Двусторонние гидростатические направляющие металлорежущего станка

О П И С А Н И Е)747686ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкалистнческикРеспублик(72) Авторы изобретени вский, Н, М. Звонарев и . С. Шейн 1) Заявител обое конструкторское б танкост оен ЧЕСКИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕО СТАНКА 54) ДВУСТОРОННИЕ ГИДРОС МЕТАЛЛ ОРЕЖ1Изобретение относится к станкостроению и предназначено для использования в металлорежущих станках, имеющих гидростатические направляющие.Известны гидростатические направляющие, содержащие две гидростатические опоры, противолежащие на направляющих подвижного узла, На основной направляющей расположена одна из опор, а на дополнительной направляющей (планке) - вторая гидростатическая опора. Масло в первую опору поступает через золотник, а во вторую - через дроссель. Обе торцовые камеры золотника соединены соответственно с выходом.н входом дросселя. С гидростатической опорой, размещенной на вспомогательной . направляющей, объединен изме-. ртттельный элемент, выполненный несущим. К измерительному элементу подведено масло под постоянным давлением. Гидростатическая опора, размещенная на основной направляющей, связана с управляющим элементом регулятора 1).Рассматриваемое устройство с фиксиро. ванным расстоянием между несущими поверхностями и астматической системой управ ления обеспечивает стабилизацию толщи ны смазочного слоя в базовой опоре при изменении внешней нагрузки за счет изменения давления масла только в одной гидро- статической опоре. Поэтому необходимо подавать масло от источника питания под давлением, вдвое большим, чем в случае дифференциального изменения давления в противолежащих опорах. При повышении давления требуется повысить жесткость корпусных деталей, замыкающих планок и скрепляющих их болтов, так как повыше- в ние давления приводит к увеличению сил,действующих на элементы конструкции и, следовательно, к увеличению деформации этих элементов.Кроме того при подаче масла под повышенным давлением увеличивается тепло- выделение, что снижает точность положения рабочего узла, а следовательно, и точность обработки деталей.Таким образом, известное устройство вряде случаев не обеспечивает требуемой точности положения рабочего узла и, следовательно, требуемой точности обработки де.талей на станке, вследствие повышенного тепловыделения иэ-эа большого расхода масла, обусловленного зависимостью толщи-,Гп 11 смазочного слоя в замыкающих гидро- статических опорах от положения подвижного узла, давления в замь 1 ка 1 огцих опорах непараллельности базовой и замыка 1 оп 1 ей направля 1 огцих, податливости корпусных де. талей и планок.Известны также двусторонние гидростатические направляющие, име 1 оц 1 ие базовые и противоположно им расположенные замыка 1 оц 1 ие гидростатические Опоры с компенсационнымм элементами. Компенсационные элементы состоят из свободно плаваюц 1 ей планки и прижатых к ней маслом нескольких плунжеров. Масло подается от источника питания под постоянным давлением в камеру, расположенную на торцах плунжеров. В качестве управляюгцих элементов здесь применены дроссели. Один дроссель включен между источником питания и базовой опорой, а второй - между источником питания и замыка 1 оц 1 ей опорой Я. Таким образом, это устройство выполнено с автоматически регулируемым расстоянием между несущими поверхностями перемещаемого узла и с дроссельной системой регулирования Толщины смазочного слоя. Компенсационные планки находятся в равновесии под деиствием смазочного слоя с одной стороны и гидравлического прижима - с другой. Эти планки выполнены в устройстае с целью поддержания постояннои толшины смазочного слоя независимо от точности изготовленг 1 я направля 1 ощих, жесткости корпусных деталей и планок.Однако применение дросселей не обеспечивает в ряде случаев необходимую жесткость смазочного слоя.Другим недостатком дроссельного регулирования смазочным слоем является то, что использование компенсационных элементов лишило эти направляюгцие возможности иметь дифференциальное изменениедавления в противоположно расположенныхопорах: в замыкаюгцей гидростатической опо- аоре при дроссельном регулировании давление всегда постоянно и выбирается максимальным из условия уравновешивания наибольшей нагрузки.