CS227218B1

CS227218B1 - Combined mounting of a movable work machine unit, in particular a machine tool

Info

Publication number: CS227218B1
Application number: CS217482A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Pecl; Zdenek Patik
Original assignee: Oldrich Pecl; Zdenek Patik
Priority date: 1982-03-29
Filing date: 1982-03-29
Publication date: 1984-04-16

Abstract

Uloženi na kombinaci kluzných a valivých prvků přímočaře pohyblivé jednotky praoovniho stroje, zejména stroje obráběcího. Kluzné i valivé prvky jaou uspořádány ve stejnorodých dvojicích na protilehlých drahách vedeni a jeden z valivých prvků je seřiditelný. Kluzné prvky jsou provedeny jako tlakové kluzné buňky. Seřízením jediného valivého prvku je dosaženo požadovaného geometrického seřízení vedení jednotky i rovnoměrného zatíženi všeoh vodicích prvků jednotky.A linearly moving unit of a machine tool, especially a machine tool, is supported on a combination of sliding and rolling elements. The sliding and rolling elements are arranged in identical pairs on opposite guideways and one of the rolling elements is adjustable. The sliding elements are designed as pressure sliding cells. By adjusting a single rolling element, the required geometric adjustment of the unit guide and uniform loading of all the unit guide elements are achieved.

Description

Vynález se týká provedení kombinovaného uložení pohyblivé jednotky pracovního stroje, například pracovního suportu obráběcího stroje, a zvléětě uložení sestaveného z kluzných a valivých prvků.The invention relates to an embodiment of a combined support of a movable unit of a working machine, for example a support of a machine tool, and in particular to a support composed of sliding and rolling elements.

Takové kombinace valivých a kluzných prvků tvořících uloženi jedné pohyblivé jednotky pracovního stroje jsou známy v provedení, které splňuje požadavky tuhosti vedení z hlediska zabezpečení přesných pohybových drah vedené jednotky a současně odstranění nedostatků jak čistě valivých, tak čistě kluzných uložení a navíc i některých nedostatků kombinovaných uložení, u nichž kluznému vedení s hydraulickými prvky je svěřována úloha přímočarého vedení a předepnuti valivých hnízd, zatímco valivá uložení zajiětuje přesné vedení pohybové skupiny obráběcího stroje. Tato známá provedení kombinovaných vedení odpovídají nárokům na přesnost provedení vedení jako uloženi čistě valivá, přestože nevyžadují tak vysokou přesnost vodicích drah, jaká je bezpodmínečně nutná u čistě valivého uložení. Podmínkou věak je, aby kluzné prvky a valivé prvky byly uspořádány na oddělených proti sobě postavených drahách, přičemž hydraulické prvky kluzných vedení jsou tvořeny tlakovými komorami, jejichž vyústění je orientováno proti kluzným drahém vedení a tím proti radiálním tlakům protějších valivých prvků.Such combinations of rolling and sliding elements constituting a bearing of a single movable unit of a working machine are known in an embodiment which meets the rigidity requirements of the guide in terms of securing the precise movement paths of the guided unit while eliminating deficiencies of both pure and pure sliding bearings wherein the sliding guide with hydraulic elements is given the task of a linear guide and biasing of the rolling nests, while the roller bearings ensure precise guidance of the movement group of the machine tool. These known embodiments of the combined guides meet the precision requirements of the guides as pure-bearings, although they do not require as high a precision of guideways as is absolutely necessary for a pure-bearings. However, the condition is that the sliding elements and the rolling elements are arranged on separate opposing tracks, the hydraulic elements of the sliding guides being formed by pressure chambers, the orifices of which are oriented against the sliding guide and thus against the radial pressures of the opposite rolling elements.

Ale i těmto kombinovaným uložením pohyblivých jednotek pracovních strojů zůstal ještě jeden nedostatek, který se projevuje zejména u těžších pracovních strojů při jejich seřizování k zajištění co největší geometrické přesnosti uložení jejich pohyblivých pracovních jednotek. I když uvedená kombinovaná vedení odstranila dřívější seřizováni a vymezování nežádoucích vůlí pomocí klínů kluzných vedení, kdy se protiplochy musely zaškrabávat, přesto bylo ještě třeba vyrovnávat u věech valivých prvků jejich seřízení, aby se dosáhlo požadovaného stupně geometrické přesnosti vedení jednotky. 1 v ohledu pasivních odporů došlo zavedením kombinovaných uložení ke zlepšení. Při používání klasických kluzných vedení byly totiž pasivní odpory dosti veliké, ale zavedením tlakových komor jako prostředků k vytvoření předepnutí valivých prvků a současně k vytvoření přetlakového kluzného filmu oleje mezi kluznými plochami byly tyto pasivní odpory značně zredukovány. Při seřizování geometrie vedení bylo však stále ještě nutné seřizovat více než jeden valivý prvek.However, even this combined bearing of the movable working machine units remains one more drawback, which is particularly evident in the heavier working machines when adjusting them to ensure the greatest geometric accuracy of the placement of their movable working units. Although these combined guides have eliminated earlier adjustments and undesirable clearances by sliding wedges where the counter faces had to be scraped, it was still necessary to align all rolling elements to adjust them to achieve the desired degree of geometric accuracy of the unit guides. 1 in terms of passive resistance, the introduction of combined impositions has improved. Indeed, when using classical slideways, the passive resistors were quite large, but by introducing pressure chambers as a means to create a biasing of the rolling elements and at the same time to create an overpressure sliding film of oil between the sliding surfaces, these passive resistors were greatly reduced. However, it was still necessary to adjust more than one rolling element when adjusting the guide geometry.

