КРЕСТОВЫЙ СУППОРТ-СТОЛ Российский патент 2014 года по МПК B23B21/00 

Предполагаемое изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках, например токарных, фрезерных с ЧПУ, токарно-фрезерно-расточных обрабатывающих центрах.

Известны суппорты и столы на направляющих станков с устройствами компенсации размерного износа направляющих [1, 2]. Они имеют недостаток - не выбирают зазоры в направляющих суппорта-стола и станины.

Известны демпфирующие направляющие скольжения суппорта, выполненные в виде листовой рессоры [3]. Они устраняют ударные воздействия переменной силы резания, но не исключают отрыв суппорта от направляющих станины при перемене направления силы резания.

Наиболее близким решением к крестовому суппорту-столу является устройство для регулирования зазора между суппортом и направляющими, содержащее промежуточные элементы, упруго опирающиеся посредством силовых гидроцилиндров и шарнирно-рычажных механизмов на внутренние направляющие станины [4]. Его недостатками являются сложность конструкции и невозможность выбора зазоров сразу в двух сопряжениях:

направляющих верхнего и нижнего суппортов и станины. В нежестком поперечном суппорте, непосредственно воспринимающем силу резания, зазоры не выбираются, и переменная вертикальная сила вызывает ударные нагрузки в стыках. Таким образом, известное устройство не устраняет зазоры верхнего суппорта, что вызывает вибрации суппортной системы.

Технический результат предполагаемого изобретения состоит в выборе зазоров в сопряжениях суппортов и всего крестового суппорта-стола с направляющими станины, в демпфировании динамических сил резания и равномерном износе направляющих.

Указанный технический результат достигается тем, что крестовый суппорт-стол на направляющих станины, содержащий верхний и нижний суппорты, имеет промежуточное устройство в виде ползушки с направляющими по внутренним направляющим станины, соединенной поводком через упругий элемент с верхним суппортом, имеющим сквозной паз Т-образного сечения, в котором расположена сопрягаемая прямоугольная головка поводка, имеющего форму стержня переменного сечения с резьбой на конце, на которую снизу ползушки навинчена гайка.

Упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия, например цилиндрической, установленной на поводке между ползушкой и гайкой. По другому варианту упругий элемент выполнен в виде листовой рессоры с коренным листом в форме лыжи, которую имеет, по крайней мере, одна из направляющих ползушки. Для удобства регулирования жесткости упругого элемента гайка имеет зубчатый венец, а ползушка - валик-шестерню, зацепляющуюся с ним, с головкой под ключ.

На фиг.1 изображен крестовый суппорт-стол в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - крестовый суппорт с упругой направляющей в виде рессоры, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3, на фиг.5 - вид сверху на фиг.1 с вырывом по гайке.

Крестовый суппорт-стол металлорежущего станка содержит верхний 1 и нижний суппорт 2 на направляющих 3 станины станка, промежуточное устройство между ними в виде ползушки 4 с направляющими 5, сопрягаемыми с внутренними направляющими 6 станины (фиг.1, 3). Ползушка 4 через упругий элемент 7, например цилиндрическую пружину, соединена поводком 8 с верхним суппортом 1. В нем на длину хода выполнен сквозной паз 9 Т-образного сечения, закрытый щитком для предотвращения попадания стружки (фиг 1-5). В пазу 9 расположена прямоугольная головка 10 поводка 8. Головка имеет сопрягаемое с пазом такое же T-образное сечение. Через заплечики головки, опирающиеся на полки паза, поводок посредством упругого элемента прижимает оба суппорта 1 и 2 к верхним направляющим 3 станины. Поводок 8 в виде стержня уменьшающегося прямоугольного переменного сечения, переходящего в цилиндрический участок с резьбой на конце, центрируется в отверстии ползушки. На концевую резьбу поводка навинчена гайка 11, сжимающая упругий элемент - цилиндрическую пружину 7, установленную между ней и ползушкой (фиг.1, 2).

По другому варианту упругим элементом является, по крайней мере, одна направляющая 5 ползушки. Она выполнена в виде листовой рессоры с коренным листом 12 в форме лыжи, обращенной опорной поверхностью к внутренней направляющей 6 станины (фиг.3, 4). Такое же исполнение имеет и вторая направляющая ползушки, если равномерно распределены массы суппортной группы или стола. В случае значительной неравномерной развесовки узлов, как например у суппорта токарного станка, одна из направляющих ползушки, наиболее удаленная от массы резцедержателя, выполняется жесткой. Регулировка упругости ползушки с рессорами-направляющими осуществляется однократно или после ремонта. Поэтому регулировочная гайка 11 имеет стандартную шестигранную форму под ключ.

