CS255173B1

CS255173B1 - Guiding device for a slide rest on a machine tool bed

Info

Publication number: CS255173B1
Application number: CS862616A
Authority: CS
Inventors: Zdenko Stanicek; Ladislav Strakos
Original assignee: Zdenko Stanicek; Ladislav Strakos
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS261686A1

Abstract

Řešení se týká obráběcího stroje s ložem z feromagnetického materiálu, přičemž alespoň část suportu přivrácená k loži je rovněž z feromagnetického materiálu. Účelem řešení je odstranění složitých tvarů vodicích ploch suportu a lože a potřeby přitlačovacích hydraulických mechanismů. Účelu se dosáhne tím, že na feromagnetické části suportu je vytvořena rovinná první vodicí plocha a na loži je vytvořena rovinná druhá vodicí plocha, přičemž feromagnetická část suportu je opatřena budičem magnetického pole a mezi první vodicí plochou a druhou vodicí plochou je nemagnetická vrstva .The invention relates to a bed machine of ferromagnetic material, with at least the support section facing the bed is also ferromagnetic material. The purpose of the solution is removing the complex shapes of the slide guide surfaces and beds and hydraulic pressurizing needs mechanisms. The purpose is to achieve that on the ferromagnetic part of the carriage is created a planar first guide surface and formed on the bed a planar second guide surface, being ferromagnetic part of the carriage is equipped with an exciter magnetic field and between the first guide surface and the second guide surface is a non-magnetic layer .

Description

(54) ZaNzenl pro vedeni suportu po loži obrábácfho stroje(54) Device for guiding the support on the machine tool bed

Řešení se týká obráběcího stroje s ložem z feromagnetického materiálu, přičemž alespoň část suportu přivrácená k loži je rovněž z feromagnetického materiálu. Účelem řešení je odstranění složitých tvarů vodicích ploch suportu a lože a potřeby přitlačovacích hydraulických mechanismů. Účelu se dosáhne tím, že na feromagnetické části suportu je vytvořena rovinná první vodicí plocha a na loži je vytvořena rovinná druhá vodicí plocha, přičemž feromagnetická část suportu je opatřena budičem magnetického pole a mezi první vodicí plochou a druhou vodicí plochou je nemagnetická vrstva .The invention relates to a machine tool with a bed of ferromagnetic material, wherein at least a portion of the support facing the bed is also of ferromagnetic material. The purpose of the solution is to eliminate the complicated shapes of the guide surfaces of the support and the bed and the need for pressing hydraulic mechanisms. The purpose is achieved by providing a planar first guide surface on the ferromagnetic portion of the support and a planar second guide surface on the bed, wherein the ferromagnetic portion of the support is provided with a magnetic field driver and a non-magnetic layer between the first guide surface and the second guide surface.

Vynález se týká zařízeni pro vedení suportu po loži obráběcího stroje, které je z feromagnetického materiálu, přičemž alespoň část suportu, přivrácená k loži, je rovněž z feromagnetického materiálu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for guiding a slide along a machine tool bed which is made of a ferromagnetic material, wherein at least a portion of the slide facing the bed is also made of a ferromagnetic material.

Vůle mezi vodícími plochami suportu a lože určuje přesnost rozměrů na obráběcím stroji obrobených součástí, proto stávající suporty mají velkou hmotnost a vodici plochy mají složitý tvar s velmi malými tolerancemi. Výroba takových vodicích ploch je velmi pracná. Vůle mezi vodícími plochami a přítlak suportu k loži je dosud zabezpečován hydraulickými ústrojími, což je značně složité.The clearance between the guide surfaces of the support and the bed determines the dimensional accuracy of the machined parts on the machine tool, therefore the existing supports have a heavy weight and the guide surfaces have a complex shape with very small tolerances. The production of such guide surfaces is very laborious. The play between the guide surfaces and the support pressure to the bed is still ensured by hydraulic devices, which is quite complicated.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zařízení pro vedení suportu po loži obráběcího stroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na feromagnetické části suportu je vytvořena rovinná první vodicí plocha a na loži je vytvořena rovinná druhá vodicí plocha, přičemž feromagnetická část suportu je opatřena budičem magnetického pole a mezi první vodicí plochou a druhou vodici plochou je nemagnetická vrstva.The aforementioned drawbacks are eliminated in the support device for guiding the support of the machine tool according to the invention, which consists in that a flat first guide surface is provided on the ferromagnetic part of the support and a second guide surface is provided on the bed. the magnetic field driver and there is a non-magnetic layer between the first guide surface and the second guide surface.

