CS275716B6

CS275716B6 - Machine tool balancing devices

Info

Publication number: CS275716B6
Application number: CS720388A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Brejcha
Original assignee: Skoda Kp
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1992-03-18

Abstract

Řešení je určeno pro vyvažování posuvných hmot zejména na vodorovných vyvrtávacích a frézovacích strojích smykadlového nebo pinolového provedení. Používá se rozděleného závaží, jehož vnější část (4) je závěsem (8) spojena s tělesem vřeteníku (2) a vnitřní část (5) přes závěsy (6,7) s posuvnou hmotou, například s pinolou (3) vodorovně výsuvnou, přičemž na jednom ze závěsů (6,7) pinoly (3) je uspořádáno napínací ústrojí (9), například hydraulické.The solution is intended for balancing sliding masses, especially on horizontal boring and milling machines of slide or quill design. A divided weight is used, the outer part (4) of which is connected to the headstock body (2) by a hinge (8) and the inner part (5) via hinges (6,7) with a sliding mass, for example with a quill (3) horizontally extendable, while a tensioning device (9), for example hydraulic, is arranged on one of the hinges (6,7) of the quill (3).

Description

Vynález se týká zařízení pro vyvažování posuvných hmot obráběcích strojů, například vřeteníků, smykadel a pinol pomocí rozděleného závaží.The invention relates to a device for balancing the sliding masses of machine tools, for example headstocks, sliders and quills by means of a distributed weight.

Vodorovné vyvrtávací a frézovací stroje s vodorovnou osou pracovního vřetena mívají toto vřeteno uloženo v tuhém smykadle nebo pinole, jež se vodorovně vysouvají z tělesa vřeteníku. Těleso vřeteníku je posuvné po svislém vedení stojanu stroje. Pro zajištění energeticky nenáročného provozu a dodržení vysoké přesnosti obráběcího stroje bývají tyto posuvné hmoty různým způsobem vyvažovány. Nejrozšířenější jsou systémy pracující na principu protizávaží. II těchto systémů bývají posuvné hmoty vřeteníků, smykadel nebo pinol zavěšeny ve vhodných místech jedním nebo několika závěsy, které jsou spojeny s protizávěžím. Vyrovnávací síly v závěsech je nutno měnit v závislosti na vodorovném posuvu vyvažovaných hmot. Při správném rozmístění a řízení těchto vyrovnávacích sil lze dosáhnout optimálního stavu, kdy posuvné hmoty nemění své reakce do vodicích ploch, nedochází tedy k nežádoucím deformacím a vodorovný pohyb vřetena stroje je přímočarý. Nejmodernější známé způsoby zavěšení využívají samostatných závěsů pro svisle posuvné a vodorovně posuvné hmoty, zakotvených do společného závaží, přičemž síly v závěsech jsou řízeny mechanickým nebo hydraulickým napínáním závěsů v závislosti na pohybu vodorovně posuvných hmot. Vodorovně posuvné hmoty bývají podchyceny bu3 jedním závěsem v těžišti, nebo dvěma závěsy, mezi kterými se pohybuje těžiště vyvažované hmoty. V tomto případě je známo zařízení pro mechanickou změnu polohy těžiště vyvažovacího závaží. Známá zařízení však vedou ke složitým konstrukcím, často nepracují s minimálními vyvažovacími silami a některá vedou ke složitému řízení vyrovnávacích sil.Horizontal boring and milling machines with a horizontal axis of the working spindle usually have this spindle mounted in a rigid slider or quill, which extend horizontally from the headstock body. The headstock body is slidable along the vertical guide of the machine stand. To ensure energy-efficient operation and to maintain the high accuracy of the machine tool, these sliding masses are usually balanced in various ways. The most common are systems working on the principle of counterweights. In these systems, the sliding masses of the headstocks, sliders or quills are suspended in suitable places by one or more suspensions which are connected to a counterweight. The compensating forces in the hinges must be varied depending on the horizontal displacement of the masses to be balanced. With the correct placement and control of these compensating forces, an optimal state can be achieved where the sliding masses do not change their reactions into the guide surfaces, so there are no undesired deformations and the horizontal movement of the machine spindle is rectilinear. State-of-the-art suspension methods use separate hinges for vertically sliding and horizontally sliding masses anchored to a common weight, the forces in the hinges being controlled by mechanical or hydraulic tensioning of the hinges depending on the movement of the horizontally sliding masses. The horizontally displaceable masses are usually supported by either one hinge in the center of gravity or two hinges, between which the center of gravity of the balanced mass moves. In this case, a device for mechanically changing the position of the center of gravity of the balancing weight is known. However, known devices lead to complex constructions, often do not work with minimal balancing forces, and some lead to complex control of balancing forces.

