Двусторонние гидростатические направляющие металлорежущего станка

 

О П И С А Н И Е ()747686

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистнческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 26,06.78 (21) 2632804/25-08 (51) М. Кл.

В 23 Q 1/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гасударственный камнтет (53) УДК 621.941-229.2 (088.8) Опубликовано 15,07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 йо делам нзобретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения

С. Н. Аграновский, H. М. Звонарев и . С. Шейнин (71) Заявитель

Особое конструкторское бюро станкостроения 54) ДВУСТОРОННИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для использования в металлорежущих станках, имеющих гидростатические направляющие.

Известны гидростатические направляющие, содержащие две гидростатические опоры, противолежащие на направляющих подвижного узла. На основной направляющей расположена одна из опор, а на дополнительной направляющей (планке) - вторая гидростатическая опора. Масло в первую опору поступает через золотник, а во вторую — через дроссель. Обе торцовые камеры золотника соединены соответственно с выходом.и входом дросселя. С гидростатической опорой, размещенной на вспомогательной . направляющей, объединен изме-. ртттельный элемент, выполненный несущим.

К измерительному элементу подведено масло под постоянным давлением. Гидростатическая опора, размещенная на основной направляющей, связана с управляющим элементом регулятора (lj.

Рассматриваемое устройство с фиксированным расстоянием между несущими поверхностями и астенической системой управ. ления обеспечивает стабилизацию толщи

2 ны смазочного слоя в базовой опоре при изменении внешней нагрузки за счет изменения давления масла только в одной гидростатической опоре. Поэтому необходимо подавать масло от источника питания под давлением, вдвое большим, чем в случае дифференциального изменения давления в противолежащих опорах. При повышении давления требуется повысить жесткость корпусных деталей, замыкающих планок и скрепляющих их болтов, так как повышеto ние давления приводит к увеличению сил, действующих на элементы конструкции и, следовательно, к увеличению деформации этих элементов.

Кроме того при подаче масла под повышенным давлением увеличивается тепловыделение, что снижает точность положения рабочего узла, а следовательно, и точность обработки деталей.

Таким образом, известное устройство в ряде случаев не обеспечивает требуемой точности положения рабочего узла и, следовательно, требуемой точности обработки деталей на станке, вследствие повышенного тепловыделения иэ-эа большого расхода масла, обу словленного зависимостью толщи- .

747686 ны смазочного слоя в замыкающих гидростатических опорах от положения подвижного узла, давления в замыкаюгцих опорах непараллельности базовой и замыкаюшей направляюгцих, податливости корпусных деталей и планок.

Известны также двусторонние гидростатические направляющие, име ощие базовые и противоположно им расположенные замыкающие гидростатические опоры с компенсационнымм элементами. Компенсационные элементы состоят из свободно плавающей планки и прижатых к ней маслом нескольких плунжеров. Масло подается от источника питания под постоянным давлением в камеру, расположенную на торцах плунжеров. В качестве управляющих элементов здесь применены дроссели. Один дроссель включен между источником питания и базовой опорой, а второй — между источником питания и замыкаюгцей опорой 2).

Таким образом, это устройство выполнено с автоматически регулируемым расстоянием между несущими поверхностями перемешаемого узла и с дроссельной системой регулирования уолгцины смазочного слоя.

Компенсационные планки находятся и равновесии под деиствием смазочного слоя с одной стороны и гидравлического прижима— с другой. Эти планки выполнены в устройстве с целью поддержания постояннои толшины смазочного слоя независимо от точности изготовления направляющих, жесткости корпусных деталей и планок.

Однако применение дросселей не обеспечивает в ряде случаев необходимую жесткость смазочного слоя.

Другим недостатком дроссельного регулирования смазочным слоем является то, что использование компенсационных элементов лишило эти направляющие возможности иметь дифференциальное изменение давления в противоположно расположенных опорах: в замыкаюгцей гидростатической опо- а0 ре при дроссельном регулировании давление всегда постоянно и выбирается максимальным из условия уравновешивания наибольшей нагрузки.