Zařízení podle vynálezu umožňuje sníženi hmotnosti suportu a tím celého obráběcího stroje a odstraňuje složitost vodicích ploch, přičemž není třeba náročného vymezování a seřizování vůlí u vodicích ploch. Toto zařízení dále zjednodušuje olejové hospodářství u obráběcího stroje, snižuje potřebný výkon poháněčích motorů, spřažených s pohybovým ústrojím pro přestavování polohy suportu a umožňuje používat vyšších posuvových rychlosti při měnění polohy suportu. Použití permanentních magnetů pro vyvození přítlačné síly mezi suportem a ložem velice zjednodušuje výrobu obráběcího stroje i jeho obsluhu, obráběcí stroj pak vyžaduje jen nenáročnou údržbu. Je-li třeba různých přítlačných sil mezi suportem a ložem vzhledem k měnitelné velikosti momentů sil, působících na upínací držák obráběcích nástrojů, je výhodné vytvoření budiče magnetického pole ve formě alespoň jedné vhodně dimenzované budicí cívky, napojené na řiditelný zdroj stejnosměrného elektrického proudu.The device according to the invention makes it possible to reduce the weight of the slide and thus of the entire machine tool and to eliminate the complexity of the guide surfaces, without the need for demanding spacing and adjustment of the guide surfaces. This device further simplifies the oil management of the machine tool, reduces the power required of the drive motors coupled to the movement mechanism for adjusting the slide position, and allows the use of higher feed speeds when changing the slide position. The use of permanent magnets to exert a pressing force between the support and the bed greatly simplifies the production and operation of the machine tool; the machine tool then requires little maintenance. If different contact forces are required between the support and the bed due to the varying magnitude of the forces acting on the tool holder, it is advantageous to provide a magnetic field exciter in the form of at least one suitably sized excitation coil connected to a controllable DC power source.

Příklady provedení zařízeni pro vedení suportu po loži obráběcího stroje podle vynálezu jsou znázorněny na připojených výkresech, na nichž zobrazuje obr. 1 lože se suportem s budičem magnetického pole, tvořeným budicím vinutím v příčném řezu, obr. 2 totéž v částečném podélném řezu, obr. 3 a 4 v příčném řezu lože se suportem s první a druhou vodicí plochou, složenou ze dvou částí, svírajících spolu pravý úhel, přičemž na obr. 3 vodicí plochy leží ve vodorovné a svislé rovině a na obr. 4 vodicí plochy svírají s vodorovnou a svislou rovinou úhel, a obr. 5 lože se suportem s budičem magnetického pole, tvořeným permanentními magnety, v podélném řezu.1 shows a bed with a support with a magnetic field exciter consisting of an exciting winding in cross-section, FIG. 2 the same in a partial longitudinal section, FIG. 3 and 4 are cross-sectional views of a support bed with first and second guide surfaces composed of two parts at right angles to each other, wherein in FIG. 3 the guide surfaces lie in a horizontal and vertical plane and in FIG. FIG. 5 shows a longitudinal section of the bed with the magnetic field exciter formed by permanent magnets.

Suport 2 obráběcího stroje, sloužící pro uchycení upínacího držáku obráběcích nástrojů, má feromagnetickou část 5, která je přivrácena k loži 2 obráběcího stroje, které je rovněž z feromagnetického materiálu. Na feromagnetické části 2 3^e vytvořena rovinná první vodicí plocha 22.1 kdežto na loži 2 je vytvořena rovinná druhá vodicí plocha 21· Mezi první vodicí plochou 13 a druhou vodicí plochou 14 je nemagnetická vrstva 6, která je zde tvořena vzduchovou mezerou, jež je u provedení podle obr. 1 a 2 zvětšena. Nemagnetická vrstva 2 však může být tvořena pevnou vložkou, která může být pevně spojena buá s první vodicí plochou 13, nebo s druhou vodicí plochou 14.The machine tool support 2 for holding the tool holder has a ferromagnetic portion 5 which faces the machine tool bed 2, which is also made of a ferromagnetic material. On the ferromagnetic parts 2 3 ^e, a flat first guiding surface 22.1 while on the bed 2 is planar second guiding surface 21 · provided between the first guide surface 13 and the second guide surface 14 is non-magnetic layer 6, which is here formed by an air gap, which in the embodiment 1 and 2 are enlarged. However, the non-magnetic layer 2 may consist of a rigid insert, which may be rigidly connected to either the first guide surface 13 or the second guide surface 14.

