Токарный станок

ОПИСАН АВТОРСКОМ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ТОКАРНЫЙ СТЛНК, солерждгций установленные на станине шнинлельную бабку и иолвижные рабочие органыГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Я(.с 1144 нролольный суппорт и шнеречные салазки, осчшценные аэростатческими нснсрснляк- шими, латчикдми иеремеиения и ириволдми нолач с лвигдтелями, отлссчаюи(ссссо тем, что, с пельк рдсширения текнологи секи возможностей нри олспвременном ивьннс нии ндлежссссти, кджлый принср нолдч рдбочи срганов вьннлнен в вил фрикпионной ндры, сслержсипей связанный с лвигстелем ролик, установленный,с возможнск гью вздимслействия с ввеленным в станок нггс- ксм, сселиненным с соответствующим рдбс- чим сргдном и имеюГим участок шнижен. ной жесткссти.Изобретение относится к станкостроению.Известен токарный станок, содержащий установленные на станине шпиндельную бабку, подвижные рабочие органы - продольный суппорт и поперечные салазки, оснащенные аэростатическими направляющими, датчиками перемещения и приводами подач с двигателями 11.Недостатком известного станка является большая инерционность привода подач, что обуславливает неравномерность перемещения рабочих органов при дроблении стружки и приводит к ухудшению обрабатываемой поверхности изделия. Цель изобретения - расширение технологических возможностей станка путем обеспечения большей равномерности движения рабочих органов при дроблении стружки при одновременном повышении надежности. Поставленная цель достигается тем, что в токарном станке, содержащем установленные на станке шпиндельную бабку и подвижные рабочие органы - продольный суппорт и поперечные салазки, оснащенные аэро- статическими направляющими, датчиками перемещения и приводами подач с двигателями, каждый привод подач рабочих органов выполнен в виде фрикционной пары, содержащей связанный с двигателем ролик, установленный с возможностью взаимодействия с введенным в станок штоком, соединенным с соответствующим рабочим органом и имеющим участок пониженной жесткости.На фиг. 1 изображен станок, общий вид; на фиг. 2 и 3 - варианты исполнения привода подачи.Станок содержит установленные на станине 1 шпиндельную бабку 2 с аэростатическими направляющими, продольный суппорт 3 и поперечные салазки 4, которые имеют аэростатические направляющие и несут инструмент 5.В качестве датчиков перемещений применен лазерный интерферометр, образованный блоками 6 и 7 продольного и поперечного интерферометров соответственно, и соответствующими обратными отражателями 8 и 9. Каретки снабжены механизмами 10 и 11 продольной и поперечной подачи с электродвигателями 12 и 13, управляемыми программным устройством (не показано). Управление кинематическим дроблением стружки может обеспечиваться специальной управляющей программой или введенным в программное устройство блоком управления кинематическим дроблением (не показан).В корпусе 14 каждого механизма подачи в любом варианте его конструкции установлен на валу 15 ведущий ролик 16, связанный с электродвигателем 12 непосредственно или 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 через редуктор (не показан), Шток 17 подвижен в направлении подачи относительно корпуса 14. Роликфрикционно связан с подвижным относительно корпуса штоком 17, Для этого на подвижном элементе 16 выполнена ответная поверхность 18, параллельная направлению подачи. Поверхность ролика 16 может быть цилиндрической, а ответная поверхность 8 - плоской, что позволяет обеспечить линейную зону фрикционного контакта, наиболее предпочтительную с точки зрения жесткости и износостойкости.Для создания фрикционного взаимодействия ведущий ролик 16 и подвижный шток 17 поджаты друг к другу, например пружиной 19. Возможны и другие способы поджима. Для того, чтобы обеспечить поджим, в подвижном штоке 17 выполнено звено 20, упругое в направлении поджима, т.е. в направлении, перпендикулярном подаче и оси 15 ролика. Целесообразно звено 20 выполнять в месте крепления подвижного штока 17 или в месте крепления корпуса 14.