CS271792B1

CS271792B1 - Device for very fine displamenet especially of machine-tool's work table

Info

Publication number: CS271792B1
Application number: CS881648A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Taus; Borivoj Juranek; Jan Ing Cap
Original assignee: Lubomir Taus; Borivoj Juranek; Jan Ing Cap
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1990-11-14
Also published as: CS164888A1

Abstract

The device consists of a guide body (5) with the shape of an oblique prism placed on the table (1). The guide body (1) is connected with a regulating bolt and is roller-bearing mounted both on the first pulleys arranged in the groove (7) of the body (5) and on the second pulleys (9), whose pins (12) are connected with the levers (14), which are further swivelling and connected with the feed stop pieces (4) being pivoted between the third pulleys (10), while the pins (11) of the first pulleys (8) and the pins (13) of the third pulleys (10) are firmly connected with the work table (1). The stop pieces (4) are arranged near the ends of the table (1) against the gauge stops (2), which are placed on the bed (3) of the table. The table (1) is firmly connected with a nut (15) of the nodular helical gear, whose bolt is by means of the gears in an alternative connection with the hydraulic motor (21) of the quick feed and with the hydraulic cylinder (25) of the fine feed.<IMAGE>

Description

Vynález ae týká zařízení pro velmi Jemný posuv, zejména pracovního stolu obráběcího stroje, opatřeného narážkami uspořádanými na loži stroje a dorazy uspořádanými proti narážkám při opačných koncích stolu, spojeného e maticí hydraulicky ovládaného kuličkového Šroubového převodu.The invention relates to a very fine feed device, in particular to a machine tool table provided with stops arranged on the machine bed and stops arranged against stops at opposite ends of the table connected by a nut of a hydraulically operated ball screw transmission.

Pracovní stůl obráběcího stroje se během pracovního cyklu pohybuje na opačnou stranu rychloposuvem a při provádSní pracovní operace pracovním posuvem. Při pracovním posuvu je využíváno jen určité menší délky zdvihu stolu. Z důvodů hospodárného obrábění je třeba, aby v této délce byla rychlost pracovního posuvu meněí než rychlost rychloposuvu. Hranice minimální hodnoty rychlosti pracovního posuvu je dána technickými možnostmi použitého druhu pohonu pracovního stolu. Dosud známé pohony neumožňují zabezpečit konstantní rychlost posuvu stolu menši než 0,05 mm/min při proměnlivém zatížení působícím proti pohybu stolu. Tak např. při pohonu stolu hydraulickým válcem s pístem je minimální rychlost posuvu dána třením a schopnostmi odtrhu přitisknutých těenicích manžet. Pří malých rychlostech posuvu je pohyb trhavý, což je nežádoucí vzhledem k nástrojům a jakosti obráběného povrchu. Při pohonu stolu hydromotorem je velikost minimálního posuvu opět omezena otáčkami hydromotoru. Použije-li se pro pohon stolu šroub a matice, je velikost minimálního posuvu omezena třením a možností malého převodu otáčení vodicího šroubu. Kuličkový šroubový převod sice malý posuv umožňuje, ale náhon Šroubu ee nedá plynule regulovat do tak malých požadovaných hodnot posuvu.The working table of the machine tool moves to the opposite side at rapid traverse during the duty cycle and at the feed rate during the working operation. Only a smaller table lift length is used for the work feed. For economical machining, the working feed speed must be less than the rapid traverse speed. The limit of the minimum value of the working feed speed is given by the technical possibilities of the type of working table used. The known drives do not make it possible to ensure a constant table travel speed of less than 0.05 mm / min under variable loads counteracting the movement of the table. For example, when the table is driven by a hydraulic cylinder with a piston, the minimum feed speed is determined by the friction and tear-off properties of the sealing cuffs. At low feed rates, the movement is jerky, which is undesirable due to the tools and surface quality. When the table is driven by a hydraulic motor, the minimum feed rate is again limited by the speed of the hydraulic motor. If a bolt and nut are used to drive the table, the amount of minimum displacement is limited by friction and the possibility of a small conversion of the lead screw rotation. Although the ball screw drive allows a small feed rate, the drive of the ee screw cannot be infinitely controlled to such small feed rates.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro velmi jemný posuv, zejména pracovního stolu obrábScího stroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno vodicím tělesem tvaru Šikmého hranolu, které je spojeno β regulačním šroubem a ve kterém je vytvořena drážka, jejíž podélná oea je různobšžná e podélnou osou tělesa, přičemž těleso je valivě uloženo jednak na prvních kladkách uspořádaných v drážce, jednak svými úkosovými stěnami na druhých kladkách, Jejichž čepy jsou spojeny e pákami, dále výkyvně spojenými s dorazy valivě uloženými mezi třetími kladkami, jejichž čepy jsou stejně tak jako čepy prvních kladek pevně spojeny se stolem, zatímco kuličkový šroub převodu je prostřednictvím převodů v alternativním spojení jednak s hydromotorem rychloposuvu, jednak s hydraulickým válcem jemného posuvu.The above-mentioned drawbacks are overcome by a very fine feed device, in particular a work table of a machine tool according to the invention, which consists in that it comprises a guide body in the shape of an oblique prism connected by a β adjusting screw and in which a groove is formed. It is intersecting with the longitudinal axis of the body, the body being mounted on the first rollers arranged in the groove and on the other side by its tapered walls on the second rollers, the pins of which are connected by e levers. like the pins of the first pulleys are rigidly connected to the table, while the transmission ball screw is, by means of gears, in an alternate connection both with the rapid-travel hydraulic motor and the fine-displacement hydraulic cylinder.