Ve feromagnetické části 5 jsou podle obr. 1 až 4 vytvořeny drážky 2, ^v nichž je uloženo budicí vinutí 8, které je připojeno na neznázorněný, s výhodou řiditelný, zdroj stejnosměrného elektrického proudu a vytváří budič magnetického pole. Budič magnetického pole může být tvořen také alespoň jedním permanentním magnetem 9, připojeným k první vodicí ploše 13 a z ni vystupujícím, jak je patrno z obr. 5. Je možné i provedení, u něhož jsou čela permanentních magnetů 9_ v rovině první vodicí plochy 13.In the ferromagnetic part 5, according to FIGS. 1 to 4, grooves 2 are formed, ⁱⁿ which an excitation coil 8 is mounted, which is connected to a source of direct electric current (not shown), preferably not controllable, and forms a magnetic field exciter. The magnetic field exciter may also be formed by at least one permanent magnet 9 connected to and projecting from the first guide surface 13, as can be seen from FIG. 5. It is also possible to design the faces of the permanent magnets 9 in the plane of the first guide surface 13.

Suport 2 je opatřen pohybovým ústrojím pro přestavování jeho polohy, například pohybovým šroubem 2 podle obr. 1 až 4. Je-li suport 2 celý z feromagnetického materiálu, je výhodné oddělit jeho feromagnetickou část 2 B první vodicí plochou 13 od ostatní části suportu 2 ^ne_magnetickou vložkou T_, jak je znázorněno na obr. 1 a 2.The carriage 2 is provided with a conveyance device for adjusting its position, such as a lead screw 2 according to FIGS. 1 to 4. When the entire slide 2 of ferromagnetic material, it is preferable to separate the ferromagnetic parts 2 B, first guide surface 13 from the remainder of the support 2 ^ne_ 1, as shown in FIGS. 1 and 2.

Ve speciálních případech mohou být první vodicí plocha 13 a druhá vodicí plocha 14 složeny ze dvou částí, svírajících spolu úhel. Tento úhel se podle obr. 3 a 4 rovná 90°. Na obr. 3 jsou obě části první vodicí plochy 2 ^a druhé vodicí plofchy 14 umístěny ve vodorovné a svislé rovině. Suport 2 je zde tvořen svislou deskou, přitlačovanou ke svislé části druhé vodicí plochy 14 pomocí přítlačného elementu 11, přitlačovaného zde tlačnou pružinou 12 k vodicí liště 10, připevněné pod pravým úhlem k části lože 2 ^s vodorovnou vodici plochou 14.In special cases, the first guide surface 13 and the second guide surface 14 may be composed of two angular portions. According to FIGS. 3 and 4, this angle is equal to 90 [deg.]. In Fig. 3, both portions of the first guide surface 2 ^{and the} second guide plate 14 are disposed in a horizontal and vertical plane. The support 2 is here formed by a vertical plate pressed against the vertical part of the second guide surface 14 by means of a thrust element 11, pressed here by a compression spring 12 to the guide rail 10, fixed at right angles to the part of the bed 2 ^{with the} horizontal guide surface 14.

Podle obr. 4 svírají první vodicí plocha 13 a druhá vodicí plocha 14 rovněž pravý úhel, avšak první vodicí plocha 13 a druhá vodici plocha 14 mají obecnou polohu a jsou souměrné vůči svislé rovině, procházející osou pohybového šroubu 2· ' , ’Referring to FIG. 4, the first guide surface 13 and the second guide surface 14 also form a right angle, but the first guide surface 13 and the second guide surface 14 have a general position and are symmetrical with respect to a vertical plane passing through the axis of the movement screw 2 ''.

Princip činnosti zařízení pro vedení suportu 2 P° loži 2 podle vynálezu je následující.The principle of operation of the device for guiding the slide 2 according to the invention is as follows.

Při vybuzení budicího vinutí 2 stejnosměrným elektrickým proudem se zmagnetuje feromagnetická část 2 suportu 2» vytvoř! se mezi závity budicího vinutí 2 magnetické póly, přičemž jejich magnetický tok se uzavírá jednak feromagnetickou částí 2» jednak ložem 2_. Tím dojde vlivem vyvozovaného magnetického tahu k přitahování suportu 2 k loži 2_. Po vypnutí budicího elektrického proudu magnetický tah zanikne a suport 2 ^se opět uvolní. Přítlačnou sílu mezi suportem 2 ^a ložem 2 l^ze měnit velikosti budicího stejnosměrného elektrického proudu.When the excitation winding 2 is energized by direct current, the ferromagnetic part 2 of the support 2 is magnetized. The magnetic flux is closed between the windings of the field winding 2, the magnetic flux being closed by the ferromagnetic part 2 and the bed 2. As a result of the applied magnetic tension, the support 2 is attracted to the bed 2. When the excitation current is switched off, the magnetic pull ceases and the slide 2 ^is released again. The contact force between the support 2 ^{and the} bed 21 can be varied ^by varying the magnitude of the excitation direct current.

