Устройство автоматической разгрузки направляющих

 

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕС КОЙ РАЗГРУЗКИ НАПРАВЛЯЮЩИХ, преиму щественно подвижных узлов металло ,режущего станка, содержащее напра ляющую поверхность базового ySna, // // /////г/ ///////t s г 3 / разгружающую опору с карманом на подвижном узле, напорную магистраль . и блок управления автоматическим циклом разгрузки, отличающееся тем, что, С целью повышения надежности конструкции путем ее упрощения посредством предварительного автоматического взвешивания детали и автоматического определения закона распределения реакций между опорами, в напорную магистраль разгружающей опо1ил последовательно включены дроссель гидростатического взвешивания узла и источник ступенчатого давления, связанный через блок управления разгрузкой с введенньгм датчиком уровней давления, § сообщенным с карманом разгружающей опоры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П В 23 Я 1/02

ji

° - 1,.-:-" E е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ - НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21-) 2933922/25-08 (22) 04.06.80 (46) 30.09.83; Вюл. 9 36 (72) В.Г.Абрамов, О.Д.Лещенко и В.А.Прокопенко (71) Особое конструкторское бюро станкостроения (53} 621.92-229{088.8) (56) i; Патент Франции Р 2268981, кл. B 23 g 1/02, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 490577, кл. B 23 В 17/00, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 565807., кл. В 23 Я 1/02, 1977. (54}(57} 1. УСТРОИСТВО АВТОИАТИЧЕС ОИ РАЗГРуЗ И НАПРАВЛЯ @ИХ, преимущественно подвижных узлов металло,режущего станка, содержащее направляющую поверхность базового узла, „„Я0„„99167.0 А разгружающую опору с -карманом на подвижном узле, напорную магистраль и блок управления автоматическим циклом разгрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности конструкции путем ее упрощения посредством предварительного автоматического взвешивания детали и автоматического определения закона распределения реакций между опорами, в напорную магистраль разгружающей опоры последовательно включены дроссель гидростатического взвеищвания узла и источник ступенчатого давления, связанный через блок управления разгрузкой с введенным датчиком уровней давления, щ. а сообщенным с карманом раз гружающей опоры.

991670

2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что источник ступенчатого давления выполнен в виде группы делителей давления, связанных с дросселем гидростатического взвешивания через панель управляемых гидравлических распределителей.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик уоовней давления выполнен в виде

Изобретение относится к области станкостроения, преимуцественно к устройствам автоматической разгрузки направляюцих подвижных узлов, и может быть использовано к координат- 5 но-расточных станках. Известна система разгрузки подвижного узла от веса, при которой в разгружающие карманы подается жидкость под определенным постоянным )p давлением, содержащая выполненные на направляющей поверхности подвижного узла карманы раэгружающих опор(11

Однако известная система разгрузки эффективна только при РазГРузке 5 узлов постоянного веса (подвижная стойка горизонтально-расточного станка) и малоэффективна при изделиях со значительными диапазонами веса из-эа суцествениых трудностей в олределении веса изделия и распределения реакций между опорами.

При разгрузке стола станка уровень давления в карманах должен быть согласован с весом установленного на стол изделия и характером распределения реакций в статически неопределенной механической системе.

Кроме того, подвод различного давления к карманам вследствие значительных отличий в реакциях представляет собой определенную трудНость.

Все эти недостатки не дают возможности использовать известную систему разгрузки для столов, загружае-, 35 мых изделиями большого диапазона веса.

Известно также устройство .автоматической разгрузки направляющих тяжелых узлов машин, в котором косвен- 40 но, по нагрузке в приводе, определяется уровень разгрузки в зависимости от веса подвижного узла и к кар-манам подводится жидкость под определенным давлением. В таком устрой- 45 стве кроме выполнения на подвижном узле карманов раэгружающих опор име- ются устройства для автоматическогруппы реле давления, настроенных с определенным шагом давления, соответствующим количеству ступеней разгрузки.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.датчик уровней давления выполнен индуктивным.

5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен релейным. го изменения величины давления в разгружающих опорах 2 1.

Однако и здесь невозможно установить распределение реакций в направляющих, т.е. нельзя обеспечить оптимальный режим разгрузки для каждой опоры, что приводит к потере точности обработки.

Для координатно-.расточных станков необходимо, чтобы подвижный стол лежал на направляющих и сила трения между столом и направляющими была минимальной. Иначе при движении стола будут скачки, особенно при малых величинах подач, а это недопустимо иэ условий точной обработки позиционирования деталей.

Эту задачу решает известная авто-. матическая следящая система разгрузки непрерывного действия, принцип действия которой заключается в непрерывном отслеживании изменения взаимного расположения стола и направляющих и непрерывной подачи жидкости в карманы опор под соответствующим давлением 3 1.

В известном устройстве, принятом за прототип, в зоне каждой .опоры установлен датчик отрыва, по сигналу с которого .через ряд блоков управления в этом канале поддерживается такая величина давления, при которой отрыв в данной точке измерения весьма мал.

Обцими элементами систем с предлагаемой является наличие базового узла с направляющей поверхностью, раэгружаккцей опоры, напорной магистрали, отдельного датчика уровня раз.грузки, блока формирования уровня давления разгрузки, управляющего блока, В прототипе измеряется не величина разгружаюцей реакции, а величина отрыва отдельной точки подвижного узла.

При такой разгрузке обеспечивается более оптимальный автоматический режим разгрузки и отсутствуют

991670 недостатки вышеупомянутых известных . устройств.