Účelem vynálezu je odstranit i tento nedostatek a vytvořit kombinované vedení, u něhož by bylo seřizování jednodušší a také rychlejší.It is also an object of the invention to overcome this drawback and to provide a combined guide in which adjustment is easier and faster.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v kombinovaném vedení složeném z jedné dvojice valivých a druhé dvojice kluzných vodicích prvků uspořádaných na proti sobě postavených drahách vedení pohyblivé jednotky, z nichž kluzné prvky jsou vytvořeny jako tlakové kluzné buňky opatřené tlakovými komorami, jejichž vyústění, je orientováno proti kluzné dráze vedeni a tím proti radiálním tlakům protějších valivých prvků, je alespoň jeden z valivých prvků - u svislých vedení s výhodou spodní valivý prvek - při uložení na kulové podpěře seřiditelný ve směru kolmém na jeho valivou dráhu vedení. Dále je na vynálezu podstatné i to, že kluzné buňky, protilehlé valivým prvkům, jsou vytvořeny v čelní dutině šroubů orientovaných kolmo ke kluzné dráze vedení, zatažených do pohyblivé jednotky pracovního stroje a opatřených kanálem pro přívod tlakového mazacího oleje do této čelní dutiny utěsněné vůči kluzné dráze o sobě známým pružným těsnicím kroužkem vloženým mezi čelo dutiny a kluzný prstenec zasahující s radiální vůlí svou vnější obvodovou plochou do této čelní dutiny.SUMMARY OF THE INVENTION In a combined guide comprising a pair of rolling and a second pair of sliding guide elements arranged on opposing tracks of a movable unit, the sliding elements are formed as pressure sliding cells provided with pressure chambers whose orifices are oriented at least one of the rolling elements - preferably in the case of vertical guides, preferably the lower rolling element - is adjustable in the direction perpendicular to its rolling path when supported on the ball support. Furthermore, it is essential to the invention that the sliding cells opposite the rolling elements are formed in the front cavity of the screws oriented perpendicularly to the sliding track of the guide, retracted into the movable machine unit and provided with a channel for supplying pressurized lubricating oil into the front cavity sealed against the sliding a sealing ring known per se, inserted between the face of the cavity and a sliding ring extending with radial clearance into the face cavity by its outer circumferential surface.

Výhodou tohoto řešení kombinovaného uložení pohyblivé jednotky pracovního stroje je to, že seřízením jediného valivého prvku, který má možnost úhlově se přizpůsobit své valivé dráze, je dosaženo patřičného naklonění pohyblivé jednotky vůči jejímu vedení tak, jak to vyžaduje úchylka zjištěná při zkoušce geometrické přesnosti jejího vedení. Vlivem kombinace valivých prvků s prvky kluznými v provedení kluzných buněk, do nichž je zaváděn tlakový mazací olej, je za konstantního tlaku tohoto oleje dosahováno i konstantního a rovnoměrného předpětí jim protilehlých valivých prvků. Tím bylo odstraněno i nerovnoměrné předepínání valivých prvků zaviněné pasivními odpory seřizovačích prvků, jakými dosud byly například klíny, výstředníky či závitové prvky, provedené třeba formou šroubů. Vedle toho už samotné kombinace kluzných a valivých prvků, z níž vynélez vychází a zdokonaluje je svým řešením kluzných tlakových buněk, představuje pokrok spočívající v tom, že přesnost přestavování pohyblivé jednotky pro dosažení požadovaných geometrických parametrů je dána přímostí pouze jedné vodicí plochy - a to valivé dráhy pro použitou dvojici valivých prvků, zatímco u vedení čistě valivého, či čistě kluzného závisela tato přesnost vždy na přímosti dvou vodicích drah a navíc na jejich vzájemné rovnoběžnosti.The advantage of this combination arrangement of the movable unit of the working machine is that by adjusting a single rolling element which has the ability to angularly adapt to its rolling path, the movable unit is tilted appropriately to its guide as required by the deviation found in the geometric accuracy test of its guide. . Due to the combination of rolling elements with sliding elements in the design of sliding cells into which pressure lubricating oil is introduced, a constant and uniform bias of the opposing rolling elements is achieved at a constant pressure of this oil. This has also eliminated the uneven biasing of the rolling elements caused by the passive resistances of the adjusting elements, such as wedges, eccentrics or threaded elements, for example in the form of screws. In addition, the very combination of sliding and rolling elements from which it emerges and improves them with its sliding pressure cell solution represents an advance in that the accuracy of the adjustment of the movable unit to achieve the required geometric parameters is given by the straightness of only one guide surface - rolling The accuracy of the paths for the pair of rolling elements used, while in the case of a pure-rolling or pure-sliding guide, this accuracy always depended on the straightness of the two guideways and, moreover, on their parallelism.

