Гидравлическое устройство уравновешивания вертикально-подвижного узла Советский патент 1983 года по МПК B23Q11/00 

|со

ICO

сз:

Ч

СО Изобретение относится к области машиностроения и может быть примене но в устройствах, где требуется ком пенсация веса вертикально-подвижного узла, например в металлорежущих станках.. Известно утсрорство уравновешивания, используемое в тяжелых станках, преимущественно одностоечных с вертикально-подвижными узлами. По ложение центра массы подвижного узла может изменяться в горизонтально плоскости. В устройстве, создается усилие, действующее на узел и pfeiBHo весу узла посредством противовеса, соединенного тросалш с узлом. Один из тросов закреплен непосредственно на узле, а другой трос закреплен на рычаге, опираквдемся другим своим плечом на шток установленного на уз ле компенсационного гидроцилиндра., Известное устройство содерж.ит две независимые гибкие связи и компенса ционный гидроцилиндр, предназначенный для компенсации деформации подвески узла при горизонтальном перемещении его центра масс. Тем самым поддерживается заданное положение оси шпинделя и разгружается привод вертикальной подачи узла от сил веса. Кроме To.ro, исключается переори тация узла при горизонтальном перемещении центра масс Cl3« Однако наличие массивного противовеса, увеличивает вес станка и уху шает его дин-амические свойства, низ кая чувствительность обуславливает изменение положения переориентируемого уравновешиваемого , а нечувствительность устройства уравновешивания приводит к перекосу узла в пределах зазора в его вертикальных направляющих, так как компенсационный гидроцилиндр установлен в одной из ветвей подвески узла и ком пенсирует только ее деформацию. Ком пенсация деформации другой ветви подвески происходит после выбора указанного зазора из-за опускания или подъема противовеса, для чего требуется преодолеть потери на трение в нескольких последовательно ра положенных блоках, что также снижает чувствительность и, следовательно, точнюсть устройства. в качестве прототипа выбрано уст ройство для компенсации деформаций, применяемое в тяжелых станках, имею щих вертикально-подвижные, узлы, цен ры масс которых могут перемещаться 6 горизонтальном направлении. В известном устройстве создается усилие равное весу узла к действующее на узел посредством гядроцилиндра, што которого соединен с узлом двумя гиб кими связями, в одной из которых ус тановлен компенсационный гилроцилин В. прототипе имеются силовой и компенсационный гидроцилиндры,две независимые гибкие связи,.огибающиедва блока, закрепленных на штоке силового гидроцилиндраи блоки, смонтированные на стойке станка. Одни связей закреплены в двух точках вертикально-подвижного узла станка, а другие концы связей закреплены рычагах, установленных на стойке станка. Один из рычагов соединен тягой с неподвижным УЗЛОМ станка, а другой - со штоком компенсационного гидроцилиндра, закрепленного неподвижном узле. Прототип Позволяет разгрузить привод подачи вертикально-подвижного узла от сил веса упомянутого узла и установленной на нем горизонтально-перемещающейся шпиндельной головки в любом положении узла и во всем диапазоне вертикальньос подач. Кроме того, достигается поддержание з.аданного положения оси шпинделя при горизонтальном перемещении шпиндельной головки f2 J.. Однако известное устройство не позволяет расширить технологические возможности станка (невозможность, работы на станках с большими вылетами инструмента и необходимость применения оправок} из-за невысокой точности поддержания положения вертикально- подвижного узла. Это происходит потому, что компенсация дефор- мации в гибких связях происходит независимо друг от друга - посредством компенсационногчэ гидроцилиндра в одной ветви, а вдругой - посредством штока силового гидроцилиндра. При этом точность и чувствительность системы поддержания положения вертикально-подвижного узла снижается из-за потерь на трение в результатеi перемещения штока и -применения про-. межуточных элементов, требующихся .. . в результате удаленности компенсационного гидроцилиндра.от вертикально-подвижного узла. Целью изобретения является повышение точности поддержания положения вертикально-подвижного узла за счет деформации обеих гибких связей подвески узла. Это позволит расширить технологические возмоясности станка. Поставленная цель достигается тем, что в гидравлическом устройстве уравновешивания, содержащем смонтированный на станке силовой гидроцилийдр, шток которого посредством закрепленных на нем блоков и двух независимых гибких, огибающих систему блоков, соединен с подвижным у-злом и с-компенсационным гидрЬцилиндром, этбт компенсационный гидроцилиндр установлен на вертикально-подвижном узле и выполнен с двумя штокгми, кажг-. дый из которых соединен с одним конUOM ГИ.6КОЙ связи, огибающей оюнтированный на подвижном узле блок и ; закрепленной другим на стойке, при чем компенсационный гидроцилиндр вкл,юче« по дифференциальной схеме. Вшюлнёнйе компенсационного гидроцйлиндра с двумя штоками и включение его по дифференциальной схеме дает возможность осуществить компенсацию деформации обеих гибких связей .подвески узла.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На траверсе 1 станка, по которой может перемещаться шпиндельная головка 2, установлен компенсационный гидроцилиндр 3, выполненный с двумя штоками. На штоках гидроцилиндра 3 закреплены концы гибких связей 4 и 5, соединяющие компенсационный гидроцилиндр 3 со штоком силового гидроцилиндра 6. Связи 4 и 5 огибают соответственно блоки 7 и 8, смонтированные на траверсе 1, затем блоки 9,10 и 11,12; закрепленные как и гидроцилиндр б на стойке 13 станка, и далее блоки, установленные наштоке гидроцилиндра 6. Другие концы связей 4 и 5 закреплены на стойке 13. Устройство содержит Гакже гидравлический источник 14 питания постоянногчэ давления/ соединенный гидроцилиндром б, и дросселирукяций распределитель 15, соединенный гидролиниями с источником 14 и компенсационным гидроцилиндром 3.

