RU136380U1 - DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL - Google Patents
DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL Download PDFInfo
- Publication number
- RU136380U1 RU136380U1 RU2013114036/02U RU2013114036U RU136380U1 RU 136380 U1 RU136380 U1 RU 136380U1 RU 2013114036/02 U RU2013114036/02 U RU 2013114036/02U RU 2013114036 U RU2013114036 U RU 2013114036U RU 136380 U1 RU136380 U1 RU 136380U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- axes
- hydraulic
- bed
- stabilizing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
Устройство стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента, содержащее датчик перемещения, двухкоординатные электронные уровни и систему числового программного управления (CNC), отличающееся тем, что оно содержит электрогидравлические преобразователи, усилители электрических сигналов и два механизма малых перемещений, выполненных в виде гидродомкратов, каждый из которых установлен в зоне направляющих станины станка в стыке между салазками и стойкой станка.A device for stabilizing the positions of the axes of the hole to be machined and the tool, comprising a displacement sensor, two-coordinate electronic levels and a numerical control system (CNC), characterized in that it contains electro-hydraulic converters, amplifiers of electrical signals and two small movements made in the form of hydraulic jacks, each of which is installed in the area of the guides of the machine bed at the junction between the rails and the machine stand.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к высокоточному станкостроению, и может быть использована в прецизионных станках расточной и фрезерной групп с горизонтальным расположением шпинделя.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to high-precision machine tools, and can be used in precision machines of the boring and milling groups with a horizontal spindle.
Известно устройство стабилизации силовых деформаций станины, содержащее дополнительную опору станка, выполненную в виде гидродомкрата, установленную на фундамент в месте наибольшего прогиба станины и содержащее программируемый логический контроллер, который управляет усилием гидродомкрата, препятствуя появлению изгибных деформаций станины [1].A device for stabilizing the power deformations of the bed, containing an additional support of the machine, made in the form of a hydraulic jack, mounted on the foundation at the place of greatest deflection of the bed and containing a programmable logic controller that controls the force of the hydraulic jack, preventing the appearance of bending deformations of the bed [1].
Недостатком этого устройства является частое появление ошибкиThe disadvantage of this device is the frequent occurrence of errors
управления из-за различных возмущающих воздействий, которыми могут быть упругие деформации станины за счет сил веса подвижных узлов и веса заготовок, а так же износа сопрягаемых поверхностей. Это в свою очередь приводит к повторным переналадкам, усложнению и удорожанию обслуживания технологического оборудования.control due to various disturbing influences, which can be elastic deformations of the bed due to the forces of the weight of the moving units and the weight of the workpieces, as well as wear of the mating surfaces. This, in turn, leads to repeated readjustments, complication and cost of maintenance of technological equipment.
В патенте [2] представлен способ повышения точности станка путем пространственного управления положением станины со столом и обрабатываемой корпусной заготовкой относительно фундамента. Управление осуществляется с помощью четырех гидродомкратов, установленных по периметру станины.In the patent [2], a method for improving the accuracy of the machine by spatial control of the position of the bed with the table and the machined case blank relative to the foundation is presented. Management is carried out using four hydraulic jacks installed around the perimeter of the bed.
Недостатком известного решения является существенное влияние контактных деформаций в стыках подсистем "станина-стол", "стол-заготовка", оказывающих существенное влияние на выходную точность станка.A disadvantage of the known solution is the significant effect of contact deformations at the joints of the bed-table and work-table subsystems, which have a significant effect on the output accuracy of the machine.
В устройстве [3] компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия между столом и обрабатываемой корпусной заготовкой установлен гидродомкрат. С помощью гидродомкрата осуществляется управление угловыми перемещениями корпусной заготовкой относительно стола станка.A hydraulic jack is installed in the device [3] for compensating the mutual angular displacements of the tool axes and the bored hole between the table and the workpiece being processed. Using a hydraulic jack, the angular displacements of the body blank relative to the machine table are controlled.
Недостатком такого устройства является снижение жесткости установки обрабатываемой корпусной заготовки относительно стола.The disadvantage of this device is the reduction in the rigidity of the installation of the machined body blank relative to the table.