V případě, že suport 2 je opatřen místo budicím vinutím 2 permanentními magnety 8_, je suport přitahován k loži 2 trvale a jejich magnetický tah musí být v případě potřeby překonáván jinou přídavnou silou. Přítlačnou sílu lze v tomto případě upravovat přídavnými permanentními magnety jako magnetickými bočniky.If the support 2 is provided with permanent magnets 8 instead of the excitation winding 2, the support is permanently attracted to the bed 2 and their magnetic pull must be overcome by another additional force if necessary. In this case, the pressing force can be adjusted by additional permanent magnets such as magnetic sidewalls.

Na obr. 2 a 5 jsou pro názornost vyznačeny čárkovaně magnetické siločáry vyvozovaného magnetického toku.2 and 5, the magnetic flux lines of the generated magnetic flux are shown in dashed lines.

Takzvanému lepení mezi suportem 2 ^a ložem 2 z^abraňuje nemagnetická vrstva 2· Je-li tvořena vzduchovou mezerou, je její vhodná tlouštka do 0,2 mm, je-li tvořena pevnou vložkou, je její vhodná tlouštka do 0,1 mm. Nemagnetická vložka 2 zase omezuje šíření magnetického toku z feromagnetické části 2 suportu 2 do jeho ostatní, rovněž feromagnetické části.The so-called bonding between the support 2 ^{and the} bed 2 of ^and prevented by the non-magnetic layer 2 · If it is formed by an air gap, its suitable thickness is up to 0.2 mm, if it consists of a fixed insert, its suitable thickness is up to 0.1 mm. The non-magnetic insert 2 in turn limits the propagation of the magnetic flux from the ferromagnetic portion 2 of the support 2 to its other, also ferromagnetic, portion.

U provedení podle obr. 3 zabraňuje přítlačný element 11 s tlačnou pružinou 12 a vodici lištou 10 oddálení suportu 2 °d svislé druhé vodicí plochy 14 v době, kdy není vybuzeno budicí vinutí 8, je však přitom možný posuv suportu 2 poděl této plochy.In the embodiment according to FIG. 3, the pressure element 11 with the compression spring 12 and the guide bar 10 prevents the slide 2 ° d from being moved away from the vertical second guide surface 14 when the excitation winding 8 is not energized.

Otáčením pohybového šroubu 2 je možné posunovat suport 2 P° druhé vodicí ploše 14 ve směru rovnoběžném s osou pohybového šroubu 2·By rotating the movement screw 2, it is possible to move the slide 2 P ° of the second guide surface 14 in a direction parallel to the axis of the movement screw 2.

Zařízení podle vynálezu je vhodné pro různé obráběcí stroje se suportem 2< jako jsou soustruhy, frézky, hoblovky, popřípadě jiné stroje.The device according to the invention is suitable for various machine tools with a support 20 such as lathes, milling machines, planing machines or other machines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A device for guiding a slide on a machine tool bed which is made of ferromagnetic material, at least a portion of the slide facing the bed is also made of a ferromagnetic material, characterized in that a flat plane is formed on the ferromagnetic portion (5) of the slide (1). a first guide surface (13) and a planar second guide surface (14) is formed on the bed (2), the ferromagnetic portion (5) of the support (1) being provided with a magnetic field driver and between the first guide surface (13) and the second guide surface ( 14) is a non-magnetic layer (6).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the magnetic field exciter comprises an excitation winding (8) connected to a direct current source.

Device according to claim 1, characterized in that the magnetic field exciter is formed by at least one permanent magnet (9).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the non-magnetic layer (6) is fixedly connected to the first guide surface (13).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the non-magnetic layer (6) is fixedly connected to the second guide surface (14).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the non-magnetic layer (6) is formed by an air gap.

Device according to claim 2, characterized in that the excitation winding (8) is mounted in grooves (4) of the ferromagnetic part (5) of the support (1).

Device according to claim 3, characterized in that the permanent magnets (9) project from the first guide surface (13) in the direction of the second guide surface (14).

Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the first guide surface (13) and the second guide surface (14) are composed of two angular portions, preferably right.

Device according to Claims 1 to 9, characterized in that a non-magnetic insert (7) is provided between the ferromagnetic portion (5) of the support (1) provided with the first guide surface (13) and the other ferromagnetic portion of the support (1).