Устройство для гашения колебаний в металлорежущих станках

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()779013 (6)) Дополнительно к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2684273/25-08 с присоединением заявки JVе— (51) М. Кл.

В 23 Q 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621.9.08 (088.8) Опубликовано 15.11.80. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 25.11.80

f -:;1 ; х

И В Сальников, В. М. Трухман и В. В. Ян офский.-..„, ."," - :- " Я л 71; (72) Авторы изобретения

Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ

В МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ

Изобретение относится к станкостроению, Известны устройства для гашения колебаний в металлорежущих станках, содержащие подвижную и неподвижную детали, причем в одной из деталей,. например подвижной, установлен винт, с помощью которого осуществляется поджим одной детали к другой (1).

Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют менять величину предварительного натяга в процессе работы станка и снижают технологические возможности станков.

Цель изобретения — улучшение динамических качеств системы и расширение технологических возможностей станков.

Указанная цель достигается за счет того, .что устройство снабжено выполненной из набора пьезоэлектрических шайб, с контактными .пластинами между ними, подвижной опорой, а также закрепленной на подвижной детали планкой и закрепленным своей средней частью на неподвижной детали Г-образным рычагом, снабженным контактирующим с указанной планкой роликом на одном конце, причем подвижная опора поджата винтом ко второму концу рычага.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — график изменения размеров опоры из набора пьезоэлектриков в зависимости от приложенного напряжения.

По салазкам 1 координатно-расточного станка по направляющим качения 2 перемещается стол 3, который прижат к салазкам роликом 4, действующим на обратную планку 5, закрепленную на салазках. Ось ролика 4 закреплена в рычаге 6, подвижном относительно стойки 7, закрепленной на столе 3. Рычаг 6 опирается на подвижную опору 8, состоящую из корпуса 9, изолятора 10, пьезоэлектрических шайб 11, контактных пластин 12, электрических выводов 13, подключенных к регулируемому источнику напряжения (на чертеже не показан). Пьезоэлектрическая подвижная опора 8 поджата винтом 14, создающим предварительный натяг в системе, за счет перемещения в стойке

15, закрепленной на столе 3. Подвижная опора собрана, например, из ста колец толщиной 1 мм, сделанных из титанатцирконата свинца — керамического материала с высоким пьезоэлектрическим коэффициентом.

779013

Расширение колец этого типа зависит от приложенного напряжения и не зависит от толщины кольца, но пропорционально количеству колец в комплекте.

График (фиг. 3) снят при нагрузке йа опору 800 кг, но по рассчетам система способна развивать усилие до 4000 кг. Такая высокая несущая способность обеспечивает жесткость, а также обуславливает быстродействие системы. Из графика видно, что при напряжении 1000 В опора расширяется или сжимается в зависимости от знака приложенного напряжения до 60 мкм.

Из 60 мкм, выдаваемых пьезоэлектрической опорой для создания натяга потребуется всего 5 — 6 мкм, а остальные 55 мкм— это большой запас, которым можно воспользоваться при потерях в других подвижных станках предлагаемого устройства — (ролик 4 — обратная планка 5), (рычаг 6— стойка 7) и т. д.

Предлагаемое устройство расширяет технологические возможности станка, так как при тяжелых фрезерных работах координатно-расточному станку необходим максимальный натяг, а тогда когда нужен точный выход на координату, то натяг совсем не нужен.

Рассмотрим работу устройства на примере выполнения двух технологических операций — фрезерования и выход на координату.

В «статическом» состоянии предварительный натяг обеспечивается винтом 14, действующим на опору 8, которая действует на рычаг 6, ролик 4 и обратную планку 5. (В этом режиме станок может выполнять операции расточки, сверления и т. д.).

При выполнении операции «Фрезерование» оператор регулятором подает напряжение определенного знака и величины на пьезоэлектрическую подвижную опору 8, которая расширяется, действует на рычаг 6, ролик 4, обратную планку 5, прижимая с максимальной силой стол 3 к салазкам 1.

При выполнении операции «Выход на координату» оператор регулятором подает напряжение другого знака и величины на пьезоэлектрическую опору 8, которая сжимается и уменьшает силу прижатия стола

3 к салазкам 1.

Важно отметить способность устройства к двухзонному регулированию, как в сторону увеличения натяга от предварительнОго, так и в сторону уменьшения.

Устройство обладает большими возможностями, так как управлять им можно не только в функции технологических операций, но также и в функции веса детали, установленной на столе, а также в качестве динамического демпфера гашения колебаний в функции относительных колебаний стола и салазок. Устройство может быть включено в любую адаптивную систему оптимального натяга из-за своей простоты, а главное возможностью управляться только электрическим сигналом, минуя гидро и магнитные преобразования.

Устройство может также управляться от заранее заданной программы.

Формула изобретения

Устройство для гашения колебаний в металлорежущих станках, содержащее подвижную и неподвижную детали, причем в одной из деталей, например подвижной, установлен винт, с помощью которого осуществляется поджим одной детали к другой, отличаюи1ееся тем, что, с целью улучшенйя динамических качеств системы и расширения технологических возможностей станков, устзр ройство снабжено выполненной из набора пьезоэлектрических шайб, с контактными пластинами между ними, подвижной опорой, планкой, закрепленной на подвижной детали, и закрепленным своей средней частью на неподвижной детали Г-образным рычагом, снабженным контактирующим с указанной планкой роликом на одном конце, причем подвижная опора поджата винтом ко второму концу рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шоу Т. P. Механизмы и детали станков. М.-Л., Государственное научно-техническое издательство по машиностроению и металлообработке, 1934, с. 146.

779013

11 8 18 75 мам

+us.2 Риг 3

Составитель Т. Юдахина

Редактор А. Долннич Техред К. Шуфрич Корректор Л. Иван

Заказ 7908/16 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4