SU1796343A1 - Шпиhдeльhый узeл ctahka - Google Patents
Шпиhдeльhый узeл ctahka Download PDFInfo
- Publication number
- SU1796343A1 SU1796343A1 SU904884092A SU4884092A SU1796343A1 SU 1796343 A1 SU1796343 A1 SU 1796343A1 SU 904884092 A SU904884092 A SU 904884092A SU 4884092 A SU4884092 A SU 4884092A SU 1796343 A1 SU1796343 A1 SU 1796343A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- spindle
- bearings
- machine
- sensors
- control system
- Prior art date
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в металлорежущих станках, оснащенных системами автоматической диагностики и адаптивного управления процессом обработки.
Целью изобретения является уменьшение габаритов, улучшение динамических характеристик и расширение функциональных возможностей шпиндельного узла.
На чертеже показана схема шпиндельного узла.
В корпусе 1 шпиндельного узла на гидростатических подшипниках 2 и 3 установлен шпиндель 4, Несущие радиальные 5 и осевые 6 карманы подшипников связаны с соплами 7 регуляторов расхода смазки, выполненных на торцах подшипников 2 и 3. Заслонки регуляторов образованы торцами пакетов пьезопластин 8 и 9, которые расположены соосно шпинделю 4 в кольцевом корпусе 10, состыкованном с торцем подшипника, на котором расположены сопла 7 регуляторов расхода смазки. Пьезопластины 8 синфазно подключены к входу системы управления 11, а пьезопластины 9 - к его выходу. В состав системы управления 11 входит аналого-цифровой (АЦП) 12 и цифроаналоговый (ЦАП) 13 преобразователи, программируемый логический блок Т4 и усилитель 15. Кроме того, система управления 11 связана с датчиками 16 и 17 частоты вращения шпинделя и температуры смазки, вытекающей из подшипников, а также имеет каналы связи 18 и 19 с датчиками и приводами станка. Пьезопластины 8 выполняют роль датчика нагрузки, который вырабатывает электрический сигнал обратной связи, пропорциональный давлению смазки в несущих карманах подшипника. Пьезоп. ластины 9 выполняют функции привода заслонки регулятора.
При работе устройства смазка от источника давления Рн (не показан) подается в корпус 10 и через дросселирующий зазор между торцами сопл 7 и пьезопластин 8 поступает в радиальные 5 и осевые 6 несущие карманы гидростатических подшипников 2 и 3. Отклонение шпинделя 4 от центрального положения под действием приложенной нагрузки f приводит к изменению давлений в несущих карманах 5 подшипников и, следовательно, к изменению осевых усилий на пакеты пьезопластин 8 и 9. Электрический сигнал, вызванный изменением усилия от пьёзопластин 8, поступает в аналого-цифровой преобразователь 12, затем й программируемый логический блок
14, где в соответствии с заложенным алгоритмом вырабатывается цифровой управляющий сигнал, который поступает в цифроаналоговый преобразователь 13 и далее на выход усилителя 15. Высокое напряжение с выхода последнего подается на пьезопластины 9, которые, изменяя свою толщину, изменяют дросселирующие зазоры регуляторов расхода смазки. В результате расход смазки через оппозитные пары радиальных 5 и осевых 6 карманов изменяется так, что шпиндель 4 смещается в направлении, обратном направлению действующей нагрузки. В зависимости от заданного алгоритма логического блока 13 можно получить любую, в том числе нулевую и даже отрицательную, податливость на переднем конце шпинделя. В последнем случае можно компенсировать упругие перемещения базовых элементов станка и получить нулевую технологическую податливость в зоне обработки.
При изменении частоты вращения шпинделя его положение может измениться из-за влияния гидродинамического эффекта, а также из-за падения давления в несущих карманах, вызванного нагревом смазки и уменьшением ее вязкости. Чтобы нейтрализовать действие этих факторов, программа работы логического блока предусматривает учет сигналов, поступающих от датчиков 16 и 17. В соответствии с заданным программой алгоритмов происходит соответствующая коррекция напряжения, поступающего на пьезопластины 9, чтобы сохранить требуемое положение оси шпинделя.
Выходной канал связи 18 позволяет использовать информацию об изменений нагрузки на подшипники для циклового или адаптивного управления приводами подачи или приводом главного движения станка. Входной канал связи 19 позволяет производить коррекцию положения оси шпинделя по сигналам других датчиков станка, чтобы, например, обеспечить соосность двух оппозитных шпинделей, параллельность шпинделя направляющим станка и др.
Предложенная компоновка шпиндельного узла компактна и технологична, так как регуляторы расхода расположены в межопорном пространстве, которое обычно является свободным. При использовании пьезокерамики необходимая длина столба пьзопластин будет соответствовать 40-70 мм, что затрудняет их радиальное расположение, использованное в аналоге. Непосредственная стыковка корпуса регуляторов с подшипником исключает использование большого числа соединительных трубопро5 водов, являющихся потенциальным источником загрязнений, увеличения объема смазки в междроссельных полостях и накопления в местах изгибов пузырьков воздуха, что неизменно приводит к ухудшению надежности и динамического качества узла. Введение программируемого логического блока в систему управления значительно расширило функциональные возможности узла, так как позволяет реализовать достаточно сложные алгоритмы управления поло жением шпинделя, учитывающие не только действие внешней нагрузки, но изменение частоты вращения, температуры смазки и др. Кроме того, возможен учет дополнительной информации от других датчиков 5 станка, а также использование данных об изменении нагрузки на подшипники шпиндельного узла для циклового или адаптивного управления привода подач станка. Все это позволит повысить точность обработки 10 в 1,5-2 раза и более.
