НАПРАВЛЯЮЩИЕ КАЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК B23Q1/66 

Изобретение относится к машиностроению для использования на металлорежущем оборудовании в каретках, суппортах, рабочих столах, салазках и может быть использовано на шлифовальных и копировально-фрезерных, заточных станках, в копировальных устройствах токарных станков.

Известны направляющие, состоящие из подвижной и неподвижной частей. (Авт. св. СССР N 500008, кл. B 23 Q 1/66, 1974).

Недостаток известного устройства, препятствующий получению требуемого технического результата, - отсутствие стабильности по точности хода.

Известны направляющие качения состоящий из скрепленных между собой рабочей плиты и основания, направляющая качения выполнена в виде шаровой опоры в пазу. (Авт. св. СССР N 1673362, кл. B 23 Q 1/66, 1991).

Недостаток известного устройства, препятствующий получению требуемого технического результата, в том, что не обеспечивается независимость положения плиты при возникновении паразитных вибраций в процессе обработки.

Известны также принятые заявителем в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) направляющие качения, состоящие из подвижной и неподвижной частей, между которыми расположены элементы качения. (Кучер И.М. Металлорежущие станки, основы конструирования и расчета. Изд. 2-е. - Л.: Машиностроение, 1969, с. 582, рис. IV.3,b).

Недостаток известного технического решения, препятствующий получению требуемого технического результата, - завышенные массы подвижной части направляющей при ограниченной возможности ее поворота вокруг поперечной и продольной осей.

На фиг. 1 показан общий вид направляющих качения с нижним расположением направляющей стяжки; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - неподвижная часть направляющих (вид сверху) по фиг. 1; на фиг. 4 - пример выполнения направляющей в роликовом варианте; на фиг. 5 - пример выполнения направляющих с верхним расположением направляющей стяжки; на фиг. 6 - пример выполнения направляющей с двусторонним расположением направляющей узла стяжки; на фиг. 7 - пример выполнения направляющей с двумя стяжками; на фиг. 8 - пример выполнения направляющих с узлом стяжки, выполненным с несколькими осями, где 1 - подвижная часть направляющих, 2 - неподвижная часть направляющих, 3 - направляющая стяжки (подвижная), 4 - подпружинивающий элемент, 5 - гайка, 6 - стягивающая ось узла стяжки, 7 - элемент качения узла стяжки, 8 - элемент качения направляющих, 9 - узел стяжки, 10 - паз.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков и получение следующего технического результата: обеспечение стабильности по точности хода устранением паразитных смещений и отрывающих усилий подвижной части направляющих при сохранении технологической подвижности подвижной части относительно неподвижной вдоль оси перемещения направления движения.

Цель достигнута тем, что в отличие от известного устройства подвижная и неподвижная части направляющих качения фиксируются узлом стяжки по оси, перпендикулярной плоскостям направляющих, снабженного элементами качения, узел качения выполнен с подпружинивающим элементом и с возможностью перемещения его вдоль оси направляющих, при этом элементы качения направляющих и узла стяжки могут выполняться шариковыми, игольчатыми, роликовыми или комбинированными; узел стяжки выполняется в виде оси с закрепленной подпружиниванием направляющей стяжки; направляющие и направляющие стяжки снабжаются не менее чем четырьмя элементами качения каждый; при выполнении элементов качения узла стяжки соотношение расстояния между элементами качения узла стяжки и элементами качения направляющих может быть выбрано, например, как 1:2, при этом направляющие снабжаются одним или несколькими узлами стяжки или одним узлом стяжки с несколькими осями; узел стяжки выполняется в виде шпильки или болта, устанавливаемых в тело детали, смежной подвижной направляющей узла или в виде оси с двумя симметрично расположенными направляющими узла; опорная деталь направляющей узла стяжки снабжена пазом.

Сущность устройства.

Получение заданного технического результата при работе устройства обеспечивается соединением элементов, взаимосвязью их в работе.

Основу устройства составляют направляющие качения, состоящие из подвижной 1 и неподвижной 2 частей, между которыми расположены элементы качения 8, подвижная и неподвижная части направляющих качения фиксируются узлом стяжки 9 по оси 6, перпендикулярной плоскостям направляющих 1, 2.

Выполнение узла стяжки 9 на элементах качения 7 и подпружинивание элементом 4 обеспечивает в совокупности с остальными узлами устройства стабильное положение подвижной части 1 направляющей, гашение паразитных вибраций, возникающих при технологическим процессе (например фрезерование) как в подвижной 1, так и в неподвижной 2 частях направляющей за счет того, что паразитные процессы в элементах качения, расположенных в разных плоскостях 8 и 7 взаимно компенсируются, причем в разных элементах качения они будут находиться в противофазе.