Таким образом, рассматриваемая двусторонняя гидростатическая направляюгцая не обеспечивает необходимую жесткость смазочного слоя и нуждается в более высоком давлении, подводимом от источника питания и, следовательно, имеет повышенные тепловыделение и деформации несущих элементов, что приводит к снижению точности положения подвижного узла станка ц следовательно, понижению точности обработки деталей,Недостатком известного устройства является недостаточная точность положения подвижного узла металлорежугцего станка, а, следовательно, и пониженная точность обрабртки детали. Цель изобрегеиия повышение жесткосги смазочного слоя и снижение деформаций несущих элементов конструкции.Указанная цель достигается тем, что в двусторонние гидростатические направляющие металлорежущего станка, содержащие базовые и противоположно расположенные замыкающие гидростатические опоры, состоящие из плунжеров, сконтактированных торцовыми поверхностями с плавающей планкой, и камеры, примыкающей к противоположным торцам плунжеров, первый дроссель настройки, гчдроли пнями соединенный с источником питания, а второй дроссель настройки - с замыкающей юпорой, введены два управляемых трехступенчаты:; дросселя, средние ступени которых выполнены большими по диаметоу, чем концевые ступени, одна из которых дросселирующая, л другаянедросселирующая, При этом первый управляемый дроссель соединен гидролинией с базовой опорой и подключен и первому дросселю настройки через концевую камеру, примыкающую к торцу дросселиру 1 ощей ступени. Второй управляемый дроссель гидролиниями соединен с базовой опорой и со вторым дросселем настройки, а также через концевую камеру, примыкаюп 1 ую к торцу дросселирующей ступени, подключен к источнику питания. Концевая камера первого управляемого дросселя, примыкающая к торцу недросселируюц 1 ей ступени, соединена с источником питания, идентичная камера второго управляемого дросселя соединена с камерой, расположенной на стыке дросселирующей ступени первого управляемого дросселя с его средней ступенью В камеру, расположенную на стыке концевой педросселирующей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, подведена гидролиния обратной связи. При этом гидролиния обратной связи соединяет камеру, расположенную на стыке концевой недрогселируюшей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью с гидролинией, связываюц 1 ей второй управляемый дроссель со вторым дросселем настройки, либо гидро- линия обратной связи соединяет камеру, расположенную на стыке концевой недросселируюгцей ступени второго управляемого дросселя с его средней стугенью, с гидро. линией, связывающей второй дроссель на. стройки с замыка 1 огцей опорой. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Двусторонние гидростатические направляющие содержат параллельные на правляюп 1 ие поверхности 1 и 2, выполненные на станине 3. Перемегцаемый узел 4., например, суппорт металлорежугцего станка, располо. жен на станине 3, На перемещаемом узле 4 имеются поверхности 5 и 6, контактирующие ЧЕРЕЗ СМаЗОЧНЫЕ СЛОИ тсгЛ 1 ЦИНОй Ь, И Ь Снаправляющими поверхностями 1 н 2 станиньь На поверхности 5 имеется смазочная канавка 7, соединенная гидролинией 8 с уп. равляющим устройством. Совокупность по. верхности 5 со смазочной канавкой 7 яв ляется основной опорой. На поверхности 6 выполнена смазочная канавка 9, соединенная гидролинией 0 с управляющим устройством. Совокупность поверхности б со смазочной канавкой 9 является замыкающей опорой. Поверхность 6 выполнена на компенсационной планке 11, Кроме компенсационной планки конструкция содержит также замыкающую планку 12. Плунжеры 13 размещены в глухих расточках замыкающей планки 12. В расточках на торцах плунжсров 13 образуется камера 14, связа н на я с уп. вл яю щи м устройством гидро- линией 15,Управляющее устройство содержит два дросселя настройки - первый 16 и второй 17, а также дьд управляемых трехступенчатых дросселя - первый, состоящий из ступ ней 18, 19 и 20 и второй, состояц,ий нз ступеней 21, 22 и 23.