SU519284A1 - Прецизионна станина - Google Patents

Description

(54) ПРЕЦИЗИОННАЯ СТАНИНА

Изобретение относитс  к области станкостроени  и может быть использовано дл  высокоточных устройств, на-пример координатно-расточных ставков.

В насто щее врем  в прецизионно:м станкостроении дл  обеспечени  .нео.бходимой пр молинейности и плоскостности направл ющих станин используютс  след щие системы компенсации прогиба станины, так как увеличение жесткости станины св зано с увеличение .м ее веса и это не всегда дает хорошие результаты.

Известно устройство, предназначенное дл  этой цели, работающее -по принципу обратной св зи и содержащее размещенные внутри стаНИНЫ базовые балки, сво-бодно лежащие на своих олорах и .параллельные направл ющим; отдельный дл  «аждой базовой балки датчик, взаи модействующий с нею и реагирующий на прогибы соответствующей направл ющей; Еопомо,гательную тидравличеокую опору станины , расположенную под каждой направл ющей , взаимодействующую с органом дл  регулировки давлени , .которое линейно зависит от величины прогиба направл ющей и создает усилие, устран ющее этот прогиб.

Однако в известном устройстве размещение вспомогательных, опор и базовой балки непосредственно под направл ющими .в .сочетании с расположением основных опор, удалекных одна от другой на более значительное

устран ет поперечного прогирассто ние ,

ба станины. По этой причине органы станка, распололченные на станине, поворачиваютс  в поперечной вертикальной плоскости. В частности , в координатно-расточном станке портального типа происходит поворот стоек, на которых базируютс  подвижна  поперечина со шпиндельной головкой и втора  шпиндельна  головка, в результате чего нарушаетс  точное положение осей шпинделей относительно плоскости стола.

Поскольку базовые балки не св заны одна с другой, то прн за-кручиванни станины вокруг ее поперечной оси базовые балки смещаютс  .вместе с направл ющими станины и датчики не выдают сигнала об ошибке, хот  в действительности она имеетс .

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  создание устройства дл  компенсации прогиба станины, которое бы обеспечивало стабильное положение направл ющих станины в поперечном направлении, т. е. устранение поперечного лрогиба станины, и устранение отрицательного эффекта закручивани  станины.

Дл  этого в предлагаемой прецизионной станции базова  балка выполнена П-образной формы и уста.новлена на трех опорах, совмещенных с опорами станины.

Кроме того, :На каждой пр молинейной

части балки установлено не менее одного датчика деформации, которые угфавл ют соответсТ (Вующи,ми дополнительными регулируемьвми опорами. Средн   часть П-образной балки расположена на средней опоре станины , установленной ino ее оси, а ее концы - на двух крайних опорах, размещенных ио кра м станины. Свободные концы П-образной балки на крайних опорах расположены не непосредсрвенво , а через промежуточ-ную пр молинейную дополнительную балку, установленную на крайних опорах поперек станины. Дополнительные регулируемые опоры tpasivieщгны между основными опорами Станины. Опоры станины совмещены с опорами базовых |бало1К, а -последние выполнены в виде сухарей , расположенных iB отверсти х основани  станины.

На фиг. 1 изображен координатно-расточный станок с частичными выры-вами ПО олорам , вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на -фиг. 3 - -разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по S-Б на фиг. 1; на .фиг. 5 - разрез по Д-Д на фиг. 1.

На чертежах .показано дл  примера применение предлагаемой прецизионной станииы в координатно-расточно.м станке портального типа.

Лрецизионна  станина состоит из двух основных узлов: станины (основани ), на которой монтируютс  все узлы станка и механизма компенсации деформации.

Основапие / представл ет собой деталь коробчатой формы, в (которой сверху выполнены направл ющие 2 и 5, да которых смонтирован стол 4. Сверху также расположены платики 5, на которых монтируютс  стойки 6, несущие рабочие органы .станка.

На нижней стенке основани  / выполнены три платика 7, один из которых расположен по оси станины, а два других по кра м. К Платикам 7 жестко прикреплены сферические шайбы 8, .которыми основание / опираетс  о башма-ки 9, 10, 11, имеющие сферической формы углублени .

На основании / смонтирован -механизм компенсации деформации, содержащий б.азовую балку, состо щую из трех пр молинейных балок 12, 13 и 14. Балка 12 расположена поперек оси сганины, а бадки 13 и 14 - вдоль нее.

Балки 13 и 14 одними свои.ми концами жестко скреплены с «онцами бал.ки 12 и образуют жесткую П-образную конструкцию. Другие концы балок 13 и 14 свободно лежат на дополнительной пр молинейной базовой балке 15, расположенной поперек станины (см. .фиг. 5).

В концы балок 13 и 14 вставлены штифты 16 с полукруглыми головками, .которые и наход тс  в контакте с плоскими поверхност ми балки 15. Это сдела.но .дл  исключени  возможности возни.кновени  кромочных давлений -между балка.ми 12, 13 и 14.