В патенте [4] рассмотрено устройство компенсации угловых смещений осей обрабатываемого отверстия и инструмента в следствии деформации изгиба, что достигается путем расположения в стыке между салазками, на которых установлена стойка и стойкой с закрепленным на ней инструментом, вводится механизм малых перемещений, выполненный в виде электромагнита постоянного тока.In the patent [4], a device is considered for compensating the angular displacements of the axes of the machined hole and the tool due to bending deformation, which is achieved by placing a small displacement mechanism made in the form of an electromagnet in the joint between the rails on which the stand is mounted and the stand with the tool fixed to it. direct current.
Недостатком рассмотренного устройства является то, что оно не позволяет компенсировать деформации станины вследствие кручения.The disadvantage of this device is that it does not compensate for the deformation of the frame due to torsion.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента вследствие деформации изгиба и кручения станины.The objective of this utility model is to ensure stabilization of the positions of the axes of the machined hole and tool due to bending and torsion of the bed.
Данная задача решена за счет того, что устройство стабилизации положения осей обрабатываемого отверстия и инструмента, содержащее датчик перемещения, двухкоординатные уровни и систему программного управления, дополнительно содержит электрогидравлические преобразователи, усилители электрических сигналов и два механизма малых перемещений, выполненных в виде гидродомкратов, каждый из которых установлен в зоне направляющих станины и расположен в стыке мезду салазками и стойкой станка.This problem is solved due to the fact that the device for stabilizing the position of the axes of the machined hole and the tool, containing a displacement sensor, two-coordinate levels and a program control system, additionally contains electro-hydraulic converters, amplifiers of electrical signals and two small displacement mechanisms made in the form of hydraulic jacks, each of which It is installed in the area of the bed guides and is located at the junction between the rails and the machine stand.
На фиг.1 показан общий вид горизонтального координатно-расточного станка, оснащенного устройством стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента. Станок состоит из станины 1, установленной на три жесткие опоры 2, 3 и 4 относительно фундамента. По направляющим станины в направлении оси OZ на салазках 5 перемещается стойка 6, со шпиндельной бабкой 7, содержащая шпиндельный узел 8 с закрепленным режущим инструментом, перемещение которого по оси OY осуществляется при помощи электродвигателя 9(М). Обрабатываемая на станке корпусная заготовка 10 закреплена на столе 11 станка. Корпусная заготовка устанавливается на установочные опоры. Устройство содержит механизмы малых перемещений 12 и 12', выполненные в виде гидравлических опор. В состав устройства входят двухкоординатные электронные уровни 13, 14, (ЭУ1, ЭУ2), датчик 15 перемещения салазок со стойкой по направляющим станины, система ЧПУ 16 (CNC), усилители электрических сигналов 17, 17' и электрогидравлические преобразователи 18, 18' (ЭГП).Figure 1 shows a General view of a horizontal coordinate-boring machine, equipped with a device for stabilizing the positions of the axes of the machined hole and tool. The machine consists of a
Электронные уровни ЭУ1 и ЭУ2 определяют углы наклона α1, β1 стойки (фиг.4, фиг.5) и углы наклона обрабатываемой заготовки α2, β2 (фиг.4, фиг.5) вследствии деформаций изгиба и кручения станины. Аналоговые или цифровые выходы с уровней подключается к системе ЧПУ станка.The electronic levels of EU 1 and EU 2 determine the tilt angles α 1 , β 1 of the rack (FIG. 4, FIG. 5) and the tilt angles of the workpiece α 2 , β 2 (FIG. 4, FIG. 5) due to bending and torsion of the bed . Analog or digital outputs from the levels are connected to the CNC system of the machine.
