CS232432B1 - Zařízeni pro vyloučení vlivů tepelných deformaci částí strojů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zeřízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací částí strojů vůči sobě vázaných, sestávající z dilatační lišty uložené v tělese vřeteníku, zhotovené z materiálu rozdílné tepelné roztažnosti než je materiál uvedeného vřeteníku stroje, přičemž uvedená dilatační lišta je v tělese vřeteníku upevněna jedním koncem, zatím co druhý její konec je volný. S dilatační lištou je spřaženo měřítko s induktosynem, nebo v optoelektrickém provedení apod., napojené na řídicí systém stroje, K uvedenému měřítku je přiřazen jezdec v odpovídajícím provedení, upevněný ne protidílci stroje, " např. na stojanu. Výhodou zařízení je, že velikost korekce tepelných deformací lze měnit délkou a materiálem dilatační lišty. Delší výhodou β je jednoduchost zařízení a průběžná automatická kompenzace tepelných deformací v závislosti na čase a využívání velkých sil od tepelných deformací pro svou práci.

Description

Vynález se týká zařízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací částí strojů na výslednou přesnost funkce, zejména u přesných a výkonných číslicově řízených obráběcích strojů, které pracují dlouhodobě bez dohledu obsluhy e u kterých není vhodné korigovat tyto deformace ručním zásahem obsluhy.

Dosud se problém tepelných deformací, zejména u obráběcích strojů řeěí zprevidlaa tak,

Se zdroje teple se umísťují tak, atiy jejich vliv na přesnost obrábění byl co nejmenší, což je někdy problematické z prostorových důvodů apod., a nebo tak, že vzniklé teplo ee odvádí vhodným chladicím zařízením. Tato zařízení jsou však nákladné a většinou tepelné deformace neodatraní, ale jen sníží. Některá známá řešení pro vyloučení vlivu tepelných deformací využívej! elektronických systémů, která snímají teploty nebo tepelná deformace příslušných částí stroje podle předem stanoveného programu vyhodnocují je a potřebné korekce stroje předávají řídicímu systému stroje, který pek korekce provede. Tato zařízení jsou však složitá a drahá e ne každý řídicí systém je přizpůsoben pro jejich využití.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací částí strojů podle vynálezu, jehož podstatou je, že dilatační lište, uložená v tělese tepelně ovlivňované části stroje, jímž je např. posuvný vřeteník tohoto stroje, zhotovená z materiálu vůči materiálu uvedeného vřetenlka rozdílné tepelné roztažnosti, izolovaná vodivou lištou a štítem a přes kostky je spřažené s měřítkem, napojeným na řídicí systém stroje, k němuž je přiřazen jezdec pro snímání teploty uvedené dilatační lišty, který je upevněn na méně tepelně ovlivňovaném tělese stroje, např. stojanu tohoto stroje. Dilatační lište má jeden konec uchycen šrouby k tělesu vřeteníka v místě jeho méně ovlivňované oblasti. Vodivá lišta a štít, kterými je dilatační lišta zakryta jsou opatřeny otvory pro vedení kostek upevněných k dilatační liště, které neaou měřítko. Kostka, uchycená k dilatační liště v místě jejího uchycení k tělesu vřeteníka, je opatřena otvorem pro suvné vedení měřítka.

Výhodou zařízení podle vynálezu.je, že velikost korekce tepelných deformací lze libovolně měnit délkou a materiálem dils teční lišty a zahrnout do nich i vliv tepelných deformací těch částí stroje, ve kterých tato dilatační lišta vložena není, ele jejich tepelné deformace jsou úměrné teplotám tělesa stroje v místě vložení této dilatační lišty. Delší výhodou tohoto zařízení je jeho jednoduchost a průběžná automatická kompenzace tepelných deformací v závislosti ne čase a využívání velkých sil od tepelných deformací pro svou práci, což způsobuje, že přesnost zařízení není ovlivňována rušivými vlivy např. třením epod.

Příklad zařízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací podle vynálezu je znázorněn ne připojeném výkresu, kde obr. 1 znázorňuje umístění zařízení na vřeteníku stroje, obr. 2 je řez zařízením podle A-A z obr. 1, obr. 3 je řez zařízením podle B-B z obr. 1 a obr. 4 je řez zařízením podle C-C z obr. 1.

Zařízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací 12 podle vynálezu sestává z dilatační lišty 11 uložené v drážce 232 vytvořené v tělese pohyblivého vřeteníka 21 stroje 2SL a k ní upevněného měřítka 12, ke kterému je přiřazen jezdec 212 upevněný ke stojanu 21 stroje 22» dále tepelně vodivé lišty 12 a tepelně izolačního štítu JJ, které uvedenou dilatační lištu zakrývají.