IAND

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro vyvažování posuvných hmot obráběcích strojů, například vřeteníků, smykadel a pinol, pomocí rozděleného závaží, jehož podstata spočívá v tom, že vnější část závaží je závěsem spojena s tělesem vřeteníku a vnitřní část závaží prostřednictvím předního závěsu a zadního závěsu je spojena s vodorovně výsuvnou pinolou, přičemž na jednom že závěsů je uspořádáno napínací ústrojí, například hydraulické.These disadvantages are eliminated by a device for balancing the sliding masses of machine tools, such as headstocks, sliders and quills, by means of a split weight, the essence of which is that the outer part of the weight is hinged to the headstock body and the inner part of the weight by a front hinge and a rear hinge. with a horizontally extendable quill, a tensioning device, for example a hydraulic one, being arranged on one of the hinges.

Přínosem navrženého řešení je možnost řízení vyrovnávací síly pouze v jednom ze závěsů posuvných hmot, ve druhém závěsu se vyrovnávací síla mění automaticky. Praktická realizace je poměrně jednoduchá a spolehlivá.The benefit of the proposed solution is the possibility of controlling the compensating force only in one of the hinges of the sliding masses, in the other hinge the compensating force changes automatically. The practical implementation is relatively simple and reliable.

Praktické využití předmětu vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje schematický pohled na vyvažování vřeteníku a pinoly velkého vyvrtávacího a frézovacího stroje, na obr. 2 je toto uspořádání v půdorysu.The practical use of the subject of the invention is shown in the drawings, where Fig. 1 is a schematic view of balancing the headstock and quill of a large boring and milling machine, Fig. 2 is a plan view.

Po stojanu 1 se ve svislém směru pohybuje vřeteník 2, který je spojen závěsem 8 vedeným přes kladnici 12 se závažím 4. Ve vřeteníku je na válečkách uložena vodorovně posuvná pinola 3, která je podchycena předním závěsem 6 pinoly 3 a zadním závěsem 7 pinoly 3. Tyto závěsy 6, 7 jsou vedeny přes kladky 10, 11 a spojeny s vnitřní částí 5 závaží. Závaží sestává z vnitřní části 2 a vnější části 4, které jsou vzájemně posuvné ve svislém směru. Části 4, 5 závaží jsou vzájemně posuvné tak, že vnitřní část 5 je vedena ve vnější části 4. V předním závěsu 6 pinoly 2 je vloženo napínací ústrojí 9, v tomto případě hydraulické. Napínací ústrojí 9 umožňuje napínání předního závěsu 6 v závislosti na výsuvu pinoly 3. Přední závěs 6 a zadní závěs 7 jsou uspořádány tak, že těžiště T pinoly 2 ^se při jejím výsuvu pohybuje mezi závěsy 6, 7. Hmotnost tělesa vřeteníku 2 je tedy vyvážena hmotností vnější části 4 závaží. Hmotnost pinoly 2 je vyThe headstock 2 moves along the stand 1 in the vertical direction, which is connected by a hinge 8 guided over the block 12 to the weight 4. These hinges 6, 7 are guided over the rollers 10, 11 and connected to the inner part 5 of the weights. The weight consists of an inner part 2 and an outer part 4, which are mutually slidable in the vertical direction. The parts 4, 5 of the weights are slidable relative to each other so that the inner part 5 is guided in the outer part 4. A tensioning device 9, in this case hydraulic, is inserted in the front hinge 6 of the quill 2. The tensioning device 9 allows the tensioning of the front suspension 6, depending on the pull-out of the spindle sleeve 3. The front curtain and rear curtain 6 7 are arranged so that the center of gravity T of the quill 2 ^when the pull between hinges 6, 7. The weight of the body 2 headstock is counterbalanced weight outer part 4 weights. The weight of the quill 2 is you