Для периодической регулировки пружины 7 гайка 11 имеет зубчатый венец 13, с которым находится в зацеплении валик-шестерня 14 (см. фиг.1, 2). Валик имеет головку «а» под ключ и установлен в проушинах 15, выполненных на стенке ползушки. Головка под ключ выступает за пределы суппорта и удобна для доступа (фиг.5).

Суппорт работает следующим образом. После регулирования упругого элемента 7 или упругой направляющей 12 ползушки навинчиванием гайки 11 на поводок создается натяг в направляющих суппортов силой 1-1,5 кН дополнительно к весу узлов суппорта (фиг.1-4). При продольном движении нижнего суппорта 2 от ходового винта (на фиг. не показан) и вместе с ним верхнего суппорта 1 последний передает движение поводку 8 через головку 10, а поводок - ползушке 4. Ползушка скользит по нижним направляющим 5 станины со скоростью продольного хода суппорта.

Во время хода верхнего суппорта 1 от винта поперечной подачи 16 при неподвижном нижнем суппорте 2 головка 10 поводка скользит по Т-образному пазу 9 и удерживается от смещения неподвижно стоящей ползушкой 4. В совместном движении нижнего и верхнего суппортов ползушка, ведомая поводком от верхнего суппорта, скользит по нижним продольным направляющим 6 станины.

Вертикальная отрывающая сила резания, возникающая при реверсивном точении или при точении обратным резцом заднего суппорта 17, гасится весом узлов и силой сжатия упругого элемента 7 ползушки (фиг.1-4). Стыки направляющих не раскрываются, поэтому динамические нагрузки отсутствуют.

Помимо безударной работы суппорт-стол обеспечивает равномерное изнашивание направляющих и непрерывную компенсацию их износа упругим поджимом, не допуская появления зазоров в направляющих.

Такое беззазорное двухуровневое соединение эффективно в суппортных группах токарных и крестовых столах фрезерных станков с ЧПУ и обрабатывающих центров.

Источники информации, принятые во внимание

1. Авторское свидетельство СССР №130314, МПК B23B 21/00. Устройство для компенсации размерного износа плоских направляющих. 1960.

2. Авторское свидетельство СССР №180458, МПК B23B 24/03. Устройство для разгрузки направляющих станков. 1964.

3. Авторское свидетельство СССР №549310, МПК B23Q 1/02. Плоские направляющие скольжения. 1975.

4. Авторское свидетельство СССР №1780927, МПК B23B 21/00. Устройство для регулирования зазора между суппортом и направляющими. 1990. Прототип.

Крестовый суппорт-стол металлорежущего станка содержит верхний суппорт 1 и нижний 2 на направляющих 3 станины, промежуточное устройство между ними в виде ползушки 4 с направляющими 5 по внутренним направляющим 6 станины. Ползушка через упругий элемент 7, например цилиндрическую пружину, соединена поводком 8 с верхним суппортом, имеющим на длину своего хода сквозной Т-образный паз 9. В пазу расположена сопрягаемая прямоугольная головка 10 поводка. Поводок имеет форму стержня переменного сечения с резьбой на конце, на которую снизу ползушки навинчена гайка 11. Пружина сжатия 7 установлена на поводке между ползушкой и гайкой. По другому варианту упругий элемент выполнен в виде листовой рессоры с коренным листом в форме лыжи 12, которую имеет, по крайней мере, одна из направляющих ползушки. Для удобства регулировки гайка имеет зубчатый венец, а ползушка - валик-шестерню 14, зацепляющуюся с ним, с головкой под ключ. Суппорт-стол обеспечивает выбор зазоров во всех соединениях, равномерное изнашивание направляющих и непрерывную компенсацию износа. Область применения - суппорты токарных и крестовые столы фрезерных станков с ЧПУ, в обрабатывающих центрах. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Крестовый суппорт-стол на направляющих станины металлорежущего станка, содержащий верхний и нижний суппорты, промежуточное устройство с упругим элементом между нижним суппортом и внутренними направляющими станины, отличающийся тем, что промежуточное устройство выполнено в виде ползушки с направляющими, соединенной поводком через упругий элемент с верхним суппортом, имеющим на длину его хода сквозной паз Т-образного сечения, в котором расположена сопрягаемая прямоугольная головка поводка, имеющего форму стержня переменного сечения с резьбой на конце, на которую снизу ползушки навинчена гайка.

2. Крестовый суппорт-стол по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия, например цилиндрической, установленной на поводке между ползушкой и гайкой.

3. Крестовый суппорт-стол по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде листовой рессоры с коренным листом в форме лыжи, которую имеет, по крайней мере, одна из направляющих ползушки.

4. Крестовый суппорт-стол по п.1, отличающийся тем, что гайка имеет зубчатый венец, а ползушка - валик-шестерню, зацепляющуюся с ним, с головкой под ключ.