CS212908B1

CS212908B1 - Appliance for damping the machining vibrations

Info

Publication number: CS212908B1
Application number: CS299280A
Authority: CS
Inventors: Borivoj Volny; Lubomir Plch; Jaromir Volny
Original assignee: Borivoj Volny; Lubomir Plch; Jaromir Volny
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález ee týká zařízení pro tlumení vibrací vznikajících proměnlivou velikostí řezné síly zejména na ozubárenských frézovacích strojích.The invention relates to a device for damping vibrations arising from variable cutting forces, in particular on dental milling machines.

Při výkonném frézování platí pravidlo, že obráběný kus mé být pevně podepřen buS přímo pod místem obrábění, nebo v jeho bezprostřední blízkosti. Při málo tuhém podepření a zejména tehdy, kdy je obráběný kus namáhán řeznými silami na ohyb dochází k chvění, které se nepříznivě projeví na jakosti frézované plochy a na životnosti nástroje. Dle této zásady jsou řešeny i upínače pro frézování vnějšího ozubení ozubených kol. Pokud se jedná o kola, která jsou menší než průměr stolu stroje, nečiní splnění podmínky tuhého podepření potíže. Ozubené kola, u nichž frézované ozubení značně přesahuje průměr stolu, ukládají se jednak na kostky upevněné na stole stroje a kromě toho se podepírají stavitelnými opěrami uloženými na loži stroje, které zachycují reakce od řezné síly v bezprostřední blízkosti jejího působiště. Opěry ae výškově seřizují bu3 šroubem nebo excentrem a spodního čela ozubeného kola se dotýkají bucl kladkou nebo kalenou plochou čočkovitého tvaru. Pro správnou funkci je rozhodující jejich výškové seřízení. Při velkém předpětí splňují sice podmínku tuhého opření v místě řezu, ale protože jimi vyvozená síla působí proti směru upínací síly, zmenšují dosedací tlakFor high-performance milling, the workpiece must be firmly supported either directly below or in the immediate vicinity. In the case of low rigid support, and especially when the workpiece is subjected to bending forces, vibration occurs which adversely affects the quality of the milled surface and the tool life. According to this principle are also designed clamps for milling external toothing of gears. If the wheels are smaller than the diameter of the machine table, the rigid support condition does not cause problems. The gears, in which the milled gearing extends significantly beyond the table diameter, are deposited both on the cracks mounted on the machine table and supported by adjustable supports supported on the machine bed, which capture the reactions from the cutting force in the immediate vicinity of its location. The abutments ae are adjusted by either a screw or an eccentric and the lower face of the gear touches the bucl by a pulley or a hardened lens-shaped surface. Height adjustment is crucial for proper operation. At high preload, they meet the rigid abutment condition at the cut point, but because they exert a force against the direction of the clamping force, they reduce the contact pressure