Таким образом, рассматриваемая двусторонняя гидростатическая направляюгцая не обеспечивает необходимую жесткость смазочного слоя и нуждается в более высоком давлении, подводимом от источника питания и, следовательно, имеет повышенные тепловыделение и деформации несущих элементов, что приводит к снижению точности положения подвижного узла станка ц следовательно, понижению точности обработки деталей.

Недостатком известного устройства является недостаточная точность положения подвижного узла металлорежущего станка, а, следовательно, и пониженная точность обрабртки детали.

Цель изобрегеиия повышение жесткосги смазочного слоя и снижение деформаций несущих элементов конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в двусторонние гидростатические направляющие металлорежущего станка, содержащие базовые и противоположно расположенные замыкающие гидростатические опоры, состоящие из плунжеров, сконтактированных торцовыми поверхностями с плавающей планкой, и камеры, примыкающей к противоположным торцам плунжеров, первый дроссель настройки, гчдролиниями соединенный с источником питания, а второй дроссель настройки — с замыкающей езпорой, введены два управляемых трехступенчаты.. дросселя, средние ступени которых выполнены большими по диаметру, чем концевые ступени, одна из которых дросселируюшая, а другая --- недросселирующая. При этом первый управляемый дроссель соединен гидролинией с базовой опорой и подключен и первому дросселю настройки через концевую камеру, примыкающую к торцу дросселирующей ступени. Второй управляемцй дроссель гидролиниями соединен с базовой опорой и со вторым дросселем настройки, а также ",åðåç концевую камеру, примыкаюгцу ю к торцу дроссeлируюшeй сту пени, подключен к источнику питания. Концевая камера первого управляемого дросселя, примыкающая к торцу недросселируюгцей ступени, соединена с источником питания, идентичная камера второго управляемого дросселя соединена с камерой, расположенной на стыке дросселирующей ступени первого управляемого дросселя с его средней ступенью В камеру, расположенную на стыке концевой педросселирующей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, подведена гидролиния обратной связи. При этом гидролиния обратной свчзи соединяет камеру, расположен- yto на стыке концевой недросселируюшей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью с гидролинией, св:=,:зывающей второй управляемый дроссель со вторым дросселем настройки, либо гидролиния обратной связи соединяет камеру, расположенную на стыке концевой недросселируюгцей ступени второго управляемого дросселя с его средней стугенью, с гидролинией, связывающей второй дроссель настройки с замыкаюгцей опорой.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Двусторонние гидростатические направляющие содержат параллельные на правляю.":цие поверхности 1 и 2, выполненные на станине 3. Перемещаемый узел 4, например, суппорт метяллорежущего станка расположен на станине 3. На перемещаемом узле 4 имеются поверхности 5 и 6, контактируюшие через смазочные слои толщиной Ь и he c

747686

Формула изобретения

zs зо

40 направляющими поверхностями 1 и 2 станины. На поверхности 5 имеется смазочная канавка 7, соединенная гидролинией 8 с управляющим устройством. Совокупность поверхности 5 со смазочной канавкой 7 яв. ляется основной опорой. На поверхности 6 выполнена смазочная канавка 9, соединенная гидролинией 10 с управляющим устройством. Совокупность поверхности б со смазочной канавкой 9 является замыкающей опорой. Поверхность 6 выполнена на компенсационной планке 11, Кроме компенсационной планки конструкция содержит также замыкающую планку 12. Плунжеры 13 размещены в глухих расточках замыкающей планки 12. В расточках на торцах плунжсров 13 образуется камера 14, связанная с уп., вляюшим устройством гидролинией 15.

У.:равляющее устройство содержит два дрос.<ля настройки — первый 16 и второй 17, а также д а управляемых трехступенчатых дросселя — первый, состоящий из ступ ней 18, 19 и 20 и второй, состояц.ий н. ступеней 21, 22 и 23.

Дросселируюшие ступени 18 и 21 первого и второго управляемых дросселей выполнены в виде плунжеров, на цилиндрических поверхностях которых имеется канавка, служащая переменным гидравлическим сопротивлением. Ступени 19 и 22 выполнены большими по диаметру, чем концевые ступени !8, 20, 21 и 23.

