Обрабатывающее устройство

(И)5 В 25 1 11 ИЕ И РЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ конструкторсковман, Ю.Ш.Зба ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Одесское специальноебюро прецизионных станк(57) Изобретение относитснию и может быть испольботке корпусных деталей,- повышение жесткости итали путем оптимизациирных стержней. Устройст тво СССР О, 1985.УСТРОЙСТВО я к машинострое зовано при обре Цельизобретения ри обработке деразмещении опо во содержит неподвижное основание 1, подвижную платформу 2, шесть приводов поступательного перемещения в виде опорных стержней 3-8 переменной длины, каждый из которых одним концом связан посредством сферических шарниров с подвижной платформой 2, а вторым через другие шарниры - с неподвижным основанием 1. Система ЧПУ вырабатывает необходимые законы движения приводов линейных перемещений стержней 3 - 8 и управляет в соответствии с ними движениями приводов. Это обеспечивает перемещение подвижной платформы 2 в пространстве и, следовательно, необходимое относительное перемещение инструмента относительно детали для обработки ее с пяти сторон. 4 ил.10 15 20 25 30 а ней В ЦЕнтаальНам Г.олО ЗниИ ПадвйжНОЙ платфоамы 2 должны б и ь расположены по Изобретение Относится к лчзш 13 Ост 30 ению и мажет быть испалзоано при Обабатке каргусных деталей,Цель изобретения - павы ен 18 жесткости аи Обработке детали п,тем оптимизации размещеИя Опорных стержней,Гс фиГ.изображено обрабВтываОшееусгр,:йсВа изделия центральюе положение подвижнои глатфзрмы и э 38918 ТОВ ус"тройства а грастрансВе в позиции дляобрабагки изделия с четырех сторон; нафиГ. 2 - 183 тральнае положение подв 11 койГьяатфарМЬ; И ЗЛВМЕтав Обрабатыеа 0 ЦЕГОустройства в грастрастве в газиции дляобраоатки издеИя с 3 ЯтоЙ стороны (танки"1 и линиями показана Гсложение для обработки иэделия с четырех сторон); на фиг, 3 -3 а фи. 2 3 3,рг 4 Вид Б 18 фиОбрабатывающее устройство Для обработки изделия с пяги сторон содержит неподвижное основание 1, подвижнуюплатформу 2, например, с инструментальой головкой В виде прямаугольога параллелепипеда СНОЛИРО 1/, шесть приводовпоступательного перемещения в виде Опорных стержней 3-8 переменной длины, кажГЬЙ ИЗ КатСРЫХ СЧНИЛ 1 КОНЦОМ СВЯЗанГсср 8 дством сферических шарнировАпВпСпзпгп,-п с псдзижОЙ платформа 1 2",ндекс и означает подвижный), а друГим хан цОм пасрЗдствам шарировАнВ 33 ГВЕпгн - С 3:ЕГОДВИЖЫМ ОСНОВВНИем (индекс н означает неподвижный),3381 тр- пары шарниров Ап и Вп принадЛЕ;.:Вт ПОЯ гай ЯЧ(ЦВНГР ШаРНИРа Ап СОВПВПс точкой К, а центр шарнира Вп - с тачкойч, Г Враллел ьнай аси 9 поворота пафоры2 на 90, при, этОм угол гмсжду осью шгинделя 0 и общим перпендикуляром 11 к указаикой грямай и к Оси 9 поворотаплатфОрмы 2 равен 45, центры Второй пэрыПОД,:жсЛ-ЗДРРОВ Сп И 1 и ПР 11 адль. ,.тг;рмай, расположенной в плоскости НЫ 1,параллельной оси шпинделя 10 и перпендик,лярной оси 9 поворота платформы 2, приэтом угол Д между указанной прямой иасьа шпинделя 10 равен 45, цетрыорЕТЬей Пары ПОДВИЖНЫХ ШарНИрОВ :.и И 3 ираспложены в плоскости, параллельнойаси шпинделя 10 и пергендикулярной Оси 9и в оаз платфаолы " - в гласк"сти С:МИРтакхе как центрь ВОраЙ парь пОдвижныхшарниров, В именно угол у между прямой,ПООХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ ЦЕНТРЫ ШВРНИРОВ Еп И Еп1ои осью шпинделя 10 равен 45, Опорные":, .ржни 3 и 4, саедине ные с подвижнымиШЗРНИРаМИ П 8 РВОЙ ПаРЫ Ап И Вп, РаСПОЛО,кены В плоскости МРОЛ, параллельнОЙ ОсиВ Пинделя 10 и параллельной оси 9 поворот Глатформь 3 2, Опар 1 ые стержни 51, "., Саеди 1 ЕНН 38 С ПОДВИжнЫМИ ШВРИРВМИ 1.3 И 3.п ВТОРОЙ ПВРЦ РВСПОЛаъхЕЫ В ,-ЛОСКОС.ГИ 3-33 ".Ч, параллельной оси шпиреля 10 и Пер 38 дКуля Ой аси Ц Гадапата Пат 3 Ормы 2 огарны 8 стеаж 1 И 7 и 13 тртаей гарье расположены в плОскасти, накланай падом 45 олярай к плоскости НЯЧ.