212 908212 908

212 908 obrobku na podložné kostky, jehož třecí složka zabraňuje pootočení nebo posunutí díloe během obrábění. Při velké síle vyvozené opěraml ukončenými čočkovitými plochami působí horizontální třecí složka této síly proti otáčení stolu stroje a nadměrně namáhá poeuvový ěnek, od jehož přesnosti je odvislá přesnost každého ozubárenského stroje. U opěr zakončených kladkami je alce tato horizontální složka podpěrné aíly nepatrná, ale zato vzrůstá nebezpečí, že mezi povrch kladky a Selo kola se dostane tříska, Símž ae nepříznivá vlivy popsané u Sočkovitého ukončení ještě podstatně zvětší. Uvedených způsobů podepření se dá použít s dobrým výsledkem v případě, že čelní opěrné plocha kole je přesně vyrobena a při otáčení kola na stroji je její výška oproti opěrám stále stejné v toleranci několika setin mm. Při větším axiálním házení opěrné plochy/dochází pak k tomu, že např. na určitá části obvodu je kolo podpěrami nadzvedáno a v dalěí části vznikne mezi opěraml a Selem mezera, která Umožní chvění. Docílené přesnost ozubení a jakost opracování je pak na různých místech kola rozdílná.212 908 of a cube workpiece whose friction component prevents the workpiece from rotating or moving during machining. At the great force exerted by the abutments with the finished lenticular surfaces, the horizontal frictional component of this force counteracts the rotation of the machine table and excessively stresses the poeuvre, the accuracy of which depends on the accuracy of each gear machine. In the case of abutments ended by pulleys, this horizontal component of the support force is slight, but there is an increased risk that chips will enter between the surface of the pulley and the Selo wheel, thereby increasing the adverse effects described in the Sock finish. The abovementioned support methods can be used with good results if the front support surface of the wheel is precisely manufactured and when the wheel is rotated on the machine, its height relative to the supports is still the same within a tolerance of several hundredths of mm. In the case of greater axial runout of the support surface, the wheel is lifted, for example, on a certain part of the circumference, and in the other part, a gap is created between the support and the selector which allows for vibration. The achieved accuracy of gearing and machining quality is then different at different points of the wheel.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že umožňuje podstatně zmenšit chvění při frázování ozubených kol, jejichž průměr značně přesahuje stůl stroje a jejichž čelní plocha u obvodu je opracována buá ve velmi hrubých tolerancích, anebo není opracována vůbec. V případě, že házivost dosedací plochy pro opěry je dodržena v odpovídající toleranci lze pneumo-hydraulický systém vyřadit a opěry použít jako pevné s malým předpětím.An advantage of the device according to the invention is that it makes it possible to substantially reduce the vibration in the phrasing of gears whose diameter extends significantly beyond the machine table and whose front surface at the periphery is machined to very rough tolerances or is not machined at all. If the runout of the abutment surface is adhered to within an appropriate tolerance, the pneumo-hydraulic system can be disengaged and the abutments can be used as fixed with little bias.

Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že v tělese zařízení jsou upraveny dva hydraulické válce, olejová nádrž a čtyřčestný rozdělovač vzduchu. V každém válci je suvně uložen píst, v jehož konci vystupujícím z válce je uložen šroub zakončený zaoblenou dotykovou plochou a opatřený stavitelnou maticí. Ve víku hydraulického válce je upraven zpětný ventil, jehož kuželka je opatřena škrticím otvorem. Spodní prostory hydraulických válců jaou přee zpětné ventily propojeny a výtokem olejová nádrže. Horní část olejové nádrže a střední části hydraulických válců jsou propojeny přes čtyřcestný rozdělovač a přívodem tlakového vzduchu.The principle of the device according to the invention consists in that two hydraulic cylinders, an oil tank and a four-way air distributor are provided in the body of the device. In each cylinder, a piston is slidably mounted, the end of which protrudes from the cylinder accommodates a screw terminated by a rounded contact surface and provided with an adjustable nut. A non-return valve is provided in the cover of the hydraulic cylinder, the plug of which is provided with a throttling bore. The lower spaces of the hydraulic cylinders are connected via non-return valves to the oil tank outlet. The upper part of the oil tank and the middle part of the hydraulic cylinders are connected via a four-way distributor and a compressed air supply.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresu, kde levá polovina zařízení je kreslena jako pohled, pravá jako řez.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing where the left half of the device is drawn as a view, the right half as a section.

Na loži stroje 13 je uloženo těleso 1 zařízení, ve kterém jaou uchyceny dva hydraulické válce 2, olejová nádrž 6 naplněná olejem 18 a čtyřcestný rozdělovač 16 vzduchu. V každém válci 2 je suvně uložen piet J utěsněný těsněním 2» τ jehož ose se nachází šroub £ dosedající při práci svojí horní zaoblenou části na čelo obráběného kola 17. Šroub £ je držen v žádaná poloze stavitelnou maticí 2 ^a proti pootočení jištěn kolíkemA machine body 1 is mounted on the machine bed 13 in which two hydraulic cylinders 2, an oil tank 6 filled with oil 18 and a four-way air distributor 16 are mounted. In each cylinder 2 there is a slidingly mounted piette J sealed by a gasket 2 'τ whose axis the screw 6 abuts on the face of the machined wheel 17 while working with its upper rounded part 17. The screw 6 is held in the desired position by an adjustable nut 2 ^and secured

