Универсальный поворотный стол Советский патент 1988 года по МПК B23Q16/02 

Изобретение относится к станкостроению и мож€;т быть использовано в металлорежущих станках оснащенных наклоняемыми планшайбами и предназ- н 1ченных для обработки крупногабаритных деталей широкой номенклатуры.

Целью изобретения является упрощение переналадки стола при закреплении деталей с разными центрами тя- жести за счет повьпаения универсальности устройства выборки люфта.

На фиг, 1 показан универсальньй пов,оротньй стол, общий вид; на фиг.2 принципиальная схема работы устройст ва выборки люфта; на фиг. 3 - стол в положении, когда центр его тяжести проходит через ось поворота; на фиг. .4 - узел I на фиг. 3; на фиг. 5 - стол в положениИз когда центр его тяжести не проходит через ось поворота; на фиг. 6 - узел II на фиг. 5j на фиг 7 -- закон измене™ .ния давлений Р з полостях гидроцилин ра при изменении пололдания X кулисы. I Универсальньй поворотный стол содер кит основание 1,, на котором установлены планшайба 2 с горизонтальной осью 3 вращения и механизм наклона планшайбы, содержащий электродви- гатель 4, связанный через редуктор (не показан) с выходной шестерней 5, которая введена в зацепление с зубчатым сектором б, закрепленньм на оси 3 планшайбы 2. На том же основа НИИ 1 универсального стола смонтирован гидроцилиндр 7 двустороннего действия с полостя ш 8 и 9, служащий дл выборки люфта механизма 1 аклона, Гидроцилиндр 7 посредством штока--рей ки 10 связан с зубчатым сектором 6, На. поворотной оси 3 планшайбы установлен регулируемьй по радиусу и угловому положению относительно этой оси кривошип 11, шшец 12 которого введен в зацепление с кулисой, состоящей из поводка 13 и штока 14, который может поступательно перемещаться в направлякжр1х втулках 15, установленных на основгшии 1. На штоке 14 кулисы смонтирован ползунок 16 потенциометра 17, причем положение ползунка относительно штока может регулироваться. Потенциометр 17 включен в электрическую цепь регулирования предохранительного клапана 18 с пропорциональным управлением, расположенного зз магистрали подачи масла в полость 8 гидроцилиндра 7,

0 о п г

5

0

5

Регулирование осуществляется электронным блоком 19. Полость 9 гидроцилиндра сообщена с магистралью постоянного давления, величина которого устанавливается регулировкой клапана 20 давления. Гидросистема содержит также сдвоенный лопастной гидронасос 21 с электродвигателем 22 и два манометра 23 и 24,

Настройку устройства выборки.люфта производят следующим образом.

Перед началом настройки электродвигатель 22 гидронасоса выключен, давление в гидросистеме отсутствует. После закрепления детали на рабочей поверхности планшайбы 2 включается электродвигатель 4 механизма йаклона, и планшайбу 2 с деталью устанавливают в положениеупри котором момент весовых нагрузок относительно горизонтальной оси 3 вращения отсутствует, при этом состояние уравновешенности можно определить по характеру изменения тока якоря электродвигателя 4,

Регулировкой углового положения кривошипа 11 отро сительно поворотной оси 3 планшайбы палец 12 кривошипа устанавливают в вертикальную плоскость, проходящую через центр масс планшайбы с деталью и горизонтальную ,ось 3. В этом положении кривошип закрепляется на поворотнЪй оси 3, Включается электродвигатель 22 гидронасоса 21, Регулировкой клапана 20 давления в полости 9 гидроцилиндра 7 устанавливается некоторое заданное давление, величина которого контролируется по показанию манометра 24 и остается неизменной в течение всего времени работы. Далее перемещением ползунка 16 потенциометра 17 относительно штока 14 кулисы,,производимым при неподвижном штоке и сопровождаемым изменением тока в цепи регулирования предохранительного клапана 18, в полости 8 гидроцилиндра устанавливается давление, равное установленному ранее в полости 9, В этом положении ползунок 16 закрепляется на штоке 14 кулисы. При равенстве давлений в полостях 8 и 9 гидроцилиндра усилие на штоке-рейке 10 отсутствует, и наклоняемый стол находится в состоянии равновесия.

