УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ИЗГИБА И КРУЧЕНИЯ СТАНИН КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫХ СТАНКОВ

Устройство относится к области машиностроения, преимущественно к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных координатно-расточных станках со станинами, установленными на три опоры относительно фундамента.
Известно [1] устройство компенсации силовых деформаций станины прецизионного станка, состоящее из измерительной базы, измерителей деформации и подводимых управляемых опор. Измерительная база выполнена в виде кронштейнов жестко установленных на торцевых поверхностях станины и соединенные между собой штангой.
Недостатком измерительной базы этого устройства является то, что оно не позволяет измерять деформаций кручения станины станка.
Целью настоящего патента на полезную модель является измерение силовых деформаций станины координатно-расточных станков не только изгиба, но и кручения.
Данная цель достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве вводится крестообразная измерительная база, установленная на опору типа керн - полусфера (далее полусферическая опора), установленная внутри станины, в точке наименее подверженной деформациям изгиба и кручения, то есть над жесткой опорой станка, размещенной под направляющими станины по которым перемещается стойка. На двух плечах крестообразной измерительной базы устанавливаются уравновешивающие грузы, а на двух других концах плеч устанавливаются бесконтактные датчики, например индуктивного типа. Для гашения механических колебаний крестообразной измерительной базы устанавливаются гидравлические демпфирующие элементы.
На фиг. 1 показан общий вид горизонтального координатно-расточного станка, оснащенного устройством для измерения деформаций станин координатно-расточных станков. Станок состоит из станины 1, установленной на три штатные опоры 2, 3 и 4 относительно фундамента. По направляющим станины в направлении оси OZ на салазках 5 перемещается стойка 6, со шпиндельной бабкой 7, содержащая шпиндельный узел 8 с закрепленным режущим инструментом, перемещение которого по оси OY осуществляется при помощи электродвигателя 9 (M). Корпусная заготовка 10, обрабатываемая на станке, закреплена на столе 11 станка.
1
На фиг. 1 так же показано угловое смещение θ торцевой поверхности станины 1 вследствие деформаций изгиба, возникающее во время движения стойки 6 по направлению к заготовке 10.
На фиг. 2, фиг. 3 представлена конструкция устройства для измерения силовых деформаций изгиба и кручения станин координатно-расточных станков. Крестообразная измерительная база 12 установлена на полусферическую опору, состоящую из закаленного керна 13, закрепленного в стойке 14, и термообработанной ответной части 15 полусферической формы. На двух плечах крестообразной измерительной базы установлены уравновешивающие грузы 16, 16′, а на двух других концах закреплены бесконтактные датчики 17, 17′ и гидравлические демпфирующие элементы, установленные между крестообразной измерительной базой 12 и низом станины 1 станка.
Устройство работает следующим образом.
1
2
1
2
1
2
Станина 1 при перемещении салазок 5 со стойкой 6 по направляющим в направлении оси OZ (фиг. 1) при не симметричном приложении нагрузки на станину, претерпевает деформации изгиба и кручения, что приводит к потере точности прецизионного координатно-расточного станка. Торцевая поверхность станины поворачиваются на угол θ, а боковая соответственно на угол θ, вследствие деформации изгиба и кручения. Крестообразная измерительная база 12 (фиг. 2, фиг. 3) не меняет положения за счет уравновешивания рычагов с помощью грузов 16, 16′ и гасящих колебания гидравлических демпферов с коэффициентами демпфирования k, k, что позволяет бесконтактным датчикам 17, 17′ измерять углы θ, θ.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять силовые деформаций станины прецизионных координатно-расточных станков не только изгиба, но и кручения.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Пат. 791466 СССР на изобретение, МПК B23B 25/06. Устройство компенсации силовых деформаций станины прецизионного станка / Ж.С. Равва, Г.В. Дергачев, Б.М. Горшков Бюл. №48, 1980.