Базова  балка П-образной формы, состо ща  из балок 12, L3 и 14 и сочлененна  с .ней дополнительна  базова  балка 15 о.пираютс  через сферические шайбы 8 о башмаки 9, 10 и // в трех точках: 1посередине балки 12 и по концам балки 15 через -сухари 17, расположенные в отверсти х, выполненных в нижней стенке станины. Сухари 17 имеют полукруглые головки.

Следует отметить, что возможно конструктивное выполнение предложенной прецизионной станины и без дополнительной базовой балки 15. При этом свободные концы балок 18 и 14 должны быть снабж.ены сухар ми 17

и через них опиратьс  о башмажи /( и // через сферические шайбы 8. Однако такой вариант будет иметь недостаток - балка 12 должна будет иметь .длину -дополнительной базовой балки il5 (см. фиг. 5), что увеличит

габариты координатно-расточного станка.

Совмещение опор основани  / и системы базовых балок соз.дает наиболее благопри тные услови  1ДЛЯ поддержани  стабильно1го положени  базовых балок относительно .направл ющих 3 и 3.

Середины балок 12, 13 и 14 соединены через передаточные элементы 18, 19 к 20 с датчиками 21, 22 и 23, :прикрепленны.ми к основанию ./.

Датчики 21, 22 и 23 соединены след щими каналами 24, 25 и 26 (они могут быть носител ми различной сре;ды, например, гидравлическими ) с регулируемыми домкратами 27, 28 и 29, источник силы которых на фигурах

не показан.

Регулируемые домкраты 27, 28 и 29 устанавливаютс  на фунда.менте между башмаками 9.

Работает предлагаема  прецизионна  станина следующим образом.

При обработке т желых деталей, за.крепленных на подвижном столе 4, направл ющие 2 и 5 от .веса иадели  и усили  резани  могут получить следующие положени  вследствие

деформации, изгиб в продольном направлении при сохранении параллельности направл :ющих 2 w. 3 между собой; разворот направл ющих в .поперечном направлении (закручивание направл ющих) вследствие сложного изгиба станины выпуклостью BiBepx от реакции бащ1мака 9 и выпуклостью вниз от реа.к-ций ба.щма.кО|В 10 и U; раз(ворот направл ющих .в продольном направлении вследствие -.смещени  кра  одной из направл ющих от дейстВИЯ несимметричного давлени  издели ; сов .местное действие указанных вы-ще деформаций .

Указанные положени  направл ющих получаютс  при стабильном лоложении башмаков 9, 10 и /7 за счет деформации стенок станины .

(Базова  -балка П-образной формы, состо ща  из балок 1:2, .13 и 14, и сочленевна  с ней .дополнительна  базова  балка 15 не измен ют своего положени  при деформаци х

станины, т. к. они базируютс  через сферические шайбы 8 на башмаках 9, 10 и 11 и не подвержены возмущающим усили м, действующим на станину.

Таким образом, базова  балка П-образной формы и до-полн тельна  базава  балка создают исходную независимую от деформаций станины измерительную плоскость (эталонную .плоскость), ПО которой должны выразниватьСЯ направл ющие 2 ъ 3.

(Выравнивание направл ющих 2 и 5 производитс  регулируемыми домкратами 27, 28 и 29, которые управл ютс  датчиками 21, 22 и 23. В описываемом варианте осуществлени  координатно-ргсточного станка прин ты гидравлические датчики 21, 22 и 23 и регулируемые домкраты 27, 28 и 29 (источник гидравлического давлени  на фигурах не указан).

Claims (4)

1. Прецизионна  станина, установленна  на башмаках фундамента, на которой расположены подвижной стол изделий и механизм компенсации деформации, имеющий базовую балку, св занную со станиной датчиком деформации , упразл ющи.м регулируемым домкратом компенсации деформации, отличающа с  TCiM, что, с целью повышени  точности обрабатываемых деталей и компенсадни поперечных деформаций станины от несимметричного давлени  издели , передаваемого через перемещаемый стол, базова  балка выполнена П-образной формы и установлена па трех опорах, совмещенных с бащмаками станины .

2.Станипа по п. 1, отличающа с  тем, что на каждой пр молинейной части балки уста.новлено не менее одного датчика деформации , управл ющего соответствующим регулируемым домкратом.

3.Станина по п. I, о т л п ч а ю щ а   .с   тем, что средн   часть П-образной балки расположена на бащмаке, установленном по оси станины, а свободные концы ее - на двух крайних бащмаках, размещенных по кра м станины.

4.Станина по пп. 1, 2, отличающа с  тем, что, с целью уменьщени  длины средней части П-образной балки, ее свободные концы оперты о дополнительную пр молинейную базовую балку, котора  установлена на башмаках поперек станины.

21 23

20 1|

Г

/ в е/ Q I

г/г i

А-А

S$

I .:

21

иг J

Р«г-4

/5 :ш:

12 У / xj4iv