Dilatační lišta JJ., uložená v uvedené drážce 232 je v této drážce jedním koncem poblíž matice 234 pohybového šroubu 211. upevněna k tělesu vřeteníku 21 pomocí šroubů 112 a zajištěna kolíky 113. přičemž druhý konec této dilatační lišty JJ. je volný a má možnost v uvedené drážce 232. která je delší než uvedené dilatační lišta JJ., se vlivem tepelné roztažnosti posouvat ve své ose. Za účelem snížení odporů při těchto posunech jsou boky uvedené dilatační lišty 11 od osazení 111 směrem k jejímu upevnění k tělesu vřeteníka 21 odlehčeny. Dilatační lište JJ. je zakryté tepelně vodivou lištou J2, jejíž šířka a délka přesahuje šířku a délku této dilatační lišty JJ., jakož i šířku a délku drážky 232. Vodivá llSta 12 je k tělesu vřeteníku 23. upevněna šrouby 121· K uvedné vodivé liště 12 je šrouby 132 upevněný Štít JJ, jehož rozměry jsou stejné nebo větší než rozměry této vodivé listy 12 Vodivá lište 12 a štít 13 jsou poblíž svých konců opetřeny nekruhovými otvory 131 a 1311, jimiž procházejí kostky JJ a Ji, jejichž tvary odpovádají tvarům uvedených otvorů 131 a 1311. přičemž tyto otvory JJJ a 13)1 jsou vůči kostkám větší. Kostka U, vsunutá do otvoru 131, j® k dilatační liště JJ upevněna šrouby JJ2 a kostka Ji, vsunutá do otvoru 1311. je k této dilatační liště upevněna šrouby 15.1. Obě kostky JJ a Ji nesou měřítko 16. které je ke kostce 15 upevněno šrouby Jtj, zatím co v kostce 14 je vedeno suvně v upravém otvoru JJ1, např. pomocí tyče 162, která je s měřítkem Ji spojena přes objímku )61 pomocí šroubů 1Ž3· Suvná uložení uvedeného konce měřítka 16 pomocí tyče 162 není podmínkou a může být provedeno jiným způsobem.

Dilatační lišta JJ, zhotovená z hliníku nebo jiného vhodného materiálu, který má větší tepelnou roztažnost než materiál vřeteníku 23, jímž je zpravidla litina, je v tělese tohoto vřeteníku 23 umístěna tak, aby se její teplota a teplota uvedeného vřeteníku 23 vyrovnala. Za tímto účelem je uvedená dilatační lišta JJ zakryta tepelně vodivou lištou 12. které je z materiálu stejné tepelné vodivosti jako materiál vřeteníku 23·

Induktosínové, optoelektrické nebo jinak provedené měřítko Ji, spojené s dilatační lištou JJ přes uvedené kostky JJ a Ji je od vřeteníku 23 tepelně izolováno štítem Jj z vhodného izolačního materiálu např. z pertinaxu spod., a vzduchovou mezerou £, vytvořenou mezi spodní plochou tohoto měřítka Ji a vnější plochou štítu JJ. Umístění dilatační liáty JJ a s ní spojených prvků, jako měřítka Ji apod., je situováno v té části vřeteníku 23, ve které jsou zdroje tepla (jako převody apod.), a které ovlivňuje posunutí čela 231 tohoto vřeteníku 23 k poměrně studenému stojanu 21 stroje 22.· Z těchto důvodů je také volen bod upevnění konce dilatační lišty JJ k tělesu vřeteníku 23 šrouby U2, který je poblíž matice 234 pohybového šroubu 211. kde jsou vůči sobě vázány teplý vřeteník 23 a studený stojan. 21 stroje 20. V případě nutnosti korigovat tepelné deformace u jiných částí stroje, např. konsoly 22 a stojanu 21 stroje 20 lze uvedené zařízení umístit poblíž styku těchto dvou dalších částí stroje.

Funkce: Při zahřátí vřeteníku 23 z teploty T, na teplotu Tg ^se čelo 231 tohoto vřeteníku posune vůči pevnému stojanu 21 stroje 20 o hodnotu m = M , a (Tg - Tp, kde a je součinitel tepelné roztažnosti uvedeného vřeteníku 23.

Dilatační lišta JJ, jejíž teplota se neustále vyrovnává s teplotou vřeteníku 23, se roz táhne o hodnotu f = F . a (Tg - τρ, kde a je součinitel tepelné roztažnosti materiálu této dilatační lišty 11 a kde o hodnotu f se ve směru narůstání tepelných deformací posune měřítko Ji a řídicí systém, na který je toto měřítko Ji a jeho jezdec 212 napojen, posune o tuto hodnotu vřeteník 23 proti směru narůstání tepelných deformací tak, aby původní poloha měřítka 16 vůči jezdci 212 zůstala zachována. Protože délka M od výchozího bodu, jímž je matice 234 pohybového šroubu 211. po čelo 231 vřeteníku 23, a délka F od bodu upevnění dilatační lišty JJ šrouby JJ2 po její konec, jsou přibližně stejné, ale tepelná roztažnost materiálu této dilatační lišty 11 je větší než tepelná roztažnost Vřeteníku 23. může být posunutí dilatační lišty 11 a tím i tepelné korekce větší než posunutí čela 231 vřeteníku 23 a může kompenzovat i tepelné deformace jiných částí stroje, které jsou nějakým způsobem úměrné teplotě vřeteníku 23, např. vysunutí vřetena 233 o hodnotu a· Velikost kompenzace se může určit vhodnou kombinací délky dilatační lišty 11 a jejího součinitele roztažnosti.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro vyloučení vlivů tepelných deformací částí strojů skládající se z dilatační lišty, vodivé listy a ochranného štítu, vyznačené tím, že dilatační lišta (11), uložená v tělese tepelní ovlivňované části stroje, jíž je nepř. posuvný vřeteník (23) stroje (20), zhotovené z materiálu vůči materiálu vřeteníku (23) rozdílné tepelné roztažnosti, je izolované vodivou lištou (12) a štítem (13) e přes kostky (14, ,5) je spřažena s měřítkem (16), napojeným na řídicí systém stroje, k němuž je přiřazen jeadec (212), který je upevněn na méně tepelně ovlivňovaném tělese stroje, např. stojanu (21) stroje (20).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že dilatační lišta (i 1) mé jeden konec uchycen k tělesu vřeteníku (23) v místě jeho tepelně méně ovlivňovené oblasti.
3. 3. Zařízeni podle bodu 1, vyznačené tím, Se vodivá lišta (12) a štít (13) jsou opatřeny otvory (131, 1311) pro vedení kostek (14, 15).
4. 4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že kostka (14) je opatřena otvorem (141) pro suvné vedení měřítka (16).