Blíže je vynélez popsán na příkladu jeho řešení, znázorněného na výkresech, na nichž na obr. 1 je schématicky znázorněno uspořádání pohyblivé jednotky na svislém vedení s kluznými prvky po levé straně a valivými prvky po pravé straně tohoto vedení, na obr. 2 je osový řez stavitelným valivým prvkem a na obr. 3 je osový řez kluznou buňkou.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic illustration of an arrangement of a movable unit on a vertical guide with sliding elements on the left side and rolling elements on the right side of the guide; the adjustable rolling element and FIG. 3 is an axial section of the sliding cell.

Jak vyplývá z uvedené podstaty vynálezu i z výkresů, je pohyblivá jednotka 1 (obr. I) vedena po svislém vedení 2 z jedné strany kluznými prvky provedenými jako tlakové kluzné buňky J a z druhé strany hořejším neseřiditelným valivým prvkem 2 provedeným jako běžné valivé hnízdo, a dolním seřiditelným valivým prvkem 6. Kluzné i valivé prvky jsou uspořádány na samostatných drahách vedení 2, a to tlakové kluzné buňky 2 ^na levé kluzné dráze 2a. Obě dráhy - kluzná i valivá - jsou si vzájemně protilehlé a proto i tlakové kluzné buňky 2 a valivé prvky 2, 6 jsou vůči sobě takto postaveny. Tlakový olej je do obou kluzných buněk 2 rozváděn přívodem £, na nějž jsou tyto paralelně připojeny.As can be seen from the above description of the invention and the drawings, the movable unit 1 (FIG. 1) is guided along a vertical guide 2 by sliding elements 1 on the one hand as pressure sliding cells J and on the other side by an upper non-adjustable rolling element 2 as a normal rolling nest. The sliding and rolling elements are arranged on separate tracks of the guide 2, namely the pressure sliding cells 2 ^{on the} left sliding track 2a. The two tracks - sliding and rolling - are opposed to each other and therefore the pressure sliding cells 2 and the rolling elements 2, 6 are thus aligned with each other. The pressurized oil is distributed to both sliding cells 2 via an inlet 6 to which they are connected in parallel.

Tlakové kluzné buňky 2 jsou jako konstrukční prvek znázorněny na obr. 3· Každá kluzné buňka 2 3^e vytvořena v čelní dutině 19 šroubu 17 zataženého do pohyblivé jednotky 2 kolmo ke kluzné dráze 2a. Čelní dutina 19 je vlastně tlakovou komorou, do které je tlakový olej z přívodu £ (obr. 1) přiváděn kanálem 18 (obr. 3), který je u popisovaného příkladu provedení vyvrtán v ose šroubu 12· Vůči kluzné dráze 2a je čelní dutina 19 šroubu 17 utěsněna proti unikání tlakového mazacího oleje známým a pro tyto těsnicí účely používaným pružným těsnicím kroužkem 16 vloženým mezi čelo 19a dutiny 19 a kluzný prstenec 15. který svou vnější obvodovou plochou 15a zasahuje s vůlí do této čelní dutiny 22,· Vůle V mezi šroubem 22 a kluznou drahou 2a vedení 2 se seřizuje otáčením tohoto šroubu 17. který se po jejím optimálním nastavení zajistí proti samovolnému pootočení příložkou 20 s pojišlovacím kolíkem 21.Pressure sliding cells 2 are as structural element shown in FIG. 3 · Each slide 2 cell 3 ^e formed in the front cavity 19 of the screw 17 retracted into the movable unit 2 perpendicularly to the sliding track 2a. The face cavity 19 is in fact a pressure chamber into which the pressurized oil from the inlet 6 (FIG. 1) is fed through a channel 18 (FIG. 3) which is drilled in the axis of the screw 12 in the embodiment described. screw 17 is sealed against leakage of pressurized lubricating oil by a known and used sealing ring 16 inserted between face 19a of cavity 19 and sliding ring 15 which, with its outer circumferential surface 15a, engages with clearance in this face cavity 22; 22 and the slideway 2a of the guide 2 is adjusted by turning this screw 17, which after its optimal adjustment is secured against spontaneous rotation by the shim 20 with the locking pin 21.

