УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ СИЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СТАНИНЫ КООРДИНАТНО-РАСТОЧНОГО СТАНКА

Устройство относится к области машиностроения, преимущественно к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных станках расточной и фрезерной групп с горизонтальным расположением шпинделя.
Известно [1] устройство стабилизации силовых деформаций станины, содержащее дополнительную опору станка, выполненную в виде гидродомкрата, установленную на фундамент в месте наибольшего прогиба станины и содержащее программируемый логический контроллер, который управляет усилием гидродомкрата, препятствуя появлению изгибных деформаций станины.
Недостатком этого устройства является частое появление ошибки управления из-за различных возмущающих воздействий, которыми могут быть упругие деформации станины за счет сил веса подвижных узлов и веса заготовок, а также износа сопрягаемых поверхностей. Это в свою очередь приводит к повторным переналадкам, усложнению и удорожанию обслуживания технологического оборудования.
В патенте [2] представлен способ повышения точности станка путем пространственного управления положением станины со столом и обрабатываемой корпусной заготовкой относительно фундамента. Управление осуществляется с помощью четырех гидродомкратов, установленных по периметру станины.
Недостатком данного способа является существенное влияние контактных деформаций в стыках подсистем "станина-стол", "стол-заготовка", оказывающих существенное влияние на выходную точность станка.
В устройстве [3] компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия между столом и обрабатываемой корпусной заготовкой установлен гидродомкрат. С помощью гидродомкрата осуществляется управление угловыми перемещениями корпусной заготовкой относительно стола станка.
Недостатком такого устройства является снижение жесткости установки обрабатываемой корпусной заготовки относительно стола.
В патенте [4] рассмотрено устройство компенсации угловых смещений осей обрабатываемого отверстия и инструмента вследствие деформации изгиба, что достигается путем расположения в стыке между салазками, на которых установлена стойка, и стойкой с закрепленным на ней инструментом, вводится механизм малых перемещений, выполненный в виде электромагнита постоянного тока.
Недостатком рассмотренного устройства является то, что оно не позволяет компенсировать деформации станины вследствие кручения.
В патенте [5] представлено устройство стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента, что достигается за счет установки на обрабатываемую заготовку и стойку станины двухкоординатных электронных уровней, которые передают данные о положении в систему ЧПУ станка. С помощью двух гидродомкратов, установленных между салазками и стойкой станка, происходит стабилизация осей обрабатываемого отверстия и инструмента.
Недостатком такого устройства является низкая помехозащищенность, его применимость возможна только в лабораторных условиях.
Целью полезной модели является повышение точности координатно-расточного станка путем компенсации силовых деформаций станины в условиях действующего производства.
Данная цель достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве рейка-шаблон, выполненная с возможностью закрепления на салазках, взаимодействует с регулирующим элементом, выполненным в виде распределительного клапана гидравлического давления, который подает рабочую жидкость в два гидродомкрата, установленные в стыке между салазками и стойкой станка.
На фиг. 1 показан общий вид устройства для компенсации силовых деформаций станины координатно-расточного станка, состоящего из рейки-шаблона 1, распределительного клапана 2, станции гидравлического давления 3 и двух гидродомкратов 4 и 4'.
Устройство работает следующим образом.
Станина 5 начинает претерпевать силовые деформации изгиба и кручения при перемещении салазок 6 со стойкой 7 по направляющим в направлении оси OZ (фиг. 1). При этом рейка-шаблон 1 взаимодействует с распределительным клапаном 2 гидравлического давления. В свою очередь распределительный клапан 2 направляет поток рабочей жидкости в гидродомкраты 4 и 4' под давлением, нагнетаемым станцией гидравлического давления 3, вследствие чего гидродомкраты 4 и 4' поднимают передний край стойки 7 на определенный угол.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность координатно-расточного станка путем компенсации силовых деформаций станины.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Пат. РФ 74839 на полезную модель, МПК В23В 25/06. Устройство стабилизации силовых изгибных деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка / Горшков Б.М., Краснов С.В., Самохина Н.С., Лысак P.M., Вьюнов А.В., Загребин К.В. Бюл. №20, 2007.
2. Пат. США 3807034, МПК B23Q 11/00; G05B 19/404. Method of truing up heavy workpieces on the table of a metal-cutting machine and such table for carrying said method into effect / Semen Pevzner, Viktor Koire 1974.
3. Пат. РФ 85389 на полезную модель, МПК B23Q 23/00. Устройство компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия / Самохина Н.С., Горшков Б.М., Денисенко А.Ф., Трубачева СИ., Маршанская О.В., Загребин К.В. Бюл. №22, 2009.
4. Пат. РФ 109036 на полезную модель, МПК: B23Q 23/00. Устройство компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия / Вылегжанин Д.В., Ремнева О.Ю., Горшков Б.М., Самохина Н.С, Шлегель О.А., 2010.
5. Пат. РФ 136380 на полезную модель, МПК B23Q 23/00 Устройство стабилизации положений осей обрабатываемого отверстия и инструмента / Рубцов М.А., Горшков Б.М., Самохина Н.С, Шлегель О.А., Диков Р.А., 2013.