Включением электродвигателя 4 ме - ханизма наклона планшайба устанавливается в некоторое положение, характеризуемое углом б между вертикаль

Нои плоскостью и плоскостью, в которой расположены горизонтальная ось 3 вращения, центр масс планшайбы,с деталью и палец 12 кривошипа 11, Пр этом кривошип 11, закрепленный на поворотной оси 3, поворачивается вйесте с ней и, взаимодействуя пальцем 12 с поводком 13 кулисы, сообщает ее штоку 14 и закрепленному на нем ползунку 16 потенциометра 17 некоторое перемещение, величина которого определяется углом в и радиусо кривошипа 11. При этом в полости 8 гидроцилиндра 7 устанавливается зна чение давления, Pj, соответствующее новому положению ползунка потенциометра, а на штоке-рейке 10 гидроцилиндра возникает усилие, определяе- мое перепадом давлений в полостях 8-Рд и 9-Рд и создающее на зубчатом секторе 6 механизма наклона момент, который противодействует моменту, весовых нагрузок относительно горизонтальной оси 3 вращения. При этом регулировкой величины радиуса кривошипа 11, сопровождаемой изменением положения кулисы, и закрепленного на его штоке ползунка потенциометра можно установить такой перепад давл НИИ в полостях гидроцилиндра, при ктором планшайба окажется уравновешеной в ее новом угловом положении. Теперь при любом угловом положении планш:айба с деталью оказывается урановешенной, что объясняется следующим.

Момент MQ сил веса планшайбы с деталью относительно горизонтальной оси вращения составляет

К5 G

L - sine

где G - вес планшайбы с установ-

ленной на ней деталью, L - расстояние между горизонтальной осью вращения и центром масс планшайбы с деталью.

При этом смещение X ползунка потенциометра относительно его нейтрального положения, соответствующего отсутствию момента весовых на- грузок, составляет, X R-sin е ,

где R - радиус кривошипа.

Тогда в силу линейности силовой характеристики предохранительного

. М sin0 нялось соотношение ли

клапана 18 с пропорциональным управлением перепад dP давлений в полостях гидроцилиндра устанавливается равным

jP К -Х Кр -R -sin в ,

. М sin0 ось соотношение и

где

Крх

. М sin0 нялось соотношение или

крутизна силовой характеристики системы потенциометр-предохранительныйклапан.

При этом момент Мр, создаваемый на зубчатом секторе механизма наклона усилием штока-рейки, составляет:

М,

ЛР-S.r

. М sin0 лось соотношение и

Kpx-R-S-r.sin0

. М sin0 нялось соотношение ли

где S - рабочая площадь поршня гидроцшшндра}г - радиус зубчатого сектора

значение момента, определяемое радиусом R кривощипа

Mh, sin0 соотношение

Mm

S-r

. М sin0 нялось соотношение или

В частности, радиус R кривошипа можно установить таким, чтобы выпол sin0 соотношен

Нт

G L

. М sin0 сь соотношение

Мг

G L-sin6

ю 15 . М sin0 20 25 зо нялось соотношение или

35

Тогда поскольку полости 8 и 9 гидроцилиндра 7 подключены к магистрали подачи масла таким образом,- что моменты М и М направлены в противоположные стороны, планшайба

0 оказывается уравновешенной при любо ее угловом положении.

Зазоры в кинематической цепи механизма наклона выбираются за счет создания р-азности йМ и противополож б но направленных моментов М и Mg, которую желательно иметь минимальной и постоянной по величине и на- . правлению- во всем диапазоне изменения угла наклона стола.

Получение этой разницы достигается за счет дополнительного смещения ползунка 16 относительно штока 14 кулисы, вследствие чего в полостях 8 и 9 гидроцилиндра 7 создается дополнительный перепад давлений, изменяющий значение момента Mf на требуемую малую величину, которая остается постоянной по величине и

направлению при любом угловом положении планшайбы.