19. Ve víku 2 hydraulického válce 2 Je upraven odpružený zpětný ventil 22» který je tvořen pružinou 8 a kuželkou 10, v níž je vyvrtán škrtící otvor 11. Víka 2 Jsou potrubím 12 hydraulicky propojena s olejovou nádrží 6. Čtyřcestný rozdělovač 16 vzduchu je propojen hadici 14 β horní čáetí olejové nádrže 6 a rozvětvenou hadicí 15 ee střední částí hydraulických válců 2·19. A spring-loaded check valve 22 is provided in the cover 2 of the hydraulic cylinder 2, which consists of a spring 8 and a cone 10 in which a throttle hole 11 is drilled. The covers 2 are hydraulically connected to the oil tank 6 via line 12. hose 14 β upper part of oil tank 6 and branched hose 15 ee middle part of hydraulic cylinders 2 ·

Opěrné zařízení podle vynálezu pracuje takto: Na lože stroje 13 se upas těleso zařízení 1 a otáčením stavitelných matic 2 ^se zvednou šrouby £ tak, že mezi jejich kulovým vrchlíkem a čelem obráběného kola vznikne mezera asi 2 mm. Nato se obě stavitelné matice pojistí proti otáčení svěrným, na obrázku nezakresleným způsobem. Pohybem páky čtřoestného rozdělovače 16 vzduchu se přivede tlakový vzduch o tlaku cca 0,6 MPa z centrálního rozvodu hadici 14 do olejové nádrže 6, kde tlačí na hladinu oleje 18. Olej 18 proudí potrubím 12 přes zpětné ventily 20 do prostorů hydraulických válců 2, nadzvedne písty J a silou asi 5 kN přitlačí kulové vrehlíky šroubů 4 na čelo obráběného kola 17.The support device according to the invention operates as follows: On the machine bed 13 the body of the device 1 is fixed and by turning the adjustable nuts 2 the bolts 6 ^are raised so that a gap of about 2 mm is created between their spherical canopy. The two adjusting nuts are then locked against rotating in a clamping manner (not shown). By moving the lever of the four-way air distributor 16, compressed air of about 0.6 MPa from the central manifold is supplied to the hose 14 into the oil tank 6, where it pushes the oil level 18. The oil 18 flows through line 12 through check valves 20 into the cylinder spaces 2; with the pistons J and a force of about 5 kN, press the spherical bolt-ons of the bolts 4 against the face of the machined wheel 17.

