Устройство автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на вертикальных направляющих стойки станка

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно - к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных координатно-расточных станках. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на вертикальных направляющих стойки станка шпиндельная бабка уравновешивается грузом-противовесом с установленной на нем лебедкой через трос. Таким образом, повышается надежность и быстродействие устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки прецизионного вертикального координатно-расточного станка.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно - к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных координатно-расточных станках с вертикально перемещающимися узлами.

Известно устройство для уравновешивания подвижного органа [1]. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности контролировать положение подвижного органа относительно направляющих стойки станка.

Этот недостаток устранен в устройстве для уравновешивания подвижного органа [2].

Недостатком такого устройства является затрудненная управляемость подвижным органом, вследствие того, что уравновешивание осуществляется одним тросом, а усилие, развиваемое им, создает опрокидывающий момент, направленный только по часовой стрелке относительно центра тяжести.

Устройство управления подвижным узлом станка [3], 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.

Недостатком такого устройства является перегруженность шариковинтового механизма, приводящая к его преждевременному износу и выходу из строя станка.

Целью настоящего патента на полезную модель является повышение надежности и быстродействия устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки прецизионного вертикального координатно-расточного станка.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на вертикальных направляющих стойки станка силовая шариковинтовая пара и упругие элементы, заменены на груз-противовес, с установленной на нем лебедкой.

На фиг.1 изображена схема устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки вертикального координатно-расточного станка. Устройство содержит лебедку 1, установленную на грузе-противовесе 2 корпуса шпиндельной бабки 3 в сборе, на барабан 4 которой наматывается трос 5. Причем трос 5 через систему блоков 6, 7, 8 и 9, меняющих его направление, закрепляется обоими свободными концами 10 и 11 на корпусе шпиндельной бабки 3.

Измерительно-регистрирующий комплекс установки включает в себя датчики перемещения 12 и 13, вмонтированные в гайку шариковинтового механизма. Измерительной базой при этом является ходовой винт 14.

Устройство работает следующим образом. При перемещении корпуса шпиндельной бабки 3 по направляющим стойки, сила его веса Gшп.б. уравновешивается усилием, развиваемым грузом-противовесом 2 Gг.п. Однако при обработке заготовок возникает сила резания (составляющие Ру и Pz), которая нарушает правильное положение шпиндельной бабки 3 на направляющих стойки и приводит к ее угловым смещениям относительно направляющих, что снижает точность координатно-расточного станка. Электрические сигналы датчиков перемещений 12 и 13, вмонтированных в гайку 15 ходового винта 14 и контролирующих величины радиальных зазоров между гайкой и ходовым винтом, поступают в блок 16 управления. Возникшая разность сигналов датчиков перемещений 12 и 13, того или иного знака, после обработки в блоке 16 управления является управляющим сигналом для лебедки 1. В зависимости от направления вращения один конец троса 5 подтягивается, а другой отпускается.

Работа устройства протекает в автоматическом режиме и осуществляется до тех пор, пока разность сигналов датчиков перемещения 12 и 13 не станет равной нулю. Устройство стабилизирует положение корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки относительно ходового винта 14, выполняющего роль измерительной базы.

Таким образом повышается надежность и быстродействие устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки прецизионного вертикального координатно-расточного станка. Это происходит за счет замены силовой шариковинтовой пары и упругих элементов - грузом-противовесом, с установленным на нем лебедкой.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.с. 457549, МПК В23В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа / Ушаков К.П., Бюл. 3, 1975.

2. А.с. 1276445, МПК В23В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа / Горшков Б.М., Равва Ж.С., Осипов А.В., Батин В.Д., Бюл. 46, 1986.

3. Пат. РФ на изобретение 2280543, МПК В23В 47/26. Устройство управления подвижным узлом станка / Горшков Б.М., Галицков С.Я., Денисенко А.Ф., Токарев Д.Г., Самохина Н.С., Горшков А.Б. 2006, Бюл. 21.

Устройство автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на вертикальных направляющих стойки станка, содержащее систему блоков, два датчика перемещения, установленных в корпусе гайки шариковинтовой пары, и блок управления, отличающееся тем, что шпиндельная бабка уравновешивается грузом-противовесом с установленной на нем лебедкой через трос.