Устройство для гашения вибраций в металлорежущем станке Советский патент 1981 года по МПК B23Q11/00 

Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно к вспомогательным устройствам для металлообрабатывающих станков, особенно к прецизионным.

Известно устройство гашения вибраций и колебаний в металлорежущем станке, которое содержит две взаимоперемещающиеся детали, колебания которых гасятся, а натяг между деталями создается рычагом с роликом на конце, закрепленным на одной из деталей, опирающимся на подвижную опору, поджатую винтом, которая в свою очередь, выполнена из набора пьезоэлектрических шайб с контактными кольцами между ними и воздействующую на рычаг посредством деформации пьезоэлектрических шайб при подаче на контактные пластины электрического сигнала, а ролик прижимает планку, закрепленную на другой детали 1.

Недостатком устройства является то, что устройство работает только в полуавтоматическом режиме, оператором задается вручную величина напряжения на подвижную опору или в зависимости от технологической операции, или в зависимости от веса детали и т.д.

Цель изобретения - поддержание оптимального натяга между направляющими.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено системой управления подвижной опорой и датчиком, установленным между столом и салазками, измеряющим сближение между направляющими, выход которого подключен к схеме управления, выполненной в виде преобразователя с усилителем, выход которого соединен с элементом сравнения, ко второму входу которого подключен задатчик, а к выходу - усилитель, выход которого является выходом схемы управления.

Выбор оптимального натяга в направляющих качения производится, исходя из комплексного анализа параметров устойчивости перемещающегося узла (ползуна) и износостойкости и долтов -чности направляющих. Оптимальный натяг, измеренный по нормали к плоскости направляющих (сближение подвижной и неподвижной направляющих), при хорошем качестве изготовления составляет 5-6 мк. При натяге такой величины не ухудшаются равномерность движения, точность и чувствительность установленного перемещения. Это говорит о том, что для поддержания оптимального натяга, рассчитанного по вышеуказанным параметрам, достаточно поддерживать постоянной величину сближения между направляюш.ими, определенную этим оптимальным натягом. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема устройства для поддержания оптимального натяга между направляющими; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. По салазкам 1 координатно-расточного станка (например 245ОА) перемещается стол 2 по направляющим качения 3. Стол прижат к салазкам роликом 4, действующим на планку 5, закрепленную на салазках. Ось ролика 4 закреплена в рычаге 6, подвижном относительно стойки 7, закрепленной на столе 2. Рычаг 6 опирается на подвижную опору 8, состоящую из корпуса 9, изолятора 10, пьезоэлектрических щайб 11, контактных пластин 12 и электрических выводов 13. Пьезоэлектрическая опора 8 поджата винтом 14. создающим оптимальный предварительный натяг в системе за счет перемещеНИЯ в стойке 15, закрепленной на столе 2. Датчик 16, например индуктивный, установлен на столе 2. Контрольная планка 17, расстояние до которой измеряет датчик 16, закреплена на салазках 1. К датчику 16 подключен преобразователь с усилителем 18, сигнал с которого поступает на элемент 19 сравнения, ко второму входу которого подключен задатчик 20, а к выходу - усилитель 21, сигнал с которого подается на опору 8. Рассмотрим работу устройства на примере выполнения двух технологических операций - сверления и выхода на координату например на станке 245ОА. До работы на станке предварительный оптимальный натяг создается винтом 14, действующим на опору 8, а та, в свою очередь, на рычаг 6,-ролик 4 и обратную планку 5. Затем, включив систему поддержания оптимального натяга, задатчиком 20 устанавливается нулевое напряжение на подвижную пьезоэлектрическую опору. Во время сверления на станке, например 2450А, могут развиваться усилия до 800 кг, что вызывает сближение направляющих, которое мгновенно улавливает датчик 16. Датчик 16 с преобразователем и усилителем 18 включен в обратную связь системы поддержания оптимального натяга. Сигнал с датчика 16, преобразованный и усиленный, вызывает сигнал рассогласования в системе, который усилится в блоке 21 и подается определенной величины и знака на подвижную пьезоэлектрическую опору, которая сжимается, действует на рычаг 6, ролик 4 и обратную планку 5, уменьшая силу прижатия стола 2 к салазкам 1. Уменьшение силы прижатия уменьшает сближение направляющих, причем уменьшение сближения будет происходить до величины оптимального натяга, до устранения сигнала рассогласования системы, т.е. как в любой системе стабилизации. Во время расточки, особенно при подаче режущего .инструмента от стола, может происходить как бы отрыв стола от салазок. В этом случае уменьшение сближения направляющих уловится датчиком 16, но сигнал с него будет противоположен, по сравнению с предыдущим случаем. Сигнал с датчика 16, вызовет сигнал рассогласования в системе, который усиливается в блоке 21 и подается на подвижную пьезоэлектрическую опору 8, которая расширится и увеличит силу прижатия стола 2 к салазкам 1. Увеличение силы прижатия увеличит сближение направляющих, причем, увеличение сближения будет происходить до величины оптимального натяга, до устранения сигнала рассогласования системы. Таким образом, при включении в устройство для гашения вибраций датчика сближения направляющих получается система стабилизации оптимального натяга направляющих, причем не ограничивается возможность выбора и регулирования самого оптимального натяга в процессе работы устройства задатчиком 20. Формула изобретения Устройство для гашения вибраций в металлорежушем станке, содержашее закрепленный на салазках станка рычаг, один конец которого взаимодействует со столом станка, а другой опирается на подвижную опору, выполненную из набора пьезоэлектрических шайб, поджатых винтом, отличающееся тем, что, с целью поддержания оптимального натяга направляющих, устройство снабжено системой управления подвижной опорой и датчиком, установленным между столом и салазками, измеряющим сближение между направляющими, выход которого подключен к схеме управления, выполненной в виде преобразователя с усилителем, выход которого соединен с элементом сравнения, ко второму входу которого подключен задатчик, а к выходу - усилитель, выход которого является выходом схемы управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2684273/25-08, кл. В 23 Q 11/00, 1978.

19

Фиг.2