Способ перемещения рабочегооргана ctahka

 

О П И С А Н И Е (829402

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.! 2. 77 (21) 2552847/25-08 с присоедииеиием заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.05. 81. Бюллетень М 18 (51)M. Кл;

В 23 Q 15/00

Гееудерствеинмй комитет

СССР

N делам изебретеиий н етерытий (53) УДК62).9..04(088.8) Дата опубликования описания 17.05.81 (72) Автор изобретения

М. А. Шиманович (7t) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАБОЧЕГО ОРГАНА

СТАНКА

Изобретение относится к механической обработке, главным образом металлов, и может найти применение при строганин, фрезеровании, шлифовании и других процессах резания, а также для

3 контроля обработанных изделий.

Известен способ перемещения рабочего органа станка эа счет кинетической энергии, накопленной им в процессе, когда он подключен к приводу, и веде ния обработки при разомкнутой кинематической цепи 1 .

Недостатком указанного способа является ограничение возможности .перемещения рабочего органа.

1S

Цель изобретения — расширение возможности перемещения рабочего органа и упрощение. привода.

Поставленная цель достигается тем, что в начале рабочего хода ползун З1 толкают приводом, отсоединяющимся от ползуна за счет. ограничения хода привода, а в конце рабочего хода ползун тормозят, преобразуя его кинетическую энергию в потенциальную и используя ее для хода ползуна в обратном направЛении, причем запас кинетической энергии ползуна пополняют эа время рабочего процесса за счет энергии привода вращающегося инструмента.. поддерживая рабочую скорость перемещения полэуна путем управления режимами рабочего процесса.

На фиг. 1 показана схема привода стола прецизионного продольно-строгапьного станка; на фиг. 2 — схема привода стола. продольно-шлифовального станка.

На станине 1 прецизионного продольно-строгального станка в направляющих, например аэростатических, расположен стол 2, несущий обрабатываемое резцом 3 иэделие 4. На станине установлены толкатели 5 и 6 стола 2, выполненные, например, в виде гидро-, пневмоцилиндров или винтовых передач с электроприводом, снабженных штокамн 7 и 8. Толкатели могут быть снаб9402 4

3 82 жены аккумуляторами энергии, например, пневматическими или пружинными.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В исходном положении стол 2 упирается во втянутый шток 7 толкателя.

Выдвигаясь, шток 7 толкает стол 2 с изделием 4 вдоль направляющих, раз гоняя его в конце хода штока 7 до заданной верхним („ и нижним С „ пределами рабочей скорости. В конце хода штока 7, т.е. в конце участка разгона стола, шток 7 останавливается, а стол продолжает движение на рабочем участке с заданной скоростью по инерции за счет сообщенного ему толкателем 5 запаса кинетической энергии, расходуя его на преодоление сил трения в направляющих, окружающей среде и сил резания. Эти силы, например, при применении аэростатических или магнитных направляющих, а также при алмазном строганин высокочистых оптических поверхностей,не превышает нескольких десятков грамм, так что падение скорости многотонного стола с изделием при ходе в несколько десятков метров может быть незначительным.

Практи гески в любом случае массу М стола с изделием. можно подобрать, например, если необходимо, с помощью дополнительных балластных грузов, в соответствии с формулой

2 (Е + К ), С . "" С маке. мчн где Š— потери энергии на трение стола в направляющих и окружающей среде на рабочем участке;

Š— изменение кинетической энероо1 гии стола за счет процесса обработки изделия, в данном случае потери на резание

Например, при С = 0,3 м/сек, япкс

С = 0,2 м/сек, силе трения 1 кг, ЧН силе резания 1 кг и длине изделия (рабочего участка) 10 м, потери энергии Е = Е „= 10 кгм и масса стола те оке с изделием

2(10 + 10) ° 9,8

М> 03K 02 — с 8000 кг

15

При силе трения 0,1 кг, силе резания 0,1 кг, длине изделия 1 м и про чих равных условиях

2,0,1 ° 1+0,1 ° 1) ° 9,8 80

0,3> — 0,2

- В конце рабочего участка стол 2 контактирует с выдвинутым штоком 8 с толкателя 6 и тормозится до полной остановки, вталкивая шток 8 в толкатель 6. После остановки стола .2 в конечном положении толкатель 6, выдвигая шток 8 до конца, разгоняет стол 2 до заданной скорости, поепе чего стол отрывается от штока 8 и движется по направляющим в исходное положение у толкателя 5. Таким образом осуществляется возвратно-поступательное перемещение стола с практически любой длиной хода, например

20 метров, без длинных и сложных передач, с высокой точностью (поскольку на рабочем участке хода на него не действует привод его возмущения), практически с любой гибко регулируемой за счет импульса разгона скоростью.

