью болтов 4 и шайб 5 крепится неподвижная планка 6 неподвижного механизма. Внутри неподвижной планки 6 выполнены камеры 7, в которых по контуру расположены уплотнительные кольца 8. Кольца 8 прижаты дисками 9, прикрепленными винтами 10 к планке 6. Камеры 7 соединены с каналами 11 для подвода жидкости. Между направляющей 2 станины и неподвижной планкой 6 неподвижного механизма расположена подвижная планка 12 подвижного механизма, которая закрывает камеры 7. В планке 12 с помощью втулок 13 и винтов 14 установлены тарированные тарельчатые пружины 15, сжатие которых при отжиме планки 12 осуществляет до того момента, пока винты 14 не упрутся в торцы втулок 13. В планке 12 расположены центрирующие втулки 16, которые, к тому же, являются ограничителями. Их высота обеспечивает установку неподвижной планки 6 неподвижного механизма таким образом, что при отжиме подвижной планки 12 подвижного механизма к неподвижной планке 6 образуется минимальный зазор между поверхностью подвижной планки 12 и лицевой поверхностью направляющей станины. В вертикальной плоскости (боковой поверхности направляющей) к корпусу 1 с помощью винтов 17 прикреплена неподвижная планка 18 неподвижного механизма. Между боковой поверхностью направляющей 3 станины и неподвижной планкой 18 неподвижного механизма расположена подвижная планка 19 подвижного механизма. Неподвижная планка 18 за счет доработки поверхности М установлена таким образом, что при отжиме подвижной планки 19 подвижного механизма к неподвижной 18 неподвижного механизма между поверхностью планки 19 и поверхностью направляющей 3 станины образуется минимальный зазор. Внутри планки 18 выполнена камера 20, в которой по контуру расположено уплотнительное кольцо 21. Кольцо 21 прижато дисками 22, прикрепленными винтами 23 к планке 18. Камера 20 соединена с каналом 24 для подвода жидкости. В планке 19 подвижного механизма с помощью втулок-ограничителей 25 и винтов 26 установлены тарированные тарельчатые пружины 27, которые при отжиме подвижной планки 19 сжимаются до того момента, пока головки винтов 26 не упрутся в торец втулок 25. Втулки-ограничители 13 и 25 обеспечивают постоянство силы сжатия тарельчатых пружин 15 и 27 согласно заданной величине при отжиме планок 12 и 19.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала на поджим подвижного узла (задней бабки) к станине через каналы 24 под давлением подается жидкость в камеру 20. Тарельчатые пружины 27 сожмутся, а планка 19 подвижного механизма, переместившись на величину зазора, прижмется к боковой поверхности направляющей 3 станины. От реле давления (постоянно контролирующего это состояние) дается команда на включение реле времени. Через несколько десятых долей секунды от реле времени дается команда золотнику на открытие каналов 11 для подачи жидкости в камеру 7. Под действием давления жидкости сжимаются тарельчатые пружины 15, а планка 12 подвижного механизма, переместившись на величину зазора, прижмется к нижним направляющим 2 и 3 станины. От реле давления (постоянно контролирует это состояние) дается команда на продолжение работы станка.

При поступлении сигнала на отжим задней бабки от станины одновременно снимается давление с камер 7 и 20. После этого подвижные планки 12 и 19 подвижных механизмов под воздействием тарельчатых пружин 15 и 27 возвратятся в исходное положение. Пружины 15 и 27 обеспечивают надежность отжима подвижных планок 12 и 19 подвижных механизмов с минимальным зазором по отношению к направляющим станины. После срабатывания реле давления для бокового и лицевого поджима (которые постоянно контролируют это состояние) дается команда на перемещение задней бабки по станине. По окончании перемещения узла происходит его поджим к станине в той же последовательности.

Описываемое техническое решение упрощает конструкцию устройства поджима узла и снижает трудоемкость его изготовления.

Использование камер для поджима подвижного узла упрощает конструкцию устройства, т.к. исключает использование большого количества гидроцилиндров, обеспечивающих поджим при силовом резании, как в прототипе.

Расположение камеры для зажима между подвижными и неподвижными узлами в непосредственной близости к направляющим упрощает конструкцию, т.к. исключает промежуточные механизмы, присутствующие в прототипе между гидроцилиндрами и направляющими (в виде вилки 8, резьбового соединения и т.д.).

Перемещение и поджим двух подвижных механизмов (планок 12 и 19) параллельно прижимной плоскости направляющих обеспечивает точную установку подвижных механизмов в двух плоскостях, что способствует их прилеганию по всей поверхности. Следовательно, повышаются жесткость стыка и надежность работы устройства.

В описываемом устройстве вся поверхность планок используется как гидравлическая камера, что позволяет создать большое усилие поджима по всей поверхности контакта подвижного узла с направляющими, чем обеспечивается жесткость стыка его с направляющими станины.

Точность установки неподвижных механизмов (планок 6) относительно направляющих станины обеспечивается оптимальной высотой втулок-ограничителей 16. Точность установки подвижных механизмов (планок 12 и 19) относительно неподвижных 6 и 18 обеспечивается сжатием тарированных тарельчатых пружин 15 и 27 до того момента, пока головки винтов 14 и 26 не дойдут до торца втулок-ограничителей 13 и 25. Благодаря этому обеспечивается равномерность поджима подвижных механизмов планок к неподвижным с минимальным зазором между подвижными механизмами планками и направляющими по всей поверхности при отжиме, что способствует равномерному и плавному перемещению подвижного узла, долговечности его работы и повышению качества обрабатываемых деталей.

Формула изобретения

Устройство для закрепления подвижного узла станка, выполненное в виде зажимов, поджимающих узел к лицевым и боковым поверхностям направляющих станка, отличающееся тем, что каждый зажим представляет собой две планки, в одной из которых выполнена гидрокамера а другая подпружинена, при этом планка с гидрокамерой предназначена для крепления на подвижном узле.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4