Zařízení pro velmi jemný posuv umožňuje plynulý posuv pracovního stolu obráběcího stroje při požadovaných velmi malých posuvech bez ohledu na zatížení, které působí proti pohybu stolu. Při proměnlivém zatížení, způsobeném úběrem obráběného materiálu jednotlivými zuby frézy, nedochází při použití tohoto zařízení k nežádoucímu rozechvění, které má vliv na trvanlivost zubů řezného nástroje, na přesnost operace a na jakost povrchu řezu.The ultra-fine feed device enables the machine table to be moved smoothly at the required very low feed rates, regardless of the load that counteracts the movement of the table. Due to the variable load caused by the removal of the material to be machined by the individual teeth of the milling cutter, this device does not cause undesirable vibrations which affect the durability of the cutting tool teeth, the accuracy of the operation and the quality of the cut surface.

Na výkresu je schematicky znázorněno zařízení pro velmi jemný posuv, zejména pracovního stolu obrábScího stroje podle vynálezu.The drawing shows schematically a device for very fine feed, in particular of a work table of a machine tool according to the invention.

Pracovní stůl 1 má možnost pohybu v prostoru mezi dvěma stavitelnými narážkami_2 uspořádanými na loži 3 stroje. Proti narážkám 2 Jsou při koncích stolu 1 uspořádány posuvové dorazy 4.· Stůl _1_ d^e opatřen vodicím tělesem 5, které mé tvar Šikmého hranolu a které je pevně spojeno e regulačním šroubem _6_. V tělese_5 je vytvořena drážka 7, jejíž podélná osa Je různohěžná s podélnou osou tělesa 5· Těleso 5 je valivě uloženo Jednak na prvních kladkách 8 uspořádaných v drážce 7. jednak svými úkosovými stěnami na druhých kladkách_9, Jejichž čepy 12 jsou spojeny s pákami 14. Páky 14 Jsou dále výkyvně spojeny s dorazy 4 valivě uloženými mezi třetími kladkami 10. Cepy 13 kladek 10 Jsou podobně jako čepy 11 prvních kladek 8 pevně spojeny se stolem _1_. Stůl 1 je dále pevně spojen s maticí 15 kuličkového šroubového převodu, jehož kuličkový Šroub 16The work table 1 has the possibility to move in the space between two adjustable stops 23 arranged on the machine bed 3. Against two abutments at the ends are arranged the feed table 1 stops the fourth table _1_ d · ^e provided with the guide body 5 that my shape of an oblique parallelepiped and which is firmly connected e _6_ adjusting screw. A groove 7 is formed in the body 5, the longitudinal axis of which is different from the longitudinal axis of the body 5. The body 5 is mounted on the first rollers 8 arranged in the groove 7 and on the other by their bevel walls on the second rollers 9 whose pins 12 are connected to the levers 14. The levers 14 are further pivotably connected to the stops 4 rollingly mounted between the third pulleys 10. The pulleys 13 of the pulleys 10, like the pins 11 of the first pulleys 8, are rigidly connected to the table 1. The table 1 is further firmly connected to a ball screw nut 15 whose ball screw 16

