Устройство для силового нагружения металлорежущих станков при испытании Советский патент 1992 года по МПК B23C9/00 G01M19/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при испытании фрезерных и многооперационных станков.

Известно устройство для силового на- гружения станков при испытании, содержащее закрепленную в шпинделе оправку, на которой установлены подшипники, соединенные с нагружающими гидроцилиндрами, установленными на суппорте.

Недостатком устройства является невозможность изменения взаимного расположения шпинделя и суппорта при нагру- жеГни й.

Прототипом является устройство силового насружения станков при испытании, содержащее закрепленный на суппорте корпус, опорный блок, оправку, закрепленную в шпинделе и расположенную в отверстии опорного блока на опорах качения, пять гидроцилиндров. Два гидроцилиндра установлены навстречу друг другу на торцах опорного блока перпендикулярно оси шпинделя с оправкой и базирующей поверхности стола, два гидроцилиндра установлены на боковых гранях опорного блока навстречу друг другу перпендикулярно оси шпинделя и параллельно базирующей поверхности стола, один гидроцилиндр распо- ложен соосно шпинделю. На штоках гидроцилиндров установлены опоры качения.

Недостатком устройства является невозможность нагружения стола станка моментом, а также невозможность регулирования силы нагружения по частоте изменения, так как при вращении под нагрузкой в опорах качения из-за неравномерного распределения жесткости по окружности опор возникают параметрические колебания, которые вызывают дополнительные непрограммируемые силовые нагрузки на станок.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Устройство для силового нагружения станков при испытании содержит установленный на столе станка корпус с двумя гидроцилиндрами с плунжерами, направленными навстречу друг другу, опорный блок с оправкой, установленной в его цилиндрическом отверстии и закрепленной в шпинделе станка. Новым является то, что опорный блок выполнен в виде ползуна. Каждая из боковых граней ползуна снабжена четырьмя гидростатическими карманами. В цилиндрическом отверстии ползуна равномерно по окружности выполнены четыре дополнительных гидростатических кармана. На торце оправки выполнен торцевой гидростатический карман, а на цилиндрической поверхности оправки, сопряженной с поверхностью ползуна, выполнена кольцевая канавка, соединенная через два

радиальных и осевое отверстие внутри оправки с торцевым гидростатическим карманом оправки. Боковые грани ползуна выполнены прямоугольными, а гидростатические карманы на боковых гранях ползуна

размещены в вершинах прямоугольника.

При таком конструктивном выполнении устройства обеспечивается как постоянное, так и переменное нагружение шпинделя по трем координатным осям, а также нагружение стола моментом вокруг оси X.

На фиг. 1 представлено устройство силового нагружения металлорежущих станков при испытании; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - вариант нагружения станка в направлении оси Y; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1.

УСТРОЙСТЁО для силового нагружения станков при испытании содержит установленный на столе станка корпус 1 с двумя

гидроцилиндрами 2,3 с плунжерами 4,5 направленными навстречу друг другу, опорный блок б, оправку 7, установленную в цилиндрическом отверстии опорного блока 6 и закрепленную в шпинделе станка. Опорный блок б выполнен в виде ползуна. Каждая из боковых граней ползуна 6 снабжена четырьмя гидростатическими карманами 8,8 ; 9,9 и 10,10; 11,11;. В цилиндрическом отверстии ползуна 6 равномерно по окружности выполнены четыре дополнительных гидростатических кармана 12,12 ; 13,13. На торце оправки 7 выполнен торцевой гидростатический карман 14, а на цилиндрической поверхности оправки 7, сопряженной

с поверхностью ползуна 6, выполнена кольцевая канавка 15, соединенная через два радиальных 6 и осевое 17 отверстия внутри оправки 7 с торцевым гидростатическим карманом 14 оправки 7. При этом боковые

грани ползуна 6 выполнены прямоугольными, &t гидростатические карманы 8,8 ; 9,9; 10,10; 11,11 на боковых гранях размещены

в вершинах прямоугольника.

Устройство работает следующим образом.

Полости обоих гидроцилиндров 2,3 заполнены маслом. Для осуществления постоянного силового нагружения в направлении оси X и перемещения корпуса 1 с гидроцилиндрами 2,3 вправо в гидроцилиндре 2 масло сжимается под постоянным давлением PIX и обеспечивает через плунжер 4, ползун б и оправку 7 силовое нагружение Fix на шпиндель, а через гидроцилиндр 2 и корпус