Смазочная канавкд 7 базовой гидростатчческой опоры связана с камерами 24 и 25 и источником литания (на чертеже не пока:,ап) через винтовую канавку первого управляемого дросселя, концевую камеру 26 и первый дроссель 16 настройки. Смазочная канавка 9 замыкающей гидростатической опоры через второй дроссель 1? настройки, винтовую канавку второго управляемого дросселя с камерой 27 и концевую камеру 28 связана с источником питания.

Концевая камера 29 также связана с источником питания, камеры 30 и 31 — со сливом. Камера 14 связана с гидролинией, соединяющей второй управляемый дроссель со вторым дросселем 17 настройки. Камера

27 обратной связи второго управляемого дросселя также связана с гидролинией, соединяющей второй управляемый дроссель со вторым дросселем 17 настройки.

Обратная связь может быть осуществлена также следующим образом: камера 2? обратной связи соединена непосредственно со смазочной канавкой 9 замыкающей гидростатической опоры.

Устройство работает следующим образом.

При изменении нагрузки происходит изменение зазора h, (толщины смазочного слоя), что, в .свою очередь, приводит к изменению давлений в камерах 24 и 26, а также в камере 25. Оба управляемых дросселя перемещаются, длины х винтовых канавок, дросселирующих масло, изменяются следовательно, изменяется и расход масла, поступающего в смазочные канавки 7 и 9. Причем это изменение расхода осуществляется по дифференциальной зависимости, т. е. при увеличении расхода масла, поступающего в смазочную канавку 7, расход масла, поступающего в смазочную канавку 9 увеличивается. Следовательно, давления в смазочных канавках 7 и 9 изменяются таким образом, чтобы уравновесить изменившуюся нагрузку Р. Так как смазочные канавки 7 и 9 связаны соответственно с камерами 24 и 27 обратной связи управляемых дросселей, то перемещение этих дросселей прекращается как только все элементы окажутся в равновесном состоянии.

1. Двусторонн1 е гидростатические направляющие металлорежущего станка, содержащие базовые противоположно им расположенные замыкающие гидростатические опоры, состоящие из плунжеров, взаимодействующих торцовыми поверхностями с пла".àþùåé планкой, и камеры, примыкающей к противоположным торцам плунжеров, а также первый дроссель настройки, подключенный к источникч питания и второй дроссель настройки, соединенный гидролиниями с замыкающей опорой и камерой, oT,ø÷àþùèåñÿ тем, что, с целью повышения жесткости смазочного слоя и снижения деформаций несущих элементов, введены два управляемых трехступенчаных дросселя, средние ступени которых выполнены большими по диаметру, чем концевые ступени, одна из которых дросселирующая, а другая — недросселирующая, при этом,первый управляемый дроссель через концевую камеру, примыкающую к торцу дросселирующей ступени, подключен к первому дросселю настройки и гидролинией соединен с базовой опорой, а второй управляемый дроссель через идентичную камеру подключен к источнику питания и гидролинией соединен с базовой опорой и со вторым дросселем настройки, причем концевая камера первого управляемого дросселя, примыкающая к торцу недросселирующей ступени, соедииена с источником литания, а идентичная камера второго управляемого дросселя соединена с камерой, расположенной на стыке дросселирующей ступени первого управляемого дросселя с его средней ступенью, при этом в камеру, расположенную на стыке концевой недросселируюшей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, подведена гидролиния обратной связи.

747686

4б

25

<о

0ИИИПИ Заказ 4309!6 Тираж! }6О Подяисное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул Проектная, 4

2. Направляющие по п. 1, отличающився гем, что гидролиння обратной связи соединяет камеру, расположенную на стыке концевой недроссалирующей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, с гидроли иней, связывающей второй управляемый дроссель со вторым дросселем настройки, Я. Направляющие по п 1, отличающиеся тем, что гидролиния обри ной связи сое8 диняет камеру, расположенную на стыке концевой недросселирующей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью с гидролинией, связывающей второй дроссель настройки с замыкающей опорой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 435916, кл. В 23 Q 1 02, 1971, 2, Патент США № 3395947, кл. 308 вЂ, 1968.