На фиг.2 изображен вид сверху горизонтального координатно-расточного станка, на котором показаны станина 1, опоры 2, 3, 4, салазки 5 с установленной на них стойкой 6 и шпиндельной бабкой 7, с шпинделем 8, заготовка 10 на столе 11 и гидравлические опоры 12 и 12'.Figure 2 shows a top view of a horizontal coordinate boring machine, which shows the
На фиг.3 представлено устройство гидравлических опор, вводимых в стыке между салазками и стойкой. Стойка устанавливается на салазки и соединяется с толкателем 19 гидравлической опоры и закрепляется при помощи шпильки 26 с гайкой 27 и шайбой 28. Нижний конец шпильки ввинчивается в резьбовое отверстие толкателя, который неподвижно соединен с жестким центром 20.Figure 3 presents the device of the hydraulic bearings introduced at the junction between the rails and the rack. The rack is mounted on a slide and connected to the
Гидравлическая опора состоит из корпуса 23, который по упорной резьбе ввинчивается в основание 24. Через штуцер 25 в корпус гидравлической опоры 23 подается рабочая жидкость, давление которой регулируется в электрогидравлическом преобразователе. При помощи эластичной мембраны 22, изменяемое давление производит поступательное перемещение жесткого центра 20 и соответственно угловое перемещение переднего края стойки. Крышка 21 прикручивается к корпусу 23 при помощи крепежных винтов, прижимает плотно эластичную мембрану и создает герметичное соединение.The hydraulic support consists of a
На фиг.4, 5 показана геометрия угловых перемещений в следствии деформаций кручения и изгиба станины, возникающих во время движения стойки по направлению к заготовке, которые приводят к потере точности технологической системы станка. Причиной этому служат взаимные отклонения осей растачиваемых отверстий и инструмента, вследствие угловых перемещений заготовки и стойки.Figures 4, 5 show the geometry of angular displacements due to torsional deformations and bending of the bed that occur during the movement of the rack in the direction of the workpiece, which lead to a loss of accuracy of the technological system of the machine. The reason for this is the mutual deviation of the axes of the bored holes and the tool, due to the angular movements of the workpiece and stand.
На фиг.6, 7 показаны структурные схемы стабилизации положений осей инструмента и обрабатываемого отверстия, где представлены следующие обозначения:6, 7 show structural diagrams of stabilization of the positions of the axes of the tool and the machined hole, which shows the following notation:
Uвх - входной сигнал (состояние на входе);Uin - input signal (input state);
Uвых - выходной сигнал (состояние на выходе);Uout - output signal (state at the output);
U - управляющее воздействие;U is the control action;
ЭУ1 - уровень электронный, установленный на стойке;EU 1 - electronic level mounted on a rack;
ЭУ2 - уровень электронный, установленный на заготовке;EU 2 - electronic level installed on the workpiece;
α1 - угол наклона оси стойки в следствии деформации кручения;α 1 - the angle of inclination of the axis of the rack due to torsion strain;
α2 - угол наклона оси заготовки в следствии деформации кручения;α 2 - the angle of inclination of the axis of the workpiece due to torsion strain;
β1 - угол наклона оси стойки в следствии деформации изгиба;β 1 - the angle of inclination of the axis of the rack due to bending deformation;
β2 - угол наклона оси заготовки в следствии деформации изгиба;β 2 - the angle of inclination of the axis of the workpiece due to bending deformation;
CNC - система числового программного управления (ЧПУ);CNC - numerical control system (CNC);
У - усилитель электрического сигнала;U - electric signal amplifier;
ЭГП - электрогидравлический преобразователь;EGP - electro-hydraulic converter;
ГО - гидравлическая опора;GO - hydraulic support;
ДП - датчик перемещения;DP - displacement sensor;
М - электродвигатель перемещения по оси OY;M - motor displacement along the axis OY;
ШУ - шпиндельный узел.ШУ - spindle unit.
Станина 1 начинает прокручиваться и прогибаться при перемещении салазок 5 со стойкой 6 по направляющим в направлении оси OZ (фиг.1). Сигналы y(α1) и y(α1) (фиг.4) двухкоординатных электронных уровней 13 и 14, установленных на стойке 6 и корпусной заготовке 10, определяют величины угловых перемещений оси стойки αi и оси обрабатываемой заготовки α2.The
Сигналы y(α1), и у(α2) с электронных уровней поступают в систему числового программного управления 16 (CNC) (фиг.1), где сравниваются между собой и по их разности подается команда коррекции (фиг.6):The signals y (α 1 ) and y (α 2 ) from electronic levels enter the numerical control system 16 (CNC) (Fig. 1), where they are compared with each other and a correction command is sent based on their difference (Fig. 6):
Δy(α)=y(α2)-y(α1)Δy (α) = y (α 2 ) -y (α 1 )
Эта команда поступает на электрогидравлические преобразователи 18, 18', которые регулируют давление рабочей жидкости в гидравлических опорах 12, 12' (фиг.1). Под действием давления рабочей жидкости на толкатели 19, 19' (фиг.3) стойка поворачивается на угол α2-α1 для стабилизации деформации кручения станины (фиг.4). После этого повторно сравниваются сигналы y(α1) и y(α2) и если Δу(α)≠0, то проводится повторная коррекция.This command arrives at the electro-hydraulic transducers 18, 18 ', which regulate the pressure of the working fluid in the
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно снизить влияние кручения и изгиба станины на точность технологической системы станка за счет стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента.Thus, the proposed device can significantly reduce the influence of torsion and bending of the bed on the accuracy of the technological system of the machine by stabilizing the positions of the axes of the machined hole and tool.