CS 271792 BlCS 271792 Bl

Je přes převodovku 17 opatřenou náhonovým hřídelem 18 spojen buň s hnanou částí první elektromagnetická spojky 19, jejíž náhonový hřídel 20 je spojen s hydromotorem 21 rych loposuvu, nebo s hnanou částí druhé elektromagnetické spojky 22, jejíž náhonový hřídel 23 Je spojen s ozubeným hřebenem 24 napojeným na piet hydraulického válce 25 jemného posuvu. Regulační šroubuje opatřen Šroubovým kolem 26, které Je napojeno na regulační hydromotor 27.By means of a transmission 17 provided with a drive shaft 18, the cell is connected to a driven part of a first electromagnetic clutch 19 whose drive shaft 20 is connected to a hydraulic motor 21 of a paddle drive or a driven part of a second electromagnetic clutch 22 whose drive shaft 23 on the feeder of the hydraulic cylinder 25 of the fine feed. The control screw is provided with a screw wheel 26 which is connected to the control hydraulic motor 27.

Na počátku pracovního cyklu jede stůl 1^ rychloposuvem k jedné ze dvou narážek 2, Rychloposuv je zajiStén hydromotorem 21 rychloposuvu, který přes příeluSné převody přenáSí pohyb na náhonový hřídel 20 první spojky 19, Jejíž hnaná část je spojena s náhonovým hřídelem 18 převodovky 17» Prostřednictvím převodovky 17 Je pohyb převáděn na kuličkový Šroub 16 Šroubového převodu, jehož matice 15 je pevné spojena se stolemAt the beginning of the operating cycle, the table 1 moves at rapid traverse to one of the two stops 2. The rapid traverse is provided by a rapid traverse hydraulic motor 21, which transmits the movement to the drive shaft 20 of the first clutch 19 via its gears. gearbox 17 The movement is converted into a ball screw 16 of a screw gear whose nut 15 is fixedly connected to the table