нагружение -Fix на стол (фиг.1). При

перемещении корпуса 1 со столом станка влево в гидроцилиндре 3 масло сжимается под постоянным давлением Р2х и обеспечивает через плунжер 5, ползун 6, и оправку 7 силовое нагружение F2x на шпиндель, а через гидроцилиндр 3 и корпус 1 - нагружение -F2x на стол. Вращение шпинделя с оправкой 7 в направлении BI и перемещение стола в направлении 12 обеспечивается гидростатическими карманами 12, 12. Для нагр ужения переменной составляющей, в направлении оси X пульсации давления Pix или подаются соответственно в карманы 12 или 12 в зависимости от направления перемещения, обеспечивая через оправку 7 соответствующее переменное силовое нагружение Fix или F2x на шпиндель, а через ползун 6, плунжеры 4,5 гидроцилиндры 2,3, корпус 1 - переменное силовое нагружение -Fix или 11- р2х на стол. Для осуществления нагружения как постоянной, так и переменной составляющими в направлении оси Z постоянное давление или пульсации давления Р2 через кольцевую канавку 15, радиальные отверстия 16 и осевое отверстие 17 подается в торцевой карман 14 и обеспечивает через оправку 7 постоянное переменное силовое нагружение FZ на шпиндель, а через корпус 1 - постоянное или переменное силовое нагружение -Fz на стол (фиг.1). Для осуществления нагружения в направлении оси Y как постоянной, так и переменной составляющими Ру возможны два варианта, В первом варианте давление подпора Рп подается в карманы 8,8,9,9,10,10,11,11 для обеспечения связи ползуна б с корпусом 1 (фиг.2). Постоянное давление или пульсации давления Рчу или в зависимости от направления нагружения подаются соответственно в карманы 13 или 13, обеспечивая оправку 7 соответственное нагружение Fiy или F2y, a через ползун б, корпус 1 - нагружение -Fiy или -F2y на стол (фиг.2). Во втором варианте давление подпора Рп подается в карманы 12,,13 для обеспечения связи оправки 7 с ползуном 6 (фиг.З). Посхоянное давление или пульсации давления Ру подаются в зависимости от направления нагружения в карманы 8,8,9,9 или в карманы 10,1011.11( обеспечивая через ползун б и оправку 7 нагружение на шпиндель, а через корпус 1 нагружение на стол (фиг.З). Для осуществления нагружения как постоянной, и переменной составляющими момента Мх вокруг оси X и постоянное давление Рм или пульсации давления Рм подаются в карманы 8.9,101,

0 11 или в карманы 8,9,10.11 в зависимости от направления, обеспечивая через корпус 1 нагружение с|ола моментом (фиг.4), определяемым как Мх FM-K/2, где К - расстояние между гидростатическими карманами 8

5 и 8, 10 и

Формула изобретения

1.Устройство для силового нагружения металлорежущих станков при испытании,

0 содержащее предназначенный для установки на столе станка корпус с двумя гидроцилиндрами, плунжеры которых расположены оппозитно друг другу, и опорный блок, несущий установленную в его цилиндрическом

5 отверстии оправку, предназначенную для закрепления в шпинделе станка, отличающееся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения нагружения

0 стола крутящим моментом, опорный блок выполнен в виде ползуна с четырьмя гидростатическими карманами в каждой боковой грани и четырьмя гидростатическими карманами, равномерно расположенными в .

5 цилиндрическом отверстии, при этом на торце оправки выполнен гидростатический- карман, а на ее цилиндрической поверхности - кольцевая канавка, два радиальных и осевое отверстие внутри оправки, соединя0 ющие канавку с торцевым гидростатическим карманом.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что боковые грани ползуна выполнены прямоугольной формы.

5 3, Устройство по пп.1 и 2, отличающее с я тем, что гидростатические карманы ползуна расположены в вершинах прямоугольника.

1780944

бидА.

V F

Использование: область станкостроения, в частности испытание фрезерных и многооперационных станков. Сущность изобретения: выполнение устройства в виде установленного на столе станка корпуса 1 с 1 гидроцилиндрами 2,3, плунжеры которых 4,5 расположены оппозитно друг другу, и ползуна 6, на боковых гранях которого выаьов и- У- В я, оеде 1 с ых и ыК полнены гидростатические карманы, а в цилиндрическом отверстии, в котором выполнены гидростатические карманы, установлена оправка 7, укрепленная в шпинделе станка. На торце оправки 7 выполнен гидростатический карман 14, а на ее цилиндрической поверхности - кольцевая канавка 15, соединенная радиальными отверстиями 16 и осевым 17 с карманом 14. Силовое нагружение постоянной составляющей на стол и шпиндель станка по оси X обеспечивается с помощью гидроцилиндров 2 и 3, силовое нагружение переменной составляющей на оси X - с помощью гидростатических карманов в отверстии ползуна 6. По оси Z нагружение постоянной и переменной составляющими осуществляется с использованием торцевого кармана 14, кольцевой канавки 15, отверстий 16 и 17, по оси Y - с использованием карманов, размещенных на гранях ползуна бив его отверстии, а нагружение крутящим моментом - с помощью карманов, расположенных на гранях ползуна. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. чфА™ ел С sj 00 о ю ь, -fcb .;