Усрйсо рабстве слгя 3 сшил ОбраЗОМ,исема числаваГО праграммноГО уГ- ьавления Вьрабатывает неабхадимы 8 за" КОЛБ движения приводов линейных перемецений стержне 3 3-8 и управляет в саоВе твии с ними движеИ 1 ми 13 иРОдОВ, Эта обеспечивает ере 38 цеИе подвижной платформы 2 в прастрансте и, следавател,- но, необходимое относительное перемещение инструмета относительна детали для обработки последней с четырех сторон, Для обработки изделия с пятой старснь система ЧПУ обеспечивает выход подвижной платформы 2 в центральное положение для обработки изделия с четырех старон (фиг, 1), и поворот подвижной платформы 2 на 90. Последнее положение, которое показано на фиг, 2, является центральным для обработки изделия с пятой стороны.Относительна негагакже каки пои обработке четырех сторсн, производят необходимые перемещения подвижной платформы, Буквами со ш грихами на фиг, 2 обозпачены положения точек псдвикнои платформы 2 после ее доворота на 90,Выше агисан случай, ксчда псдвижная платформа 2 несет инструментальную головку, при этом деталь закреплена на поворотном столе (на фиг, 1 -.е показан), жестко связанном с непсдви 1,ьм основанием 1,Базможен второй вариант, когда на подвижной платформе 2 расположен поворотный стбл, а инструментальная Головка жестко связана с неподвижным.основанием 1. И в этом случае 01:.т;1 маль 308 с точки зрения жесткости расположение э 1 с.ен гов устройства остается таким же, .Вк ь случае подВижноЙ платфарль, несуще 1 инструментальную головку. ПокажЗм, чта предлаГВ 81;е а: ,ссительнае расположение элементов устройства является Оптималь 1 ым с тсчк 31 зпения повышения жесткости,ДействитеьГ. в и рсцессе Обрзастки В точк 8 контакта инструмен Га с де Галша действуют в общи случае три ссс;звяощи 1 усилия обработки (фиг, , . 21 х, Гу и Р. ОтсюДВ слеДует, чта пары спор ых стерж 1691092трем взаимно перпендикулярным направлениям или возможно ближе к ним, Пара опорных стержней 3 и 4 обеспечивает жесткость устройства в направлении 2, пара основных стержней 5 и 6- в направлении У, пара опорных стержней.7 и 8 - в направлении Х. Однако, поскольку точка приложения усилий обработки не совпадает с центром жесткости устройства, то жесткость последнего определяется и разносом центров подвижных шарниров стержней в парах, который обеспечивает сопротивляемость системы действию моментов вокруг трех координатных осей, возникающих из-за внецентреннсго приложения нагрузки. Иэ изложенного ясно, каким образом должны располагаться опорные стержни в случае обработки детали с четырех сторон для обеспечения необходимой жесткости,Однако предлагаемые требования недостаточны для обеспечения жесткости при пятисторонней обработке детали,Так, при повороте подвижной платформы на 90 для обработки изделия с пятой стороны спорные стержни, расположенные попарно по трем взаимно перпендикулярным направлениям, сильно наклоняются и сближаются. Система, очевидно, при этом теряет жесткость. Этого позволяет избежать предлагаемое расположение элементов устройства. На фиг. 3 показано, что в случае а = 45 спорные стержни 3 и 4 не изменяют сесегс наклона при повороте подвижной платформы 2 на 90 О, а остаются параллельными самим себе и только изменяют свою длину, В случае а Ф 45 О (показано на фиг. 3 пунктиром) спорные стержни 3 и 4 при повороте платформы 2 наклоняются.Буквами на фиг, 3 Вн 1. Вп 1, Вп 1 обозна чены положения центров неподвижного шарнира спорного стержня 4, подвижного шарниса опорного стержня 4 в положении для обработки детали с четырех сторон и псдвижногс шарнира опорного стержня 4 в положении для обработки детали с пятой стороны.Аналогичное имеет место для опорных стержней 5 и 6, Координаты их неподвижных шарниров Сн и О выбраны так, чтобы опорные стержни 5 и 6 имели одинаковые небольшие наклоны пс отношению к направлению силы Ру в обоих центральных положениях платформы для обработки детали с четырех стсро и с пятой стороны,Выбор угла ф = 45 позволяет добиться того, чгобы при повороте подвижной платформы 2 разнос между центрами подвижных шарниров опорных стержней 5 и 6 не изменился. Для сравнения на фиг. 3 пунк 5 10 15 25 тирными линиями показано расположение опорных стержней при ф Ф 45 О. Из чертежа видно, что в этом случае разнос центров подвижных шарниров Оп и Сл в позиции для обработки изделия с четырех сторон (центры занимают положение Рп и Сп 1 много больше разноса в позиции для обработки иэделия с пятой стороны (центры занимают положения Оп 1 и Сп 1). В рассматриваемом случае, поскольку речь идет о сопротивлении моменту, действующему вокруг оси Х, под разносом следует понимэть проекцию расстояния между указанными шарнирами на направление Е. Таким образом, при ф =. 