1. Po dojezdu přísluSného dorazu 4. umístěného na stole 1^na narážku 2_ dojde k zastavení rychloposuvu. Následuje spuStění Jemného posuvu a to tak, že těleso _5^ se začne pomocí regulačního Šroubu 6 vytahovat ze sevření mezi prvními kladkami £3, dorazem £ a narážkou 2. Vzdálenost mezi narážkou 2 a stolem 1 se tak zmenSuje. Přitom je stůl JL neustále dotlačován na narážku 2 pomocí čepů 11 prvních kladek a matice 15 šroubového převodu. Na počátku pohybu tSlesa 5 se přepíná pohon kuličkového šroubu 16 z důvodů velmi malého otáčení na režim jemného posuvu a to tak, že náhonový hřídel 18 převodovky 17 se spojí s hnanou částí druhé spojky 22, zatímco první spojka 19 Je rozepnuta. Náhonový hřídel 23 druhé spojky 22 Je spojen s ozubeným hřebenem 24 napojeným na píst hydrulického válce 25 jemného posuvu. Zdvih pístu hydraulického válce 25 je roven rozsahu možné velikosti jemného posuvu. Dotlačování stolu 1 na narážku J2 se provádí velmi pomalu přísluSným převodem do pomale. Minimální rychlost dotlačování je dána možností minimální rychlosti posuvu pístu hydraulického válce 25, která je pro požadovaný velmi jemný posuv stolu 1 dostačující. Důležité je, že axiální síla vyvozená kuličkovým Šroubem 16 na narážku 2_ je vyhovující. Velikost této síly je dána průměrem hydraulického válce 25 a velikostí tlaku kapaliny, který je možno seřídit na přijatelnou mez. Hydromotor 21 rychloposuvu by potřeboval pro zajištění požadovaného velmi jemného posuvu stolu 1 tak malé otáčky, že by byly pod mezí jeho minimálních otáček, což by bylo neproveditelné. Těleso 5 má možnost pohybovat se vpřed i vzad regulačním šroubemj6_, se kterým je pevně spojeno. Rychlost pohybu tělesa 5 Je možno regulovat otáčením ěroubového kola 26, které je přes ozubený převod spojeno s regulačním hydromotorem 27· Činnost regulačního hydromotoru 27 je odvozena od elektrických narážek, které vypínají hydromotor 27 v potřebné vzdálenosti, čímž nedochází k jeho nadněr nému axiálnímu zatížení. Tato vzdálenost Je rovna délce velmi jemného pracovního posuvu.1. When the respective stop 4 located on the table 1 reaches the stop 2, the rapid traverse stops. The fine feed is then started so that the body 5 begins to be pulled out of the grip between the first rollers 38, the stop 6 and the stop 2 by means of the adjusting screw 6, thus reducing the distance between the stop 2 and the table 1. In this case, the table 11 is constantly pressed against the stop 2 by means of the pins 11 of the first rollers and the nut 15 of the helical gear. At the beginning of the movement of the shaft 5, the ball screw drive 16 is switched to a fine feed mode due to very low rotation so that the drive shaft 18 of the transmission 17 engages the driven part of the second clutch 22 while the first clutch 19 is disengaged. The drive shaft 23 of the second clutch 22 is connected to a rack rack 24 connected to the piston of the fine displacement cylinder 25. The piston stroke of the hydraulic cylinder 25 is equal to the range of the possible fine displacement amount. Pressing of the table 1 to the stop J2 is carried out very slowly by a corresponding transmission to a slow speed. The minimum pressing speed is given by the possibility of a minimum travel speed of the piston of the hydraulic cylinder 25, which is sufficient for the desired very fine displacement of the table 1. Importantly, the axial force exerted by the ball screw 16 on the stop 2 is satisfactory. The magnitude of this force is given by the diameter of the hydraulic cylinder 25 and the magnitude of the fluid pressure which can be adjusted to an acceptable limit. The rapid-travel hydraulic motor 21 would need such a low speed to ensure the desired very fine displacement of the table 1 that it would be below its minimum speed, which would be impracticable. The body 5 has the possibility to move forward and backward by the control screw 16 with which it is fixedly connected. The speed of movement of the body 5 can be controlled by rotating the gear wheel 26, which is connected via a gear transmission to the control hydraulic motor 27. This distance is equal to the length of the very fine working feed.

Zařízení podle vynálezu je možno využít všude tam, kde k provedení pracovní operace Je třeba velmi malé rychlosti posuvu nástroje nebo opracovávaného materiálu a kde se současně využívá předepnutý stav posuvového systému, který má vliv na rozechvívání opracovávaného materiálu nebo nástroje, a tím vliv na trvanlivost nástroje, přesnost operace a jakost opracovávaného povrchu.The device according to the invention can be used wherever a very low feed rate of a tool or workpiece is required and at the same time a prestressed state of the feed system is used which affects the oscillation of the workpiece or tool and hence the tool life , operation precision and surface finish.

Claims

Device for very fine poeuvre, in particular of a machine tool table, provided with stops arranged on the machine bed and stops arranged against stops at the ends of the table connected to a hydraulic screw transmission nut, characterized in that it consists of a guide body (5) oblique a prism mounted on a table (1), which is connected with a control screw (6) and in which a groove (7) is formed, whose longitudinal axis is parallel to the longitudinal axis of the body (5), the bodyBO (5) first rollers (8) arranged in the groove (7), both by their bevelled walls on the second rollers (9), the pins (12) of which are connected to the levers (14), and pivotally connected to the stops (4) 10), whose pins (13) as well as the pins (11) of the first rollers (8) are firmly connected to the table (1), while the ball screw (16) of the helical gear it is via gears in an alternative connection both to the rapid-travel hydraulic motor (21) and to the fine poeuvre hydraulic cylinder (25).

Device according to claim 1, characterized in that the ball screw (16) is connected via an gearbox (17) provided with a drive shaft (18) in an alternative connection to the driven part of the first clutch (19) whose drive shaft (20) is connected Firstly, the driven part of the second clutch (22), the drive shaft (23) of which is coupled to a rack (24) connected to the feeder of the hydraulic cylinder (25) of the finely divided shaft.

Device according to claim 1, characterized in that the control screw (6) is provided with a screw wheel (26) connected via a gear drive to the control hydraulic motor 27.