Дросселируюшие ступени 18 и 21 первого и второго управляемых дросселей выполнены в виде плунжеров, на цилиндрических поверхностях которых имеется канавка, служащая переменным гидравлическим сопротивлением. Ступени 19 и 22 выполнены большими по диаметру, чем концевые ступени 8, 20, 21 и 23,Смазочная канавкд 7 базовой гидростатчческой опоры связана с камерами 24 и 25 и источником литания (на чертеже не пока:,ап) через винтовую канавку первого управляемого дросселя, концевую камеру 26 и первый дроссель 16 настройки. Смазочная канавка 9 замыкающей гидростатической опоры через второй дроссель 1 настройки, винтовую канавку второго управляемого дросселя с камерой 27 и концевую камеру 28 связана с источником питания. Концевая камера 29 также связана с источником питания, камеры 30 и 31 - со сливом. Камера 14 связана с гидролинией, соединяющей второй управляемый дроссель со вторым дросселем 17 настройки. Камера 27 обратной связи второго управляемого дросселя также связана с гидролинией, соединяющей второй управляемый дроссель со вторым дросселем 17 настройки.Обратная связь может быть осуществлена также следующим образом: камера 2 обратной связи соединена непосредственно со смазочной канавкой 9 замыкающей гидростатической опоры.Устройство работает следующим образом.При изменении нагрузки происходит изменение зазора Ь, (толщины смазочного слоя), что, в свою очередь, приводит к изменению давлений в камерах 24 и 26, Формула изобретения 40 камеру, примыкающую к торцу дросселирующей ступени, подключен к первому дросселю настройки и гидролинией соединен с базовой опорой, а второй управляемый дроссель через идентичную камеру подключен 4 к источнику питания и гидролинией соединенс базовой опорой и со вторым дросселем настройки, причем концевая камера первого управляемого дросселя, примыкающая к торцу недросселирующей ступени, соедиы 30 а также в камере 25. Оба управляемых дросселя перемешаются, длины нх винтовых канавок, дросселирующих масло, изменяются следовательно, изменяется и расход масла, поступающего в смазочные канавки 7 и 9. Причем это изменение расхода осуществляется по дифференциальной зависимости, т. е. при увеличении расхода масла, поступающего в смазочную канавку 7, расход масла, поступающего в смазочную канавку 9 увеличивается. Следовательно, давления в смазочных канавках 7 и 9 изменяются таким образом, чтобы уравновесить изменившуюся нагрузку Р. Так как смазочные канавки 7 и 9 связаны соответственно с камерами 24 и 27 обоатной связи управляемых дросселей, то перемещение этих дросселей прекращается как только все элементы окажутся в равновесном состоянии. 1. Двусторонние гидростатические направляющие металлорежущего станка, содержащие базовыепротивоположно им расположенные замыкающие гидростатические опоры, состоящие из плунжеров, взаимодействующих торцовыми поверхностями с плавающей планкой, и камеры, примыкающей к противоположным торцам плунжеров, а также первый дроссель настройки, подключенный к источнику питдння и второй дроссель настройки, соединенный гидро- линиями с замыкающей опорой и камерой, от,шчающиеся тем, что, с целью повышения жесткости смазочного слоя и снижения деформаций несущих элементов, введены два управляемых трехступенчаных дросселя, средние сфупени которых выполнены большими по диаметру, чем концевые ступени, одна из которых дросселирующая, а другая - недросселирующая, при этом,первый управляемый дроссель через концевую иена с источником литания, а идентичная камера второго управляемого дросселя соединена с камерой, расположенной на стыке дросселирующей ступени первого управляемого дросселя с его средней ступенью, при этом в камеру, расположенную на стыке концевой недросселируюшей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, подведена гидролиния обратной связи,747686 4 б ЦИ И И ПИ Заказ 4309/6 тираж160 Подяисное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная,2. Направляющие по п. 1, отличающився гем, что гидролиння обратной связи соединяет камеру, расположенную на стыке концевой недроссалирующей ступени второго управляемого дросселя с его средней ступенью, с гидролн Мней, связывающей второй управляемый дроссель со вторым дросселем настройки,3. Направляющие по п 1, отличаюииесятем, что гидролиния обрюной связи сое. 8диняет камеру, расположенную на стыке концевой недросселирующей ступени второгоуправляемого дросселя с его средней ступенью с гидролинией, связывающей второйдроссель настройки с замыкающей опорой.5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР435916, кл. В 23 Я 1/02, 1971,2, Патент США3395947, кл. 308 - 5,1968.