Claims (1)
- Формула изобретенияШпиндельный узел станка, содержащий шпиндель, установленный в гидростатических или аэростатических подшипниках с рабочими камерами, систему управления, состоящую из датчика положения шпинделя, преобразователей, логического блока, усилителя и регуляторов расхода смазки типа сопло-заслонка, активным элементом которых являются пакеты, синфазно соединенных пьезопластин, размещенных в корпусах и подключенных к входу и выходу системы управления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, улучшения динамических характеристик и расширения функциональных возможностей узла, сопла регуляторов расхода смазки выполнены на торцах подшипников, пакеты пьезопластин расположены аксиально шпинделю в корпусах, выполненных кольцевыми и состыкованных с указанными торцами подшипников, при этом логический блок выполнен программируемым и связан с введенными датчиками температуры смазки и частоты вращения шпинделя, а также предназначен для связи с другими датчиками и приводами станка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904884092A SU1796343A1 (ru) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | Шпиhдeльhый узeл ctahka |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904884092A SU1796343A1 (ru) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | Шпиhдeльhый узeл ctahka |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1796343A1 true SU1796343A1 (ru) | 1993-02-23 |
Family
ID=21546128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904884092A SU1796343A1 (ru) | 1990-10-20 | 1990-10-20 | Шпиhдeльhый узeл ctahka |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1796343A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105855571A (zh) * | 2016-05-28 | 2016-08-17 | 蚌埠精科机床制造有限公司 | 一种自我诊断式机床 |
RU2605399C2 (ru) * | 2011-03-24 | 2016-12-20 | Эрвин Юнкер Машиненфабрик Гмбх | Шлифовальный станок с поворотной опорой узла шлифовального шпинделя и способ поворота шлифовального шпинделя в шлифовальном станке |
RU2699693C1 (ru) * | 2015-02-18 | 2019-09-09 | ТЕНОВА С.п.А. | Позиционирование шпинделя с регулировкой микрометрической подачи и наклона оси его вращения |
RU198659U1 (ru) * | 2020-03-10 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Станкостроительный завод Туламаш" | Шпиндельный узел металлорежущего токарного станка |
-
1990
- 1990-10-20 SU SU904884092A patent/SU1796343A1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2605399C2 (ru) * | 2011-03-24 | 2016-12-20 | Эрвин Юнкер Машиненфабрик Гмбх | Шлифовальный станок с поворотной опорой узла шлифовального шпинделя и способ поворота шлифовального шпинделя в шлифовальном станке |
RU2699693C1 (ru) * | 2015-02-18 | 2019-09-09 | ТЕНОВА С.п.А. | Позиционирование шпинделя с регулировкой микрометрической подачи и наклона оси его вращения |
CN105855571A (zh) * | 2016-05-28 | 2016-08-17 | 蚌埠精科机床制造有限公司 | 一种自我诊断式机床 |
RU198659U1 (ru) * | 2020-03-10 | 2020-07-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Станкостроительный завод Туламаш" | Шпиндельный узел металлорежущего токарного станка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5388917A (en) | Spindle unit | |
US4669359A (en) | Positioning system | |
US4987526A (en) | System to provide high speed, high accuracy motion | |
SU1796343A1 (ru) | Шпиhдeльhый узeл ctahka | |
Kim et al. | Development of a micro-positioning grinding table using piezoelectric voltage feedback | |
US3958492A (en) | Electrically compensated electrohydraulic servo system with position related feedback loop | |
SE464370B (sv) | Foer en radiellt lagrad axel avsett axiallagringssystem | |
JP3707805B2 (ja) | 位置決め装置 | |
US3597021A (en) | Slide bearing systems for variable loads | |
US3115372A (en) | Hydrodynamic type bearing | |
KR100293969B1 (ko) | 기계요소및지지수단의변형보상장치,변형보상방법과변형보상장치의보정방법 | |
US3684333A (en) | Hydrostatic bearings | |
US3403948A (en) | Apparatus for maintaining clearances in fluid designs substantially constant | |
JPS6165958A (ja) | ボ−ルネジシステム | |
SU608032A1 (ru) | Управл емый гидравлический дроссель | |
US3516333A (en) | Hydraulic torque amplifiers | |
SU848146A1 (ru) | Шпиндельный узел | |
JPS6165960A (ja) | ボ−ルネジシステム | |
SU1200032A1 (ru) | Устройство дл гашени крутильных колебаний | |
SU451819A1 (ru) | Малопрогибаемый вал | |
JP2770978B2 (ja) | 位置制御方法およびその位置決め装置 | |
SU1017480A2 (ru) | Устройство дл автоматического управлени поперечной подачей шлифовального станка | |
SU1551860A1 (ru) | Адаптивный подшипник скольжени | |
KR100269776B1 (ko) | 유정압 베어링용 가변 모세관 장치 및 그를 이용한 운동 오차보정 방법 | |
SE445525B (sv) | Anordning for slipbearbetning av plana ytor hos arbetsstycken |