Суппорт металлорежущего станка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

1зеснублнк

=е:

1 (61)Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 290379 (21) 2743059/25-08 (51М

3 с присоединением заявки Йо

В 23 В 21/00

Госуяарстаенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет, Опубликовано 230481 ЬюллЕтЕиь (з) 4 621 941 2 (088.8) Дата опубликования описания 2304.81 (72) Авторы изобретения

В. В. Блохин, К). h1. Ермаков и l0. И.Малкин.

Московское ордена Ленина и ордена Трудовог

Знамени производственное объединение "Стан завод" им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СУППОРТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению.

Известен суппорт металлорежущего станка с устройством гашения вибраций, установленный на направляющих корпуса станины $1(, Недостатками известного устройства являются сложность конструкции с большим количеством исполнительных элементов и, как следствие, малое быстродействие, значительные усилия, необходимые для получения гасящих колебаний, а также невозможность компенсации высокочастотиых колебаний. !5

Цель изобретения — повышение динамической устойчивости и уменьшение трения в направляющих.

Укаэанная цель достигается тем, что суппорт снабжен дополнительной 20 направляющей, расположенной под его центром тяжести, а устройство гашенйя вибраций выполнено .в виде кулачка с приводом, установленного с возможностью контакта кулачка с до25 полнительной направляющей суппорта.

На фиг. 1 изображен суппорт с устройством гашения вибраций, общий вид, на фиг. 2 - эквивалентная схе1ма действующих сил на суппорт от- 30 носительно точки контакта с кулачком (повернуто).

На корпусе станины 1 (фиг. 1) на направляющих 2 установлен суппорт

3 с возможностью перемещения с помощью ходового винта 4 в направлении оси z. Суппорт 3 снабжен дополнительной направляющей 5, расположенной под центром тяжести С суппорта 3. Дополнительная направляющая 5 контактирует с эксцентриковым кулачком 6 устройства гашения вибраций.

Кулачок 6 установлен на валу 7 в подшипниковых опорах корпуса 1. Привод кулачка 6 осуществляется от двигателя 8 через зубчатую передачу 9.

В процессе обработки детали при движении суппорта 3 от ходового BHHта 4 на него действует тангенциальная„ радиальная и осевая составляющие силы резания Гн,F и F>, сила тяжести — mg H cH T eHHII F . Под действием составляющих сил резания

Гн и F+ .возникают колебания (вибрацйи) в. направлейии оси z с частотой

f y /2 и амплитудой Ло.

Задачу о колебании суппорта в направлении оси z можно свести к расчетной схеме колебания маятника с точкой подвеса, совпадающей с точВ23001! где A=e, е — величина эксцентрисите-..

Рассмотрим конкретный пример исполнения, где

ГН = 400 кгс

m = 500 кг

Я = 0,005 м = 5 мм

20 Р =0,1

8 = 300 д =д,=0,05.

200 кгс

9,8 м/свк

=14800C

=rnid Р!

0,05

Преобразуем уравнение к виду 30

Выражение до = "о представляет собой наибольшйй размах колебаний или амплитуду колебаний суппорта. 40

Принимая значение возмущающих сил наибольшим т.е. полагая сои(1 4) 1, уравнение можно привести к виду

45 — — cosuA y=O. яю 1 е

a=4

Формула изобретения

65 кой контакта эксцентрика (фиг. 2), где в - масса маятника, равная массе суппорта, центр тяжести которого в точке С, удаленной от эксцентрикового привода на расстояние У, соответствующее длине маятника, (p угол отклонения.

Для уменьшения возникающих вибраций суппорту 3 сообщаются вынужденI л ные колебания с частотой f = "-(d I2« и амплитудой A в направлении оси у перпендикулярном направлению возникших вибраций от силы резания F вдоль оси z.

Вынужденные колебания сообщаются суппорту 3 эксцентриковым кулачком б с помощью привода 8 через зубчатую передачу 9.

Приведенная масса суппорта m получает вынужденные колебания вдоль оси у по закону у АСоьсм .

Уравнение равновесия с учетом инерционных звеньев имеет вид

g„coSg t ÝÔ «(ЮР gin8-Р> СОБР 0 pp p Р

g(F -р„) сов f t- g А&) NA.ld coSM,Р+ Р coSfot Я, Г cosfot P 1

Это уравнение можно свести к уравнению Матье, если положить 27,=Mt =гц8, Решение уравнения Матье представляется в виде диаграммы ййнса-Стрет та, построенной в плоскости параметров сФ и ,Диаграмма состоит из зон устойчивости и неустойчивости.

Согласно диаграмме устойчивость достигается в случае удовлетворения неравенства о Cg /2 или

Отсюда частота колебаний подвеса

О.) 14800

Е = 1С - о >> = Еяо ц

Эту частоту можно получить от регулируемого привода и настройкой гитары подач. ,Цля увеличения частоты колебаний эксцентрик можно установить на подшипниках и тогда частота колебаний увеличивается в число тел качения по отношению к числу оборотов вала.

Направление колебаний, перпендикулярное направляющим, периодически разгружает их от веса суппорта и создает благоприятные условия для проникновения смазки и уменьшения трения в направляющих и уменьшения износа.

Предлагаемое устройство может быть использовано и для гашения вибраций в столах фрезерных и расточных станков. В этом случае угол положения направляющих 8 = 90o и в формуле э я 6-4 Предлагаемое устройство для обес,печения повышения динамической ус- тойчивости суппорта просто по конструкции и обладает довольно высоким быстродействием.

Суппорт металлорежущего станка с устройством гашения вибраций, остановленный на направляющих корпуса станины, .отличающийся тем, что, с ,целью повышения динамической устой чивости и уменьшения трения в нап823001

Фиа 1

Составитель Ю.Владзиевский

Редактор И.Николайчук Техрец Ж.Кастелевич

КорректорГ,Назарова

Подписное

Заказ 1951/12 Тираж 1148

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 равляющих, суппорт снабжен дополнительной направляющей, расположенной под его центром тяжести, а устройство гашения вибраций выполнено в виде кулачка с приводом, установленного с возможностью контакта кулачка с дополнительной направляющей суппорта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Вихман В.С. и др. Системы аВтоматического регулирования процесса резания и их элементы. (трудЫ НИИИИЯ, серия "Станкостроение" ) 1972,с.79-89.