СТОЛ ПОВОРОТНО-КАЧАЮЩИЙСЯ ДВУХКООРДИНАТНЫЙ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве поворотно-качающегося стола с прямыми приводами, встроенными тормозными устройствами и абсолютными датчиками поворота для жесткой фиксации при обработке и контроля углового положения планшайбы стола по двум координатам.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является поворотный стол по патенту на полезную модель РФ №110017 от 31.03.2011, который состоит из чугунного или стального основания. Через подшипник, на основании установлена планшайба, на планшайбу через встроенный редуктор передается крутящий момент, получаемый от управляемого через привод от УЧПУ электродвигателя. К планшайбе прикреплен чугунный диск, на который посредством встроенного тормозного устройства, состоящего из колодок торможения «феррадо» и пневмоцилиндра передается регулируемый давлением воздуха тормозной момент, направленный против вращения стола. Полученный натяг между электродвигателем и вращающейся планшайбой удерживает стол от самопроизвольного движения, т.е. от вибрации или люфта. При реверсе поворота разница в показании датчика положения стола и датчика положения электродвигателя вычитается устройством УЧПУ, тем самым исключается величина люфта или гистерезиса во время работы поворотного стола (прототип).
Недостатками взятого в качестве прототипа поворотного стола, являются дополнительная погрешность позиционирования планшайбы и наличие зоны нечувствительности из-за наличия люфтов в механическом редукторе, которые не могут быть полностью скомпенсированы коррекцией за счет дополнительного датчика поворота, что отрицательно влияет на точность обработки и ухудшает динамику конструкции.
Технически достижимый результат - повышение эффективности и точности обработки изделий за счет создания мехатронного, поворотно-качающегося стола с повышенной точностью углового позиционирования, исключения вибрации, люфтов и увеличения быстродействия контуров позиционирования.
Это достигается тем, что в столе поворотно-качающимся двухкоординатном с прямыми приводами, встроенными тормозными устройствами и абсолютными датчиками поворота для жесткой фиксации при обработке и контроле углового положения планшайбы стола, поворотный стол закреплен с возможностью качания относительно горизонтальной оси, перпендикулярной оси шпинделя станка с помощью опорного вала, установленного в роликовом двухрядном радиальном подшипнике, и приводного вала, установленного в роликовом упорно-радиальном подшипнике, при этом упомянутые подшипники установлены в отверстиях вертикальных проушин основания, а в поворотном столе на упорно-радиальном подшипнике установлена планшайба, вращающаяся относительно вертикальной оси, причем ее вращение обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора и статора, при этом ротор установлен на приводном валу на муфте, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки, а контроль угла поворота планшайбы и ее фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком и тормозным устройством, состоящим из муфты, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки, при этом муфта взаимодействует с втулкой, жестко соединенной с планшайбой и стаканом гидроцилиндра, образованного стаканом, крышкой и поршнем, размещенными соосно корпусу поворотного стола, а качание стола вокруг горизонтальной оси обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, датчиком и тормозным устройством, аналогичными приводу вращения планшайбы.
На чертеже представлена общая схема стола поворотно-качающегося двухкоординатного.
Стол поворотно-качающийся двухкоординатный состоит из поворотного стола 1, закрепленного с возможностью качания относительно горизонтальной оси 2, перпендикулярной оси шпинделя станка (на чертеже не показан) с помощью опорного вала 3, установленного в роликовом двухрядном радиальном подшипнике 4, и приводного вала 5, установленного в роликовом упорно-радиальном подшипнике 6. Подшипники 4 и 6 установлены в отверстиях вертикальных проушин основания 7. В поворотном столе 1 на упорно-радиальном подшипнике 8 установлена планшайба 9, вращающаяся относительно вертикальной оси 10. Вращение планшайбы 9 обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора 11 и статора 12. Ротор 19 установлен на приводном валу 5 на муфте 21, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Контроль угла поворота планшайбы и ее фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком 13 и тормозным устройством, состоящим из муфты 14, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с втулкой 15, жестко соединенной с планшайбой 9 и стаканом 16 гидроцилиндра, образованного стаканом 16, крышкой 17 и поршнем 18, размещенными соосно корпусу поворотного стола 1.
Качание стола 1 вокруг горизонтальной оси 2 обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора 19 и статора 20. Контроль угла поворота стола 1 при качании и его фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком 22 и тормозным устройством, состоящим из муфты 23, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с приводным валом 5, и стаканом 24 гидроцилиндра, образованного стаканом 24, крышкой 25 и поршнем 26.
Стол поворотно-качающийся двухкоординатный работает следующим образом.
На планшайбе 9 поворотного стола 1 устанавливается и закрепляется заготовка (на чертеже не показана), которая вращается вокруг вертикальной оси 10 прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из статора 11 и ротора 12. Угол поворота и скорость вращения определяются управляющим сигналом устройства числового программного управления (УЧПУ) (на чертеже не показано), вырабатываемым на основании сигнала обратной связи от датчика поворота 13. В заданном угловом положении заготовка фиксируется относительно оси 10 муфтой 14, взаимодействующей с втулкой 15, жестко соединенной с планшайбой 9 и стаканом 16 гидроцилиндра, образованного стаканом 16, крышкой 17 и поршнем 18, размещенными соосно корпусу поворотного стола 1.
Качание заготовки относительно горизонтальной оси 2 реализуется прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из статора 20 и ротора 19. Угол поворота и скорость вращения определяются управляющим сигналом устройства числового программного управления (УЧПУ) (на чертеже не показано), вырабатываемым на основании сигнала обратной связи от датчика поворота 22. В заданном угловом положении заготовка фиксируется относительно оси 2 муфтой 23, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с приводным валом 5, и стаканом 24 гидроцилиндра, образованного стаканом 24, крышкой 25 и поршнем 26.
Следует заметить, что прямой привод качания заготовки относительно горизонтальной оси 2 также выполнен со встроенным моментным двигателем, датчиком и тормозным устройством, аналогичными приводу вращения планшайбы 9.
Работа гидроцилиндров и встроенных моментных двигателей обеспечивается соответствующими гидравлическими и электрическими блоками (на чертеже не показаны), под управлением УЧПУ.
Стол поворотно-качающийся двухкоординатный, предназначенный для угловых поворотов установленной на нем заготовки, применяется на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы при выполнении операций многокоординатной механической обработки деталей с требуемой точностью.