Стойка металлорежущего станка

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках различных типов, например многооперационных, фрезерных, координатно-расточных и других. Цель изобретения - снижение влияния тепловых деформаций на точность первоначального положения направляющих стойки независимо от нагрева последней рабочим органом. При работе станка рабочий орган 4 нагревает направляющие 3 и стойку. Наличие прорези 5 в стенках 1 стойки при ее малой ширине вызывает тепловую деформацию части 6 с направляющими 3 - удлинение по высоте. При этом поперечная жесткость обеспечивает цилиндрами 8, которыми также компенсируется и тепловая деформация, вызванная нагревом другой части 7 стойки. При этом по программе поседством распределителей подключаются к рабочим полостям цилиндров гидроаккумуляторы. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 23 Q 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 7 (21) 4435369/31-08 (22) 03.06,88 (46) 23.07.90. Бюл. N 27 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (7 ) В,Н.Юрин (53) 62-229.41 (088.8) (56) Пуш Б.Е.Конструирование металлорежущих станков. — M.: Машиностроение, 1977, с. 113. (54) СТОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА (57) Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках различных типов, например многооперационных, фрезерных, координатно-расточных и других. Цель изобретения — снижение вли. Я2 1579703 А1 яния тепловых деформаций на точность обработки путем сохранения первоначального положения направляющих стойки незави-, симо от нагрева последней рабочим органом. При работе станка рабочий орган 4 нагревает направляющие 3 и стойку. Наличие прорези 5 в стенках 1 стойки при ее малой ширине вызывает тепловую деформацию части 6 с направляющими 3 — удлинение по высоте. При атом поперечная жесткость обеспечивается цилиндрами 8, которыми также компенсируется и тепловая деформация, вызванная нагревом другой части 7 стойки. При этом по программе посредством расп ределителей подключаются к рабочим полостям цилиндров гидроаккумуляторы. 3 ил.

1579703

Изобретение относится к станкостроению и может быть использОванО в станках ! . различных типов, например многоопераци, Онных, фрезерных, KooppMHBTHQ-расточных и других. 5

Цель изобретения — снижечие влияния тепловых деформаций на точность обработки благодаря сохранению первоначального положения направляющих стойки независимо от нагрева последней рабочим орга- I0 ном.

На фиг. 1 изображена стойка, общий вид; на фиг, 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — гидравлическая схема механизма связи разделенных прорезью частей стой- 15 ки.

Стойка состоит из HGG) щих стенок 1 с ребрами 2 жесткости и направляющих 3 для перемещения рабочего органа с анка 4, например шпиндельной бабки. В несущих 20 стенках 1 параллельно направляющим 3 бабки 4 выполнены прорези 5 глубиной h, Величина h определяется нижним уровнем направляющих 3, Связь между разделенными частями 6 и 7 стенок 1 осуществляется 25 цилиндрами 8, размещенными в прорези 5, При этом у каждой стенки 1 часть 6 с направляющей 3 жестко соединена с одним,из элементов цилиндров 8, например, штоками 9, а часть 7 стенки 1 жестко соединяется с 30 корпусами 10 этих цилиндров. Как вариант конструкции для обеспечения большей равномерности жесткости стойки целесообразно соединить часть 6 стенок 1 у первого, цилиндра 8 с его штоком 9, у второго цилин- 35 дра — с его корпусом 10, у третьего — опять со штоком 9 и т.д.

Число цилиндров 8 и размеры диаметров их штоков 9 и поршней зависит от глубины h прорези 5, жесткости части 6 с.енки 40

1, величин сил резания, возникающих при работе с ганка и действуюгцих на направляющие Стойки 3, а также От требований к точности обработки. Для каждого конкретного случая эти параметры определяются 45 при проектировании станка расчетом стойки на жесткость, Штоковые 1i1 и бесштоковые 12 полости цилиндров 8 заполнены рабочей жидкостыю, запертой в них с помощью гидравли- 50 ческих распределителей 13, управляемых электромаг-нитами 14. Каналы 15 и 16 распределителей 13 соединены с гидроаккумуляторами 17 и 18. Начальные давления в последних выбираются из условия обеспе- 55 чения жесткости стойки при действии сил резания во время работы станка, В случаях, если собственная жесткость частей 6 стенок 1 окажется недостаточной, ее указанные части 6 с направляющими 3 соединяю дополнительной стенкой 19 с ребрами жесгкости (не показаны).

