УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ КОРПУСА ШПИНДЕЛЬНОЙ БАБКИ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ СТОЙКИ СТАНКА

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно - к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных координатно-расточных станках с вертикально перемещающимися узлами.
Известно устройство для уравновешивания подвижного органа [1]. Недостатком этого устройства является отсутствие возможности контролировать положение подвижного органа относительно направляющих стойки станка.
Этот недостаток устранен в устройстве для уравновешивания подвижного органа [2].
Недостатком такого устройства является затрудненная управляемость подвижным органом, вследствие того, что уравновешивание осуществляется одним тросом, а усилие, развиваемое им, создает опрокидывающий момент, направленный только по часовой стрелке относительно центра тяжести.
Устройство управления подвижным узлом станка [3], содержащее шариковинтовой механизм, упругий элемент, тянущий трос, датчики перемещения, систему управления, управляемый золотник и привод гидравлического типа, дополнительно снабжено вторым тянущим тросом, связанным упругим элементом с приводом гидравлического типа и закрепленным диаметрально противоположно оси шпинделя.
Недостатком такого устройства является перегруженность шариковинтового механизма, приводящая к его преждевременному износу и выходу из строя станка.
Целью настоящего патента на полезную модель является повышение надежности и быстродействия устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки прецизионного вертикального координатно-расточного станка.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на вертикальных направляющих стойки станка силовая шариковинтовая пара и упругие элементы, заменены на груз-противовес, с установленной на нем лебедкой.
На фиг.1 изображена схема устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки вертикального координатно-расточного станка. Устройство содержит лебедку 1, установленную на грузе-противовесе 2 корпуса шпиндельной бабки 3 в сборе, на барабан 4 которой наматывается трос 5. Причем трос 5 через систему блоков 6, 7, 8 и 9, меняющих его направление, закрепляется обоими свободными концами 10 и 11 на корпусе шпиндельной бабки 3.
Измерительно-регистрирующий комплекс установки включает в себя датчики перемещения 12 и 13, вмонтированные в гайку шариковинтового механизма. Измерительной базой при этом является ходовой винт 14.
Устройство работает следующим образом. При перемещении корпуса шпиндельной бабки 3 по направляющим стойки, сила его веса Gшп.б. уравновешивается усилием, развиваемым грузом-противовесом 2 Gг.п. Однако при обработке заготовок возникает сила резания (составляющие Ру и Pz), которая нарушает правильное положение шпиндельной бабки 3 на направляющих стойки и приводит к ее угловым смещениям относительно направляющих, что снижает точность координатно-расточного станка. Электрические сигналы датчиков перемещений 12 и 13, вмонтированных в гайку 15 ходового винта 14 и контролирующих величины радиальных зазоров между гайкой и ходовым винтом, поступают в блок 16 управления. Возникшая разность сигналов датчиков перемещений 12 и 13, того или иного знака, после обработки в блоке 16 управления является управляющим сигналом для лебедки 1. В зависимости от направления вращения один конец троса 5 подтягивается, а другой отпускается.
Работа устройства протекает в автоматическом режиме и осуществляется до тех пор, пока разность сигналов датчиков перемещения 12 и 13 не станет равной нулю. Устройство стабилизирует положение корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки относительно ходового винта 14, выполняющего роль измерительной базы.
Таким образом повышается надежность и быстродействие устройства автоматического управления положением корпуса шпиндельной бабки на направляющих стойки прецизионного вертикального координатно-расточного станка. Это происходит за счет замены силовой шариковинтовой пары и упругих элементов - грузом-противовесом, с установленным на нем лебедкой.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. А.с. №457549, МПК В23В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа / Ушаков К.П., Бюл. №3, 1975.
2. А.с. №1276445, МПК В23В 47/26. Устройство для уравновешивания подвижного органа / Горшков Б.М., Равва Ж.С., Осипов А.В., Батин В.Д., Бюл. №46, 1986.
3. Пат. РФ на изобретение №2280543, МПК В23В 47/26. Устройство управления подвижным узлом станка / Горшков Б.М., Галицков С.Я., Денисенко А.Ф., Токарев Д.Г., Самохина Н.С., Горшков А.Б. 2006, Бюл. №21.