Универсальный поворотньй стол работает следующим образом.

При включении стола включается гидронасос 21, Поворот планшайбы 2 на заданный угол наклона производится автоматически с пульта управления включением электродвигателя 4 механизма наклона. Вместе с поворотом планшайбы поворачивается кривошип 11р .закрепленный на поворотной оси

тор, закрепленный на оси последней, и устройство выборки люфта, состоящее из гидроцилиндра, связанного с планшайбой, и элемента, предназначенного для изменения давления в полости гидроцилиндра, размещенного на оси поворота планшайбы, отличающийся тем, что, с целью упрощения переналадки стола при закреплении деталей с разными центрами тяжести, гидроцилиндр устройства выборки люфта выполнен двухстороннего действия и связан с планшайбой

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в металлорежуищх станках, оснащаемых наклоняемьми планшайбами и предназначенных для обработки крупногабаритных деталей широкой номенклатуры. Целью изобретения является упрощение переналадки стола при закреплении деталей с разными центрами тяжести за счет повьпиения универсальности устройства выборки люфта. При вклЕочении стола включается гидронасос и осухцествляется поворот планшайбы 2 на заданный угол. Вместе с поворотом планшайбы 2 поворачивается и кривошип 11, закрепленный на поворотной оси 3 планшайбы 2. Палец кривошипа, взаимодействующий с поводком кулисы, перемещает ее шток и закрепленный на ней ползунок потенциометра электронного блока управления устройства выборки люфта. Происходит изменение давления в полости гидроцилиндра 7 и усилия на штоке-рейке 10, осуществляющего через зубчатый сектор 6 разгрузку механизма наклона планшайбы. 7 ил. С S (Л с 00 со ел О)

3 планшайбы 2. Палец кривошипа, взаи- д посредством введенной в устройство

модействующий с поводком 13, переме- Е;ает ее шток 14 и закрепленный на нем ползунок 16 потенциометра 17, следствием чего является изменение давления в полости 8 гидроцилиндра и усилия на штоке-рейке 10, осуществляющего через зубчатый сектор разгрузку механизма наклона планшайбы и поддержание ми;нимальной и постоянной по величине и направлению нагрузки на элементы кинематической цепи механизма наклона.

Форм у л.а изобретени.я

Универсальный поворотный стол, содержаний основ.ание, на котором установлена планшайба с горизонтальной осью вращения, механизм наклона планшайбы, включающий зубчатый секрейки, установленной на его штоке с возможностью зацепления с зубчатым сектором, а элемент, предназначенны для изменения давления в полости ги

20 роцилиндра, вьтолнен в виде кривоши па, размещенного на планшайбе с воз можностью поворота относительно пос ледней и перемещения его пальца в направлении оси поворота, при этом

25 в устройство выборки лю)та введены кулиса, установленная с возможность взаимодействия с пальцем крипошипа и прямолинейного перемещения,, предо хранительный клапан давления и элек

3Q тронный блок управления последним, включающий потенциометр, ползунок которого жестко связан с кулисом, а предохранительный клапан давления расположен в магистрали подачи масл в одну из полостей гидроцилиндра.

«.

рейки, установленной на его штоке с возможностью зацепления с зубчатым сектором, а элемент, предназначенный для изменения давления в полости гид0 роцилиндра, вьтолнен в виде кривошипа, размещенного на планшайбе с возможностью поворота относительно последней и перемещения его пальца в направлении оси поворота, при этом

5 в устройство выборки лю)та введены кулиса, установленная с возможностью взаимодействия с пальцем крипошипа и прямолинейного перемещения,, предохранительный клапан давления и элекQ тронный блок управления последним, включающий потенциометр, ползунок которого жестко связан с кулисом, а предохранительный клапан давления расположен в магистрали подачи масла в одну из полостей гидроцилиндра.

дуиг.з

W

(риг. 4

фиг. 5

фиг. 6

/

РЗ con$t

}.р

ФиеЛ