Устройство работает йпедумщим образом.

Компенсация веса уравновешиваемого узла (.траверсы 1 со шпиндельной головкой 2 ) обеспечивается под|1чей

рабочей жидкости под давлением от источника 14 в гидроцилиндр 6. При горизонтальных перемещениях шпиндельной головки 2 изменяются усилия и соответственно деформации гибких

связей подвески узла. Для предотвращения войникающей при этом пе| еориентации узла на распределитель 15 подается управляющий сигнал, например,

в функции перемещения головки 2,

При этом по дифференциальному закону изменяются давления в полостях компенсационного гидроцилиндра 3, на штоках .гидроцилиндра 3 создается усилие, равное разности усилий натяжения связей 4 и 5, благодаря чему поршень гидроцилиндра 3 смещается, и тем самым осуществляется компенсация деформаций, одновременно обеих гибких связей подвески узла, а узел

сохраняет свое исходное пбложенне. При изменении положения центра массы вертикально-подвижного уЗла его ; уравновешивание обеспечивается осот- ветствующим изменением настройки

давления источника питания. .

Предлагаемое устройство позволя-, ет повысить точность поддержания положения вертикалы|р-подвижног4

уравновешиваемого узла, т.е, точность положения оси шпинделя и, следовательно, точность положения обработки на станке. При точности положения оси шпинделя предлагаемое устройство позволяет рас- .

ширить технологическиевозможности станка за счет увеличения хода шпиндельной головки и повышеИия режимов резания.

l

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО-ПОДВИЖНОГО УЗЛА, преимущественно для металлорежущего станка, содержащее смонтированный на стойке силовой гидроцилиндр, шток которого посредством закрепленных на нем блоком и двух независимых гибких связей, огибающих систему блоков , соединен с подвижным узлом и с компенсационным гидроцилиндром, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности поддержания положения уравг новешиваемого узла за счет компенсации деформации, обеих гибких связей подвески узла, компенсационный гид-роцилиндр установлен на вертикальноподвижном узле и выполнен с двумя штоками, каждый из которых соединен с одним концом гибкой связи, огибающей смонтированный на вертикально.подвижном узле блок и закрепленной другим концом на стойке, причем компенсационный гидроцилиндр вклю(Л чен по дифференциальной схеме.