устройство управления подвижным узлом станка
| Классы МПК: | B23B47/26 поднимаемые или опускаемые сверлильные головки или шпиндельные бабки; балансирные приспособления к ним |
| Автор(ы): | Горшков Борис Михайлович (RU), Галицков Станислав Яковлевич (RU), Денисенко Александр Федорович (RU), Токарев Дмитрий Геннадьевич (RU), Самохина Наталья Станиславовна (RU), Горшков Александр Борисович (RU) |
| Патентообладатель(и): | Тольяттинский государственный университет (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2003-02-07 публикация патента:
27.07.2006 |
Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к станкостроению, и может быть использовано в прецизионных станках с вертикально перемещающимися узлами. Сущность изобретения заключается в том, что устройство управления подвижным узлом станка, содержащее шариковинтовой механизм, упругий элемент, тянущий трос, датчики перемещения, систему управления, управляемый золотник и привод гидравлического типа, дополнительно снабжено вторым тянущим тросом, связанным упругим элементом с приводом гидравлического типа и закрепленным диаметрально противоположно оси шпинделя. Технический результат изобретения состоит в повышении качества обработки. 2 ил. 
Формула изобретения
Устройство управления подвижным узлом станка, содержащее шариковинтовой механизм, упругий элемент, тянущий трос, датчики перемещения, систему управления, управляемый золотник и привод гидравлического типа, отличающееся тем, что оно снабжено вторым тянущим тросом, связанным упругим элементом с приводом гидравлического типа и закрепленным диаметрально противоположно оси шпинделя станка.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к станкостроению, и может быть использовано в прецизионных станках с вертикально перемещающимися узлами.
Известны устройства для уравновешивания подвижных органов станков [1]. Недостатком известных устройств для уравновешивания подвижных органов станков является отсутствие контроля их положения относительно направляющих стойки.
Этот недостаток устранен в устройстве для уравновешивания подвижного органа [2], содержащем систему автоматического регулирования, включающую два датчика перемещения, установленных в корпусе гайки, связанной с рабочим органом, и соединенных с блоком управления, выход которого через управляемый золотник связан с дополнительным приводом, закрепленным на тяге троса с возможностью взаимодействия с упругим регулирующим элементом.
Недостатком такого устройства является затрудненная управляемость подвижным органом, из-за того, что уравновешивание осуществляется одним тросом, а усилие, развиваемое им, создает опрокидывающий момент, направленный только по часовой стрелке, относительно центра тяжести, что приводит к потере точности обработки заготовок.
Задачей настоящего изобретения является повышение управляемости подвижного узла путем введения второго троса.
Указанная задача достигается тем, что в известное устройство уравновешивания подвижного органа станка [2], содержащее шариковинтовой механизм, упругий элемент, тянущий трос, датчики перемещения, систему управления, управляемый золотник и привод гидравлического типа, вводится второй трос, который через систему блоков вместе с первым тросом крепится диаметрально противоположно оси шпинделя.
На фиг.1 изображен общий вид устройства управления подвижным узлом станка.
Устройство содержит подвижный узел 1, перемещающийся по направляющим 2 стойки, к которому через систему блоков 3 крепятся тросы 4 и 5, связанные через тяги 6 и 7 упругими элементами 8 и 9 с приводами гидравлического типа 10 и 11 соответственно, шариковинтовой механизм, винт 12 которого кинематически связан с ходовым винтом 13 посредством группы зубчатых колес 14, расположенных в основании 15, а гайка 16 ходового винта 13 перемещается синхронно с подвижным узлом 1. На гайке 17 шариковинтового механизма располагаются приводы гидравлического типа 10 и 11 управления подвижным узлом 1. Гайка 16 снабжена датчиками перемещения 18 и 19, вмонтированными в шариковинтовую пару, являющуюся измерительной базой, т.е. базой, относительно которой осуществляется контроль положения шпиндельного узла. Датчики перемещения 18 и 19 связаны с блоком управления 20, который через управляемые золотники 21 и 22 соответственно связан с масляной станцией 23.
На фиг.2 представлена схема подвижного узла станка, перемещающегося по вертикальным направляющим стойки.
Управление положением осуществляется силами Р 1УП и Р2УП развиваемых тросами. Вес подвижного узла представлен силой GШП.Б, а RA и R Б реакции, возникающие между узлом и направляющими. Р у и Рz - составляющие силы резания. Силы Р 1УП и Р2УП могут быть определены расчетным путем при решении системы уравнений из условий:
В автоматическом режиме устройство управления подвижным узлом станка работает следующим образом.
Электрические сигналы датчиков перемещения 18 и 19, установленных в корпусе гайки 16 и контролирующих величины радиальных зазоров между гайкой 16 и ходовым винтом 13, поступают в блок управления 20, где сравниваются между собой, и в зависимости от знака разности на ту или иную катушку управляемых золотников 21 и 22 соответственно поступает управляющий сигнал. Давление рабочей жидкости, развиваемое масляной станцией 20, подается в одну из полостей гидроцилиндров 6 и 7 соответственно. При этом перемещение штоков гидроцилиндров приводит к изменению усилий Р1УП и Р2УП, создаваемых пружинами 21 и 22 соответственно. Работа устройства протекает в автоматическом режиме, и осуществляется до тех пор, пока разность рассогласования датчиков перемещения 14 и 15 не станет равной нулю.
Таким образом, устройство управления подвижным узлом станка позволяет существенно повысить управляемость шпиндельного узла, что приводит к повышению качества обработки.
Источники информации
1. А.с. №457549, МПК В 23 В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа / Ушаков К.П., БИ №3, 1975.
2. А.с. №1276445, МПК В 23 В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа/Горшков Б.М., Равва Ж.С., Осипов А.В., Батин В.Д., БИ №46, 1986.