Конструктивно механизм подачи может быть выполнен различным образом. В основном варианте корпус 14 установлен на станине 1, а подвижный относительно корпуса шток 17 - на каретке 3, причем подвижный элемент выполнен в виде штока, имеющего две противолежащие плоские поверхности 18 и 21, параллельные направлению подачи. Длина плоскостей должна быть не меньше хода каретки. Плоскость 18 взаимодействует с ведущим роликом, а плоскость 21 с поджимным подпружиненным роликом 22. Пружина 19 через поджимной ролик прижимает шток к ведущему ролику. Упругое звено 20 выполнено на штоке вблизи места его крепления.Наличие упругого звена уменьшает требования к точности изготовления и сборки устройства, обеспечивает постоянство усилия поджима штока к ведущему ролику при перемещении каретки и при износе фрикционной пары в процессе эксплуатации, и устраняет воздействие усилия поджима на опоры каретки при сохранении высокой жесткости механизма в направлении подачи. Кроме того, упругое звено обеспечивает линейность зоны фрикционного контакта ведущего ролика с ответной поверхностью,Роль упругого звена может выполнять участок штока между местом его крепления и ведущим роликом. Вместо упругого звена может быть выполнен шарнир (не показан), однако при этом трудно обеспечить жесткость в направлении подачи.Кроме того, можно расположить корпус механизма на продольном суппорте, а шток закрепить на станине. Для привода поперечной подачи возможны два варианта: корпус механизма установлен на продольном суппорте, а шток закреплен на поперечных салазках, либо наоборот. корпус установленна поперечных салазках, а шток - на продольном суппорте. Для других вариантов компановки кареток станка также существуют различные варианты установки механизмов подачи, они выбираются из конструктивных соображений,Возможен вариант установки корпуса механизма подачи 14 с ведущим роликом 16 на кронштейне 23, закрепленном на суппорте 3, а подвижный относительно корпуса шток 17 с ответной поверхностью8 выполнен прямо на станине 1. Пружина 19 вследствие наличия упругого звена 20 в креплении корпуса 14 к кронштейну 23, воздействует на корпус механизма и прижимает ведущий ролик 16 к ответной поверхности 18.В любом случае усилие поджима создает натяг во всех подвижных соединениях механизма подачи и обеспечивает высокую жесткость и беззазорность механизма.Станок работает следующим образом.После загрузки заготовки включаются вращение шпинделя и механизмы подачи. При включении подачи электродвигатель 2 приводит во вращение ведущий ролик 16. Шток 17, изгибаясь в своем упругом звене 20, прижимается к ведущему ролику 16 под действием усилия пружины 19, которое передается штоку через поджимной ролик 22, Таким образом, создается фрикционное взаимодействие между штоком и ведущим роликом, При этом шток линейно перемешается в направлении подачи и приводит 30 в движение суппорт и салазки с инструментом.Продольная каретка перемещается в направлении подачи на аэростатических опорах, т.е. на слое воздуха, подаваемого под давлением в зазор между кареткой и станиной. При этом сопротивление перемещению каретки очень мало и не зависит от скорости и направления движения.Пружина 19 воздействует на корпус 14 механизма подачи. При этом упругое звено 20 в креплении корпуса изгибается и ведущий ролик прижимается к ответной поверхности 18 подвижного относительно корпуса штока 17. Таким образом, создается взаимодействие между контактируюгцими элементами,Перемещение каретки измеряется лазерным интерферометром 6, что позволяет путем обратной связи обеспечить движение каретки в точном соответствии с законом, задаваемым устройством программного управления, в том числе обеспечивающим кинематическое дробление стружки. Можно применять различные законы кинематического дробления стружки.В предлагаемом блоке стружкодробления длина поверхности, с которой снимается элемент стружки, составляет 2 оборота, Однако из-за деформаций стружки при ее образовании длина элемента стружки сокращается. Например, при диаметре заготовки 50 мм длина элемента стружки может составлять 30 мм. При обычно применяемой заточке резца элемент стружки завивается и приобретает форму кольца или спирали, например, диаметром около 10 мм и длиной 5 - 10 мм.Предложенный станок обеспечивает повышенную точность обработки при одновременном повышении надежности.Редактор Н. ВоловикЗаказ 1013/8 Составитель Ю. ЕльчанинТехред И. Верес Корректор Е, РошкоТираж 1086 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москеа, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4