Jak už bylo uvedeno, je hořejší neseřiditelný valivý prvek 2 tvořen běžným provedením valivého hnízda. Naproti tomu spodní seřiditelný valivý prvek 6 (obr. 2) má valivé hnízdo 2 běžného provedení připevněno k podložce 8 a jeho seřiditelnost ve směru kolmém na jeho valivou dráhu 2b je řešena seřizovacím šroubem 12 se čtyřhranem 12a pro nasazení klíče.As already mentioned, the upper non-adjustable rolling element 2 is formed by a conventional rolling nest design. In contrast, the lower adjustable rolling element 6 (FIG. 2) has a rolling nest 2 of conventional design attached to the washer 8 and its adjustability in a direction perpendicular to its rolling path 2b is provided by an adjusting screw 12 with a square 12a for key mounting.

Mezi čelem seřizovacího šroubu 12 a podložkou 8 valivého hnízda 2 je kulová podpěra sestávající z vypuklé, čočky 2., středěné vůči podložce 8 čepem 21, ^a vyduté čočky 10. středěné na čípku 12b vystupujícím z čelní plochy seřizovacího šroubu 12.Between the face of the adjusting screw 12 and the washer 8 of the rolling nest 2 is a spherical support consisting of a convex lens 2 centered against the washer 8 by a pin 21, ^{and a} concave lens 10 centered on a pin 12b extending from the face of the adjusting screw 12.

Vykáže-li kontrola geometrie vedení pohyblivé jednotky 2 nutnost seřízení vodicích prvků, pak stačí utáhnout či povolit seřizovači šroub 12 spodního seřizovatelného valivého prvku 6 v rozsahu daném velikosti a smyslem naměřené odchylky, což se ovšem musí provádět za· plného provozního tlaku oleje v přívodu 2· Tlak v čelních dutinách 19 kluzných buněk 2 totiž rovnoměrně předepíná oba valivé prvky 2, á ^a proto seřizováním jediného spodního valivého prvku 6 se dosáhne nejen potřebné geometrie vedení, ale i rovnoměrného zatížení obou dvojic vodicích prvků. Po dosažení žádaného stavu geometrické přesnosti uložení pohyblivé jednotky 2 se na čtyřhran 12a seřizovacího šroubu 12 nasadí blokovací příložka 22 se čtyřhranným otvorem odpovídajícím rozměru čtyřhranu 12a a zajistí se pojistným kolíkem 14 zatlačeným do příslušného otvoru vyvrtaného v dosedací ploše pohyblivé jednotky 2 podle polohy otvoru pro tento kolík 14 v příložce 13.If the guiding geometry of the movable unit 2 proves necessary to adjust the guide elements, then it is sufficient to tighten or loosen the adjusting bolt 12 of the lower adjustable rolling element 6 within a given size and sense of deviation, but this must be done at full operating oil pressure in port 2 Indeed, the pressure in the front cavities 19 of the sliding cells 2 equally biases the two rolling elements 2, ^and therefore, by adjusting a single lower rolling element 6, not only the necessary guide geometry but also a uniform load of the two guide element pairs is achieved. Upon reaching the desired geometrical accuracy of the bearing of the movable unit 2, a locking washer 22 with a square hole corresponding to the size of the square 12a is fitted to the square 12a of the adjusting screw 12 and secured with a locking pin 14 pushed into the corresponding hole drilled in the bearing surface. pin 14 in appendix 13.

Claims

Combined bearing of a movable unit of a working machine, in particular a machine tool, consisting of a pair of rolling and sliding guide elements arranged between the movable unit and the stationary guideways of the machine support, which pairs of rolling and sliding elements are arranged on two opposing faces of each guide; namely, a pair of rolling elements on one side on a rolling track and a pair of sliding elements on the other side on a sliding track of the same guide, of which the sliding elements formed as sliding cells are provided with pressure chambers whose outlet is directed against the sliding track and radial pressures opposing rolling elements, characterized in that one of the rolling elements (5, 6), e.g. in the case of vertical guides (2), preferably a lower rolling element (6), is mounted on a spherical support and is adjustable in a direction perpendicular to its a rolling path (2b) of the guide (2).

Combination bearing according to claim 1, characterized in that the sliding cells (3) are formed in the front cavity (19) of the screws (17) oriented perpendicularly to the sliding track (2a) of the guide (2) housed in the movable unit (1). and provided with a channel (18) for supplying pressurized lubricating oil to the front cavity (19), sealed to the slideway (2a) by a sealing ring (16) and a sliding ring (15) extending with radial clearance through its outer peripheral surface (15a) into the frontal cavity (19).