Источники информации:Information sources:
1. Пат. 74839 РФ на полезную модель, МПК В23В 25/06. Устройство стабилизации силовых изгибных деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка / Горшков Б.М., Краснов С.В., Самохина Н.С., Лысак P.M., Вьюнов А.В., Загребин К.В. Бюл. №20, 2007.1. Pat. 74839 of the Russian Federation for a utility model, IPC
2. Пат. 3807034 США, МПК B23Q 11/00; G05B 19/404. Method of truing up heavy workpieces on the table of a metal-cutting machine and such table for carrying said method into effect / Semen Pevzner, Viktor Koire 1974.2. Pat. 3807034 United States,
3. Пат. 85389 РФ на полезную модель, МПК: B23Q 23/00 Устройство компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия / Самохина Н.С., Горшков Б.М., Денисенко А.Ф., Трубачева С.И., Маршанская О.В., Загребин К.В. Бюл. №22, 2009.3. Pat. 85389 RF for utility model, IPC:
4. Пат. 109036 РФ на полезную модель, МПК: B23Q 23/00 Устройство компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия / Вылегжанин Д.В., Ремнева О.Ю., Горшков Б.М., Самохина Н.С., Шлегель О.А., 2010.4. Pat. 109036 RF for a utility model, IPC:
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114036/02U RU136380U1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114036/02U RU136380U1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU136380U1 true RU136380U1 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49885633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013114036/02U RU136380U1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU136380U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171650U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет сервиса" | DEVICE FOR COMPENSATION OF POWER DEFORMATIONS OF THE BODY OF THE COORDINATIVE BORING MACHINE |
-
2013
- 2013-03-28 RU RU2013114036/02U patent/RU136380U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171650U1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет сервиса" | DEVICE FOR COMPENSATION OF POWER DEFORMATIONS OF THE BODY OF THE COORDINATIVE BORING MACHINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105643011B (en) | Numerical control band sawing machine with deviation correcting device | |
US9588509B2 (en) | Correction method at time of feed axis reversal | |
EP2319656A2 (en) | Grinding machine | |
JP2014073571A (en) | Surface direct copying mechanism, and machining device and machining method with the same | |
JP2016133870A (en) | Method for machining workpiece using machine tool and machine tool | |
CN103042393A (en) | Combined milling and grinding machine tool | |
CN208495891U (en) | A kind of numerical control movable girder planer-type milling machine | |
RU136380U1 (en) | DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL | |
KR20150101207A (en) | X-axis transfering device of machine tool | |
CN102825383A (en) | Numerical control semiconductor laser processing machine tool | |
RU109036U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE | |
JPH0549425B2 (en) | ||
RU85389U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF MUTUAL ANGULAR MOVEMENTS OF AXES OF THE TOOL AND THE BORED HOLE | |
JP2003340661A (en) | Machining method, machining apparatus, and machining system equipped with the machining apparatus | |
RU171650U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF POWER DEFORMATIONS OF THE BODY OF THE COORDINATIVE BORING MACHINE | |
US10437225B2 (en) | Feed shaft control method and numerically controlled machine tool | |
RU105606U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATION OF MUTUAL MOVEMENTS OF THE AXIS OF THE TOOL AND THE PROCESSED HOLE ON THE COORDINATING AND BORING MACHINE WITH A HORIZONTAL SPINDLE LOCATION | |
CN205254559U (en) | Numerical control machining center primary shaft sliding seat | |
CN210731045U (en) | Movable tail jack | |
CN105397157A (en) | Numerical-control milling machine | |
RU185862U1 (en) | MILLING AND ENGRAVING DEVICE OF 3-ORDER COORDINATE TYPE WITH CNC FOR PROCESSING OF OBJECTS ON COMPLEX CIRCUIT | |
CN203448993U (en) | Integrated lifting precision milling machine | |
CN105903999A (en) | Machining device for cap nut fuse hole | |
JP2017052042A (en) | Portal type machine tool | |
CN105290467A (en) | Stereoscopic type milling machine equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140329 |