Если и этого недостаточно, стенка 19 соединяется с частямИ 7 стенок 1 цилиндрами 20, аналогичными цилиндрам 8, чо устанавливаемь,ми в зазоре между стенками 1 и

19, Число и параметры цилиндров 20 определяются также., как и для цилиндров 8. При больших угловых тепловых деформациях частей 7 стенок 1- вместо цилиндров 20 в тех местах могут устанавливаться гидростатические опорь!, Стойка металлорежущего станка рабо; тает следующим образом.

При работе станка тепло от рабочего органа 4 нагревает направляющие 3 и чесущие стенки 1 стойки, Точность обработки на стачке определяется тепловыми деформациями стенок 1, перпендпкулярнь<х плоско сти перемещения рабочего органа 4. Часть

6 стенки 1, заключенная между направляюгцей 3 и прорезью 5 на высоте и, имеет малую ширину, что обеспечивает ее равномерный (по ширине сечения) нагрев. Поэтому основной вид тепловой деформации

-:-гой части стенки 1 — удлинение по высоте, -гго HB оказывае" вредного влияния на точное ь pàáàòû станка. Часть 7 стенки 1 иэ-за большой ширины и ограниченной теплопроводности материала (чугун) будет нагреватьс.: неравномерно: слои около прорези 5, расположенные ближе к источнику тепла, нагреваются сильнее, чем у противополож-!0ro края этой части стенки 1. В результате происходит термический изгиб этой части

i òåíки 1, Поскольку разделенные прорезью 5 части 6 и 7 стенки 1 связаны между собой цилиндрами 8, полости которых заполнены запертой в них рабочей жидкостью, то описанный термический изгиб части 7 стенки 1 может привести к изгибу и части Г той же стенки, содержащей направляющие 3, определяющие точность работы станка. Чтобы сключить упомянутый изгиб части 6 стенки

1, периодически в моменты времени, когда не ведется обработка на стачке (отсутствуют силы резания), по команде системы управления (не показана) включаются электромагниты 14 гидрораспределителей

13, В результате полости 11 и 12 цилиндров

8 через каналы 15 и 16 распределителей 13 кратковременно соединяются с гидроаккумуляторами 17 и 18; правые полости — с гидроаккумулятором 17, левые — с гидроаккумулятором 18. При этом штоки 9 и корпуса 0 цилиндров 8 установятся в положение, соответствующее имеющемуся в дачный момент времени напряженно-деформированному состоянию частей 6 и 7 стенок 1, ) -7070 с

У/ Q

Фиг.5

Составитель В.Панфилов

Техред M,Moðãåíòàë Корректор А.Обручар

Редактор Л.Зайцева

Заказ 1980 .. Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 характер которых обеспечивает снижение

Влияния. тепловых деформаций стОЙки на точность обработки, После отключения злектромагнитов 14 и переключения гидрораСпределителей 13 в исходное положение, соответствующее запертым полостям цилиндров 8, последние снова будут осуществлять связь между частями 6 и 7 стенок 1, обеспечивая при работе станка необходимую жесткость стойки, Моменты кратковременного подключения цилиндров 8 к гидроаккумуляторэм 17 и

18 для устранения влияния термического изгиба части 7 стенки 1 на другую ее часть

6, определяющую точность обработки, могут быть заданы системой управления с постоянной или переменной частотой или определяться этой системой по результатам измерения параметров части 6 стенки 1, например угловых деформаций ее. На в любом случае указанное подключение производится в промежутках между обработкой детали на станке.

Возможны разные варианты подсоединения цилиндров 8 к гидроаккумуляторам .7 и 18: все цилиндры одновременно или группами, Оследовательно (например, при

5 большой глубине прооези 5). Соответственно будет меняться и число гидрораспределителей 13, равное числу таких групп.

Формула изобретения

Стойка металлорежущего станка, состо1Î ящая из несущих стенок " ребрами жесткости и направляющих для перемещения рабочего органа станка, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения. влияния тепловых деформаций на точность обработ15 ки, стойка снабжена гидроцилиндрами и гидроаккумуляторами, при этом в каждой из несущих стенок параллельно направляющим выполнена вертикальная прорезь глубиной до нижнего уровня направляющих

20 для размещения гидроцилиндров, рабочие полости которых соединены с гидроаккумуляторами посредством введенных в стойку распределителей.