Узел стяжки выполняется с возможностью перемещения вдоль оси направляющих, например, выполнением опорной детали (фиг. 2, 3, 4, 7, 8, деталь 2, фиг. 5, деталь 1, фиг. 6, деталь 1 и 2) направляющей узла стяжки с пазом 10, причем элементы качения направляющих 8 и узла стяжки 7 могут выполняться как шариковыми (фиг. 2, 5, 6, 7), так и игольчатыми, роликовыми или комбинированными (фиг. 4); узел стяжки 9 выполняется в виде оси 6 с закрепленной подпружиниванием направляющей 3 стяжки; направляющие 1, 2 и направляющие стяжки 3, 2 снабжаются не менее чем четырьмя элементами качения 8, 7 каждый; направляющие снабжаются одним (фиг. 2) или несколькими (фиг. 7) узлами стяжки или одним углом стяжки (фиг. 8) с несколькими осями; узел стяжки может быть выполнен в виде шпильки или болта, устанавливаемых в тело детали, смежной подвижной направляющей узла - на фиг. 2, 4, 7, 8 в тело детали 1, на фиг. 5 в тело детали 2; или в виде оси с двумя симметрично расположенными направляющими узла (фиг. 6).

Устройство работает следующим образом.

При приложении усилия к подвижной направляющей 1 вдоль направления перемещения элементов качения 8, 7 по своим рабочим поверхностям, 1 перемещается, увлекая за собой посредством оси, например, шпильки 6, направляющую стяжки до тех пор, пока ось не займет крайнее положение паза 10 (фиг. 3).

В то же время при возникновении отрывающих усилий, усилий, перпендикулярных движению подачи или других вредных усилий к подвижной направляющей 1 относительно неподвижной направляющей 2, подвижная направляющая 1 сохраняет свое положение и не перемещается, кроме движения вдоль оси перемещения элементов качения.

Устройство может быть реализовано в металлообрабатывающих станках, машиностроении.

Направляющие качения могут быть выполнены с любым элементом качения, при этом необходимо ограничение перемещения поперек рабочего направления движения подвижной части направляющей. Это может быть выполнено, например, для шариковых элементов качения, в виде желоба прямоугольного или трапецевидного профиля (как показано на фиг. 2) или в виде наклонных навстречу друг другу выступов для игольчатых опорных элементов качения (как показано на фиг. 4).

Практически реализованное устройство имеет соотношение элементов качения направляющей и элементов качения узла стяжки по соотношению размеров 1:2.

Использование: изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на металлорежущем оборудовании в каретках, суппортах, рабочих столах, салазках и может быть использовано на шлифовальных и копировально-фрезерных, заточных станках, в копировальных устройствах токарных станков. Сущность: направляющие качения состоят из подвижной, неподвижной частей, которые фиксируются узлом стяжки по оси, перпендикулярной плоскостям направляющих, узел стяжки выполнен с подпружинивающим элементом и с возможностью перемещения его вдоль оси направляющих. В устройстве обеспечивается стабильность точности хода устранением паразитных смещений и отрывающих усилий подвижной части направляющих при сохранении технологической подвижности подвижной части относительно неподвижной вдоль оси перемещения направления движения. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Направляющие качения, состоящие из подвижной и неподвижной частей, между которыми расположены элементы качения, отличающиеся тем, что подвижная и неподвижная части направляющих качения фиксируются узлом стяжки по оси, перпендикулярной к плоскостям направляющих, узел стяжки выполнен с подпружинивающим элементом и с возможностью перемещения его вдоль оси направляющих. 2. Направляющие по п. 1, отличающиеся тем, что элементы качения направляющих и узла стяжки выполнены шариковыми, игольчатыми, роликовыми или комбинированными, а узел стяжки выполнен в виде оси с закрепленной подпружиниванием направляющей стяжки. 3. Направляющие по п. 1, отличающиеся тем, что направляющие и подвижная направляющая стяжки снабжены не менее чем четырьмя элементами качения каждый. 4. Направляющие по п. 1, отличающиеся тем, что соотношение расстояния между элементами качения узла стяжки и элементами качения направляющих составляет 1 2. 5. Направляющие по п. 1, отличающиеся тем, что направляющие снабжены одним или несколькими узлами стяжки или одним узлом стяжки с несколькими осями, а узел стяжки выполнен в виде шпильки или болта, устанавливаемых в тело детали, смежной подвижной направляющей узла, или в виде оси с двумя симметрично расположенными направляющими узла. 6. Направляющие по п. 1, отличающиеся тем, что опорная деталь направляющей узла стяжки снабжена пазом.