20 Если толкатели снабжены аккумуляторами энергии, то при торможении стола его кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию аккумулятора и возвращается столу при разгоне в обратную сторону. Это позволяет уменьшить мощность толкателей и экономить. энергию на перемещение стола. В этом случае достаточно иметь один толкатель, например толкатель 5, в то время как с другой стороны можно установить лишь один аккумулятор, например толкатель 6 выполнен в виде аккумулятора со штоком 8. Целесообразно, чтобы центр тяжести стола, равнодействующая сил трения стола и оси толкателей совпадали. В этом случае при разгоне и торможении на стол не действуют опрокидывающие моменты.

В продольно-шлифовальном станке имеются все элементы, показанные в продольно-строгальном станке. В качестве режущего инструмента применяется шлифовальный круг 9 (стрелкой показано направление его вращения).

В этом случае движение стола осуществляется, так же как и в продольно-строгальном станке. Однако при ходе направо имеет место попутное шлифование. При этом силы резания направлены в сторону движения стола 2 с изделием 4. Они компенсируют потери на трение стола и могут даже сообщить столу дополнительный запас энергии, при этом 1",имеет отрицательное значение, так что стол пе.ремещают на рабочем участке за счет сил обработки изделия. При обратном

Формула изобретения

1. Способ перемещения рабочего органа станка, заключающийся в том, что рабочий орган станка разгоняют, а затем отсоединяют привод и ведут рабочий процесс за счет накопленной рабочим органом кинетической энергии, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения привода и расширения возможностей перемещения рабочего органа в виде ползуна, в начале рабочего хода ползун толкают приводом, отсоединяющимся от ползуна за счет

I ограничения хода привода, а в конце рабочего хода ползун тормозят, преобразуя его кинетическую энергию в потенциальную и используя ее для хода ползуна в-обратном направлении.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения возможностей способа при использовании в рабочем процессе вращающегося инструмента, запас кинетической энергии ползуна пополняют во время рабочего процесса за счет энергии привода вращающегося инструмента, поддерживая .рабочую скорость перемещения ползуна путем управления режимами рабочего процесса, в частности, подбором направления и скорости вращения инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 229916, кл. В 23 В 39/00, 1967, 5 8294 ходе стола налево за счет полученного запаса энергии шлифовальный круг отводят. Это расширяет возможности предлагаемого способа, так как позволяет осуществлять его при значитель- 5 ных силах резания и трения.

При обработке несколькими вращающимися инструментами (фрезами или шлифовальными кругами) можно так подобрать направления обработки, ско- о рости вращения инструментов, другие режимы резания и сопротивления на трение стола и управлять ими так, что на рабочем участке движения стола можно обеспечить любую требуемую ско- 15 рость его движения за счет сил резания.

Способ может быть использован не только для возвратно-поступательного, но и для качательного (возврат- 20 но-поворотного) движения столов, ползунов и других рабочих органов металлорежущих станков. Его можно использовать для перемещения в горизонтальном, наклонном и вертикальном íà- Z5 правлениях. Например, вертикальный ползун зубошлифовального станка можноперемещать возвратно-поступательно предлагаемым способом с помощью одного расположенного внизу толкателя. Зо

Реализуя данный способ, можно резко упростить конструкцию станка и расширить возможности способа (большой ход, высокие скорость и точность и т.д.), что открывает новые возможности резкого повышения точности строгания, шлифования, фрезерования и других процессов обработки, необходимого для получения высокоточных, вы02 6 сокоочистных, сверхточных и сверхчистых поверхностей иэделий.

829402

Составитель И. Жиганов

Ре актор И. Дылын Техред A.CaaKa Корректор М. Коста

Заказ 2780/25 Тираж 770 Подписное

BHHHGH 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