Станок портального типа Советский патент 1988 года по МПК B23Q23/00 

(Л

со со со о ел

Изобретение относится к станкостроению. Цель изобретения - повьгае- ние точности за счет компенсации прогибов стола и станины. Станок содержит станину 1, стол 2, стойки 3 и 4, траверсу 5, шпиндельный узел 6. В станине 1 находится V-образная поддерживающая балка 14, опирающаяся на башмаки 9 - 11 станка, на которой размещена базовая балка 15 с датчиками деформации 16, установленными в плоскости, образуемой осью шпинделя 17 при его движении вдоль траверсы 5, и измеряющими прогибы станины 1 и стола 2 относительно базовой балки 15. Станок в ключает систему автоматического управления перемещением пинр- ли (САУ ПП) 18, содержащую блок.сравнения 19 с подключенными на его входы

tfjif yK MyMWimiitf lfki ffiO 112 И

эадатчиком 20 и датчиком 21 перемещения пиноли. В САУ ПП 18 включены блок коммутации 2А, связанный управляющей связью с задатчиком 20, причем он связывает датчики деформации 16 с блоком сравнения 19. Во время работы станка в САУ ПП 18 вносят сигналы коррекции вертикальной координаты Z,

1

Изобретение относится к станкостроению, в частности к координатно- расточным, координатно-щлифовальньм и другим станкам портального типа.

Цель изобретения - повышение точности за счет компенсации прогибов стола и станины.

На фиг.1 показан станок; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1

Станок содержит станину 1, стол 2, стойки 3 и 4, траверсу 5, шпиндель-, ньм узел 6. Направляющие 7 и 8 служат для перемещения стола 2 по станине 1 .

Станок опирается о бащмаки 9-11, сферическими шайбами 12, которые прикреплены к основанию станины 1. На сферические шайбы 12 опираются полукруглыми головками кронштейны 13, удерживающие V-образную поддерживающую балку 14. Головки кронштейнов 13 сделаны полукруглыми для исключения возможности возникновения кромочных давлений от сферических шайб 12. V-образная балка 14 поддерживает базовую балку 15 с датчиками деформации 16, изменяющими прогибы станины 1 и стола 2 относительно базовой балки 15 Датчики деформации 16 установлены на базовой балке 15 и производят измерение прогибов станины 1 и стола 2 в плоскости, образуемой осью шпинделя 17 при его движении вдоль траверсы 5. Вследствие того, что кронштейны 13 опираются полукруглыми головками на сферические шайбы 12, деформации станины и стола не влияют на положение базовой балки 15. Именно поэтому становится возможным измерение прогибов станины 1 и стола 2 относително недеформируемой балки 15.

учи1ъшающие прогибы станины 1 и стола 2 в точках, находящихся под концом щпинделя 17. Пиноль 18 будет перемещаться от привода 22, подключенного к выходу блока сравнения 19, до тех пор, пока не произойдет полная компенсация прогибов станины 1 и стола 2. 2 ил.

Нижняя поверхность стола 2 выполнена цилиндрической с образующей, паг раллельной направляющим 7 и 8. Такая поверхность позволяет датчикам дефор- 5мации 16 измерять прогибы стола 2 даже при его движении. Частным случаем цилиндрической поверхности является плоская поверхность.

Кроме того, станок включает систему автоматического управления (САУ) перемещением пиноли 18, содержащую блок сравнения 19 с подключенными на его входы задатчиком 20 и датчиком 21 перемещения пиноли 18, При этом двигатель 22, например электродвигатель постоянного тока, перемещения пиноли 18 через усилительно-преобразовательный элемент 20, например ти0

20

ристорный преобразователь, подключен

к выходу блока сравнения 19.

Для компенсации прогибов станины 1 и стола 2 в САУ включен блок коммутации 24, связанный управляющей jr связью с задатчиком 20. При этом блок коммутации 24 связывает датчики деформации 16 с блоком сравнения 19.

Устройство работает следующим образом.

30 Предварительно при наладке станка осуществляется настройка датчиков деформации 16. Сигналы со всех датчиков деформации 16 равны нулю. Устанавливается равенство показаний задатчика

J5 20 и датчика 21 перемещения пиноли 18.

В процессе работы станка вследствие действия усилия закрепления детали, ее веса и сил резания станина 1 и стол 2 прогибаются. При этом пока40 зания датчиков деформации 16 становятся отличными от нуля. Сигналы от них поступают на вход блока коммутации

313

Задатчиком 20 является система программного управления станка, которая обеспечивает управление приводами станка (кроме двигателя 22 перемеще- ния пиноли 18 приводы не показаны). Управление двигателем 22 перемещения пиноли 18, т.е. изменение координаты конца шпинделя 17, задатчиком 20 осуществляется через блок сравнения 19 и усилительно-преобразовательный элемент 23. Одновременно задатчик 20 подает на вход блока коммутации 24 сигнал, содержащий информацию о координате X конца шпинделя 17.

Таким образом, функции блока коммутации 24 сводятся к пропусканию на вход блока сравнения 19 сигнала с того датчика деформации 16, над которым 25 повьш1ения точности, устройство авто- в данный момент времени находится ко- матической компенсации прогибов стоСтанок портального типа с системой автоматического управления перемещением пиноли, содержащей блок сравнения, входы которого связаны с эадат- чиком и датчиком перемещения пиноли, а выход - с двигателем перемещения пиноли и устройством автоматической компенсации прогибов стола и станины содержащим базовую балку, отличающийся тем, что, с целью

нец шпинделя 17.

В блоке коммутации 24 содержится информация о координатах X датчиков деформации 16.

Тем самым на вход блока сравнения 19 через блок коммутации 24 поступает сигнал, несущий информацию о величине прогиба станины 1 или стола 2 в точ- . ке, находящейся под концом шпинделя 17.

Таким образом, в САУ перемещениеь пиноли 18 вносятся сигналы коррекции вертикальной координаты OZ, учитывающие прогибы станины 1 и стола 2.

Пиноль 18 перемещается до тех пор, пока не произойдет компенсация прогиба станины 1 или стола 2, т.е. пока

концом шпинделя 17 и 1 не станет равным

расстояние между и зеркалом стола заданному.

Формула изобретения

повьш1ения точности, устройство авто- матической компенсации прогибов стоСтанок портального типа с системой автоматического управления перемещением пиноли, содержащей блок сравнения, входы которого связаны с эадат- чиком и датчиком перемещения пиноли, а выход - с двигателем перемещения пиноли и устройством автоматической компенсации прогибов стола и станины, содержащим базовую балку, отличающийся тем, что, с целью

ла и станины снабжено датчиками де формации, расположенными на базовой балке, в плоскости, образуемой осью шпинделя при его движении вдоль траверсы, и коммутатором, связанным с выходами датчиков деформации, причем выход коммутатора связан с блоком сравнения системы автоматического управления перемещения пиноли, в нижняя поверхность стола выполнена гладкой.

Пооекиар плоскости оиравцемои осью шшиаеля при ево доиженит одоль траберсы

1

фие.2