CS 275716 b6 vážena hmotností vnitřní části 2 závaží. Vyrovnávací síly v závěsech 2, 1_ lze pro každou polohu pinoly 2 určit ze statických podmínek rovnováhy. Výchozí seřízení závěsů £, 2 pinoly 2 P^i zasunuté poloze je provedeno silami splňujícími tyto statické podmínky rovnováhy tzn.. že ve znázorněném příkladě je zadní závěs 2 napnut více a přední závěs £ méně. Během výsuvu pinoly 2 j^e nutno statickou rovnováhu pinoly 2 udržovat změnou sil v závěsech Z· Přírůstek vyrovnávací síly v předním závěsu 2 J^e realizován jeho zkracováním napínacím ústrojím £. Protože závěsy £, 2 j^sou oba spojeny s vnitřní částí 5 závaží, dochází v zadní závěsu 2 pinoly 2 automaticky k poklesu vyrovnávací síly o stejnou hodnotu o jakou vzrůstá síla v předním závěsu £ pinoly 2· Tí^m vzniká dvojice vnějěích sil působících na pinolu 2> která je závislá na výsuvu pinoly 2· Tato dvojice sil kompenzuje klopný moment způsobený výsuvem pinoly 2 tak, že reakce ve vedení pinoly 2 ve vřeteníku 2 od hmotnosti pinoly 2 jsou nulové nebo konstantní. Tím i deformace vedení pinoly 2 jsou kontantní, což je podmínkou přímočarého výsuvu pinoly 2·CS 275716 b6 weighted by the weight of the inner part 2 of the weight. The compensating forces in the hinges 2, 7 can be determined for each position of the quill 2 from the static equilibrium conditions. The initial adjustment of the hinges 6, 2 of the quill 2 in the retracted position is made by forces meeting these static equilibrium conditions, i.e. in the example shown the rear hinge 2 is more tensioned and the front hinge 6 less tensioned. During the pull-out quill 2 ^e j be static balance quill 2 keep changing forces in the hinged Z · Increase countervailing power in the front hinge 2 J ^e realized by shortening his £ tensioning device. Because the hinges £ 2 j ^sou both connected to the inner portion 5 of weights occurs rear hinge 2 spindle sleeve 2 will automatically decrease the compensatory force on the same value of which increases the force in the front hinge £ quill 2 · ti ^M a pair vnějěích forces acting on the quill 2> which depends on the extension of the quill 2 · This pair of forces compensates for the tilting moment caused by the extension of the quill 2 so that the reactions in the quill 2 guide in the headstock 2 from the weight of the quill 2 are zero or constant. Thus, even the deformations of the quill 2 guide are constant, which is a condition for the straight extension of the quill 2 ·

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou použít zejména na velkých smykadlových nebo pinolových vodorovných vyvrtávacích a frézovacích strojích.The device according to the invention can be advantageously used in particular on large sliding or quill horizontal boring and milling machines.

Claims

PATENTS

Device for balancing sliding masses of machine tools, for example headstocks, sliders and quills, by means of a split weight, characterized in that the outer part (4) of the weight is connected by a hinge (8) to the headstock body (2) and the inner part (5) by weights by the front hinge (6) and the rear hinge (7) are connected to a horizontally extendable quill (3), a tensioning device (9), for example a hydraulic one, being arranged on one of the hinges (6, 7) of the quill (3).