Вместе с тем устройство громоздко, сложно и имеет низкую надежность работы вследствие того, что система разгрузки построена на непрерывном измерении отрыва в отдельных точках подвижного узла, требующих сложных следящих устройств, необходимых в каждом канале управления. Эти многочисленные функциональные устройства имеют сложные электронные схемы (задатчик величины, преобразователь всплытия,.широтно-импульсный преобразователь )или имеют сложную конструкцию (электрогидравлический преобразователь, датчик всплытия). Пониженная надежность и, следователь,но, долговечность вытекает из-за необходимости слежения за всплытием и постоянной работы всех функциональных устройств системы. Кроме того, возникает неопределенность в работе системы, вследствие того, что всплытие в самой разгружающей опоре может значительно отличаться от измеряемого датчиком из-за конструктивной возможности размещения последнеГо только на некотором расстоянии от разгружающей опоры, т.е, датчик, в каждом канале управления фиксирует всплытие узла в другой точке.

Также обращает на себя внимание сложность настройки этой схемы.

Кроме того, недостаток устройства заключается в том, что теряется точность обработки. вследствие ошибок, происходящих из-эа того, что вместо определения. реакций в ороре, определяется отрыв саней от направляющих, который зависит в частности от механических деформаций корпусных деталей в зоне установки датчика отрыва.

Целью изобретения является повы-, шение надежности конструкции путем ее упрощения эа счет предварительного автоматического взвешивания деталей и автоматического определенйя закона распределения реакций между опорами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматической разгрузки направляющих, преимущественно подвижных узлов металлорежущего станка, содержащем направляющую поверхность базового узла, разгружающую опору с карманом на подвижном узле, напорную магистраль и блок уп-! равления автоматическим циклом разгрузки, в напорную магистраль раэгружающей опоры последовательно включены дроссель гидравлического взвешивания узла и источник ступенчатого давления, связанный через блок управ . ления разгрузкой с датчиком уровней; давления, соединенным гидролинией с карманом раэгружающей опоры.

Источник ступенчатого давления выполнен в виде группы делителей давления, связанных с дросеелем гидростатического взвешивания через панель управляемых гидравлических распределителей. Датчик уровней давления выполнен, например, в виде группы реле давлений, от состояния сра10 батываний которых в каждом канале зависит подключение блоком управления соответствующей ступени разгрузки.

Группа реле настроена с определенным шагом давления, соответствующим коли15 честву ступеней разгрузки. Датчик уровней давления может быть выполнен индуктивным и посредством уровня снимаемого с него сигнала имеет возможность давать команду на подключение блоком управления соответствующей ступени разгрузки. Блок управления выполнен релейным.

Все это дает возможность осуществить предварительное автоматическое взвешивание и автоматически определить закон распределения реакций между опорами. В результате упрощается конструкция и повышается надежность устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — вариант принципиальной схемы.

Устройство автоматической разгрузки направляющих от веса подвижного.

З5 узла содержит направляющую поверхность 1 базового узла 2 и.сопряженную с ней направляющую поверхностн 3, выполненную на подвижном узле 4.

На направляющей поверхности 3 разЩ мещен карман 5 разгружающей опоры,. связанный гидролинией 6 .через управляющее устройство 7 гидростатического взвешивания и через источник ступенчатого давления с насосом питания. Источник ступенчатого давления представляет собой, например, последовательно включенные панель управляемых гидравлических распределителей 8 (см. фиг. 2)- и группу делителей 9 давления. Входы каждого последующего распределителя соединены с выходом предыдущего распределителя и соответствующим устройством уровня разгружающего давления.

С карманом раэгружающей опоры 5 гидролинией 10 связан датчик 11 уровней давления. Блок 12 .управления служит для подключения соответствующей ступени разгрузки (делителя давления) в зависимости от сигнала

60 с датчика 11 уровней давления.

Устройство работает следующиМ образом.

При отсутствии управляющего сигнала с блока 12 управления через распределители 8 и устройство 7

991670 (на фиг, 2 дроссель 13) в карман 5 разгружающей опоры подается смазочная жидкость под давлением питания, При этом происходит всплытие подвижного узла 4 относительно базового узла 2. Исчезает металлический контакт, между направляющими поверхностями 1 и 3, и вес подвижного узла при этом уравновешивается,реакцией гидростатической опоры. В результате гидростатического взвешивания подвижного узла 4 в кармане 5 устанавливается соответствующая этому весу величина давления. В зависимости от этой величины с датчика 11 уровней давления снимается сигнал, который через блок 12 управления после окончания процесса взвешивания подключает к карману разгружающей опоры посредством соответствующего распределителя 8 необходимый для данной ступени разгрузки делитель 9 давления. При этом ввиду уменьшения подводимого давления к карману 5 происходит опускание под.вижного узла 4 до металлического контакта между направляющими поверх- . ностями 1.и 3. В результате часть веса подвижного узла 4 уравновешивается давлением в опоре, а другая часть веса - реакцией в стыке направляющих 1 и 3. Таким образом осуществляется разгрузка направляющих от большей части веса подвижного узла, снижение силы трения в направляющих, а значит резко уменьшается упругий люфт в приводе перемещения подвижного узла и скачки при малых скоростях движения, что особенно важно для высокоточных станков.

15 Изобретение позволяет резко повысить надежность устройства автома-. тической раэ,грузки направляющих путем замены схемы с постоянно действующими устройствами слежения, испол2О нения и подачи жидкости на схемуг однократного замера, исполнения и изменения подачи жидкости в карман °

При этом элементы схемы заменяются на более простые и надежные в работе.

ВНИИПИ Заказ. 8254/7

Тираж 760 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4