Při najetí frézy do záběru má věnec ozubeného kola 17 snahu rozkmitat se o určitou amplitudu! hodnotu, přičemž střed rozkyvu je dán původní polohou kola 17 v klidu. Při výkyvu směrem dolů tlačí čelo kola 17 přes šroub £ a stavitelnou matici 2 n® Píst 2, který dosedá na několik mm vysoký a tudíž prakticky nestlačitelný sloupec oleje 18. Protože doba jednoho kmitu se dá řádově vyjádřit v tisícinách vteřiny, může v tomto krátkém časovém úseku uniknout Škrtícím otvorem 11 jen zanedbatelné množství oleje 18, takže podepření obrobku v okamžiku dolní amplitudy je dostatečně tvrdé. Mnohonásobně větěí množství oleje 18 věak vnikne do prostoru válee 2 v okamžiku horní části amplitudy, protože tehdy se ventil 20 poněkud otevře a odpor proudícího oleje 18 je řádově stokrát meněí. Po několika kmitech dojde k rovnováze v tom smyslu, že původní amplituda kmitajícího kola se podstatně zmenší, přičemž osa nové, utlumené amplitudy se nachází o nepatrnou hodnotu výše než u amplitudy původní. Hydraulický tlak v prostoru válce 2 nyní během kmitu kolísá mezi 0,6 MPa v horní polovině kmitu a až asi 5 MPa ve spodní polovině kmitu. Pokud nebude čelo obráběného kola 17 rovné a bude se např. při otáčení stolu snižovat, bude se v prostoru válce 2 tlak postupně zvyšovat a to tak, že tlaková hodnota v horní polovině kmitu bude vyšší než 0,6 MPa. Olej 18 proudí nyní škrtícím otvorem 11 do tlakové nádrže 6 tak dlouho, až opět dojde k rovnováze. Je-li opěrné čelo kola 17 vyrobeno v požadované toleranci, je možno zařízení upravit pro pevné podepření. V tom případě čtyřcestným rozdělovačem 16 vzduchu se pustí tlakový vzduch hadicemi 15 do prostoru nad písty 2 a stlačí je do spodní polohy, až dosednou na čela vík 2· Stavitelnými maticemi 2 zvednou se nyní šrouby £ až dosednou s malým předpětím na čelo kola 17 a stavitelné matice 2 se pojistí proti uvolnění.When the milling cutter is engaged, the gear ring 17 tends to oscillate with a certain amplitude! the pivoting center being given by the original position of the wheel 17 at rest. On a downward swing, the wheel hub 17 pushes over the bolt 8 and the adjustable nut 2 n® Piston 2, which rests on a few millimeters tall and therefore practically incompressible oil column 18. Since the time of one oscillation can be expressed in thousands of seconds, only a negligible amount of oil 18 can escape through the throttle orifice 11, so that the support of the workpiece at the moment of the lower amplitude is sufficiently hard. However, many times the amount of oil 18 penetrates into the space of the cylinder 2 at the moment of the upper amplitude, because at that time the valve 20 opens slightly and the resistance of the flowing oil 18 is hundreds of times less. After several oscillations, there is an equilibrium in the sense that the original amplitude of the oscillating wheel is substantially reduced, with the axis of the new, muted amplitude being slightly higher than the original amplitude. The hydraulic pressure in the space of the cylinder 2 now varies between 0.6 MPa in the upper half of the oscillation and up to about 5 MPa in the lower half of the oscillation during oscillation. If the face of the machined wheel 17 is not straight and, for example, decreases when the table is rotated, the pressure in the space of the cylinder 2 will gradually increase so that the pressure value in the upper half of the oscillation is higher than 0.6 MPa. The oil 18 now flows through the throttle orifice 11 into the pressure tank 6 until the equilibrium is restored. If the wheel support face 17 is made to the required tolerance, the device can be adapted for firm support. In this case, the four-way air distributor 16 compresses the compressed air through the hoses 15 into the space above the pistons 2 and compresses them to the lower position until they abut on the fronts of the lids. the adjustable nuts 2 are secured against loosening.

Podpěrné zařízení podle vynálezu je možno s výhodou použít na většině ozubárenských strojů v případě, že věnec kola přesahuje obvod stolu a zejména tehdy, kdy čelní plocha ozubeného kola je vyrobena nepřesně nebo není obrobena vůbec.The support device according to the invention can be advantageously used on most gear machines if the wheel rim extends beyond the table circumference and especially when the end face of the gear is made inaccurately or not machined at all.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Vibration-damping device for machining, in particular on dental milling machines, provided with adjustable supports for the workpiece, characterized in that two hydraulic cylinders (2), an oil tank (6) and a four-way air distributor (16) are provided in the body (1). a piston (3) is slidably mounted in each cylinder (2), at the end of which protrudes from the cylinder (2) is a screw (4) terminated with a rounded contact surface and provided with an adjustable nut (5) in the cover (9) of the hydraulic cylinder (2) a non-return valve (20) is provided, the plug (10) of which is provided with a throttle opening (11), the lower spaces of the hydraulic cylinders (2) are connected to the oil tank outlet (6) via the non-return valves (20); The tanks (6) and the middle parts of the hydraulic cylinders (2) are connected via a four-way air distributor (16) to a compressed air supply.