45 О сопротивление пары опорных стержней моменту, действующему вокруг оси Х в позиции для обработки пятой стороны, много меньше, чем в позиции для обработки четырех сторон детали. Если 3 = 45, тс проекции расстояния на оси Е между шарнирами Оп и Сп в обоих положениях подвижной платформы 2 одинаковы и, следовательно, деформации системы также одинаковы - система не терязт жесткости при выходе в позицию для обработки пятой стороны детали,Разнос шарниров Еп и Еп, равный проекции расстояния между их центрами нз направление оси У, определяет сспрстивле ние пары опорных стержней 7 и 8 моменту,действующему вокруг сси Е (фиг. 1), Аналогично предыдущему значение у 45 обеспечивает одинаковость этого разноса как в позиции подвижной платформы для обра ботки детали с четырех сторон, так и в позиции для обработки детали с пятси стороны.Таким образом, предлагаемое относительное расположение элементов устройства является оптимальным в том отношении, 40 что позволяет сохранить жесткость устройства при обработке детали с четырех сторон. Жесткость в позиции для обработки детали с четырех сторон обеспечивается необходимой жесткостью опорных стержней 45 разносом их подвижных шарниров.Заметим, что форма подвижной платформы 2 в аиде прямоугольного параллелепипсда принята условно для упрощения описания и графического иллюстрирования, 50 Следует считать прямоугольный параллелепипед воображаемым контуром, жестко связанным с подвижной платформой 2,Фактическая ее форма должна быть болеесложной, Например, грань Н выше точек 55 крепления подвижных шарниров Сп и Оддолжка быть срезана, поскольку в противном случае опорные стержни 5 и 6 столкнутся с телом платформы 2 при поступательном перемещении последней в пределах рабс91092 7 16 чей зоны из центрального положения (фиг.1) в отрицательном направлении оси Х.Формула изобретения Обрабатывающее устройство, содержащее неподвижное основание, поворотную платформу с инструментальной головкой, шесть приводов возвратно-поступательного перемещения, выполненных в виде опорных стержней переменной длины, концы которых соединены шарнирами с платформой и с неподвижным основанием, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения жесткости, шарниры платформы и основания при центральном положении платформы установлены так, что центры одной пары шарниров платформы расположены на прямой, параллельной оси поворота платформы на 90, при зтом угол между осью шпинделя и перпендикуляром к указанной прямой и к оси поворота платформы равен 45, центры второй пары шарниров платформы расположены на прямой, находящейся в плоскости, параллельной оси шпинделя и перпендикулярной оси поворота платформы, при зтом угол между указанной прямой и осью шпинделя равен 45, и цен тры третьей пары шарниров платформы расположены аналогично центрам второй пары шарниров в плоскости также параллельной . оси шпинделя и перпендикулярной оси поворота платформы, кроме того, опорные 10 стержни, соединенные с шарнирами первойпары, расположены в плоскости, параллельной оси шпинделя и оси поворота платформы, а опорные стержни, соединенные с шарнирами второй пары, расположены в 15 плоскости, параллельной оси шпинделя иперпендикулярной оси поворота платформы, при атом опорные стержни третьей пары шарниров расположены в плоскости, наклонной под углом 45 к плоскости стер жней первой пары шарниров и перпендикулярной к плоскости расположения стержней второй пары шарниров.1691092 едактор М.Кобылянская ор М.Демч Тираженного комитета по изоб 13035, Москва, Ж, Рау арс ри Производственно-издательский комбина д, ул.Гага тент", г. У 3 3882ВНИИПИ Го ставитель Е,Марко хред М.Моргентал ОДПИСНОВи Открытия тениямская наб.,