Привод подач

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН А 1 51) 4 1 02 СССР НРЫТИ ВЕННЫИ НОМИТ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ГОСУД А ПО ДЕЛ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ онструки Московинститут но оен/02, 1972. областиспольионных ится .быт пре а ериа явл тся расжностейА х возм гв ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Рязанское специалторское бюро станкострский станкоинструмента(57) Изобретение относстанкостроения и можетзовано в приводе подачмашин для обработки манием. Целью изобретениширение технологически за счет обеспечения возможности управления движением и положениями каретки по заданной программе, Ползунс резцом закреплен на скалках 3,установленных в основании 5 в гидростатических подшипниках 6. В полости15 расположена пара сопло-заслонка,элементами которой являются правыйторец диска 19 и торец 25 поршня 22,связанного через кронштейн 32 с приводом поступательного перемещения.Под действием давления в полости 15поршень 22 выдавливается влево и нагружает через кронштейн 32 приводпоступательного перемещения. Приэтом перемещении поршня 22 зазор 26увеличивается, а зазор 27 уменьшается. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов приводе подач прецизионных машиндля обработки материалов резанием,Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей эа счетобеспечения возможности управлениядвижением и каретки вдоль направляющих по заданной программе. . 10На фиг. 1 представлен приводподач, общий вид; на фиг. 2 - полостьцилиндра с парой сопло-заслонка; паФиг. 3 - разрез А-А на фиг, 1; нафиг. 4 - разрез А-А на фиг, 1, при 15выполнении поршня-каретки прямоугольной формы; на фиг. 5 - привод подачс дифференциальным цилиндром; нафиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5.Привод подач (фиг. 1, 2 и 3)20содержит каретку, образованную ползуном 1, несущим резец 2 и установленным на скалках 3 и 4. Скалки расположены с зазором в бесконтактныхгидростатических направляющих основания 5, образованных гидростатическими радиальными подшипниками 6 взаимообратным дросселированием. Подшипники 6 расположены в корпусах 7, установленных на основании 5. Корпуса 7 образуют с подшипниками 6 гидроцилиндр привода подачи каретки. Полэун 1 своими скалками 3 и 4 образует поршень, направ,ляющие которого образованы подшипниками 6, т.е. направляющими каретки,,Каждый подшипник 6 (их всего четыре)содержит в отверстии по четыре равномерно распределенных по окружностинесущих кармана 8 и приемных камер 9,Каждый карман 8 соединен с диаметрально противоположной камерой 9 отверстиями 10 и винтовой канавкой 11.Кроме того, подшипник 6 содержиткольцевую камеру 12 подвода смазки,соединенную с источником давленияР смазки линией 13, с приемнымикамерами 9 через зазор 14 и с полостью 15 гидроцилиндра через зазор16 между скалкой 3 и подшипниками 6.В скалке 3 выполнено отверстие 17,соединяющее полость 15 в левом корпусе 7 с полостью 18 в правом корпусе 7, В скалке 4 такого отверстиянет. На левом торце скалки 3 закреплен диск 19 с центральным отверстием 20,В левом корпусе 7 расположен с зазором в направляющих втулках 21 дополнительный поршень 22, Втулки 21 выполнены в виде радиальных гидро- статических подшипников с- взаимообратным дросселированием, содержащих несущие карманы 8, приемные камеры 9 и кольцевую камеру 12 подвода смазки, соединенную с источником давления Р смазки. На поршне 22 установлен диск 23. Торец 24 на поршне 22 и торец 25 на диске 23 образуют дросселирующие зазоры 26 и 27 с торцами диска 19. Центральное отверстие в диске 19 отверстием 28 в поршне 22 соединено со сливом, Таким образом, аппарат сопло-заслонка образован в полости 15 (сопло - левый торец диска 19, заслонка - торец 24) и в полости 18, поскольку отверстие 17 является ее продолжением (правый торец диска 19 - сопло, торец 25 - заслонка). Оба аппарата сопло-эаслонка через свои дросселирующие зазоры 26 и 27 соединяют полости 15 и 18 со сливом через отверстие 28 и совместно с зазорами 16 в полостях 15 и 18 образуют мост гидравлических сопротивлений, причем зазоры 16 и 29 в полости 15 образуют одно сопротивление моста. Полость, в которую выходит скалка в левом корпусе, каналом 30 соединена с полостью 15 и все вместе образуют единую левую полость 15 гидроцилиндра. Аналогично образована правая полость 18. Скалка 4 отверстия 17 неимеет.В данном случае сопла расположены на каретке, а заслонки - на дополнительном поршне, причем аппараты сопло-заслонка выполнены в двух полостях 15 и 18 цилиндра привода подач. Однако, если представить, что диск 19 выполнен без центрального отверстия, а дополнительный поршень 22 кончается справа сплошным торцом 24 с отверстием 28 в нем, то торец 24 поршня 22 будет играть роль сопла, сопряженный с ним торец диска 19 - роль заслонки, а аппарат сопло-заслонка будет только в полости 15. В этом случае, поскольку канал сопротивления зазора 27 перекрыт, для сохранения моста гидросопротивлений из полости 18 следует организовать слив жидкости через специальное сопротиление 31.Дополнительный поршень 22 снабжен приводом перемещения, Возможный его вариант показан на фиг. 1, На левом конце поршня закреплен кронштейн 32,который с помощью гибкой связи 33,например тросиком или лентой, связанс барабаном 34, вращающимся, например, от привода 35 с ЧПУ (числовымпрограммным управлением),Привод подач работает следующимобразом.При подаче давления Р текучаясреда, например масло, поступает в 10кольцевые камеры 12 всех подшипников 6 и 21. Отсюда по трактам 12-14-9-10-11-10-8 она поступает в несущие карманы гидростатических под,шипников, откуда, дросселируясь, 15вытекает наружу (уплотнения не показаны). При этом каретка своимискалками 3 и 4 всплывает, жесткобесконтактно центрируется текущимслоем масла в пределах зазоров в 20подшипниках (направляющих) 6, а дополнительный поршень - аналогично вподшипниках (направляющих) 21. Крометого, по трактам 12-16 и 12-29 маслопоступает в полость 15 и по тракту 2512-16 - в полость 18 гидроцилиндра.Из полости 15 гидроцилиндра масловытекает наружу по тракту 15-26-28,а из полости 18 - по тракту 18-17-27-28, дросселируясь соответственно 30в зазорах 26 и 27. Зазоры 16, 26,27 и 29 малы, могут измеряться десятками микрометров, например могутбыть равны 20 мкм, причем целесообразно величины этих зазоров (соотношение сопротивлений плеч моста) подобрать так, чтобы давления в полостях 15 и 18 при отсутствии нагрузкибыли равны 0,5 Р, В этом случае сопротивления на входе в полости 15 и18 равны сопротивлениям на выходе иэних и обеспечиваются максимальныежесткость и чувствительность привода.При отсутствии нагрузки и неподвижном поршне 22 каретка занимает такое положение в пределах зазорОв 26 и 27, при котором равнодействующие давлений в полостях 15 и 18 выравнялись, т.е, при равенстве эффективных площадей поршня в полостях 15 и 18 давления станут равными. Под действием силы резания Р каретка смещается относительно неподвижного поршня 22 влево. При этом зазор 26 уменьшается, а зазор 27 увеличивается, соответственно гидросопротивление зазора 26 увеличивается, а зазора 27 уменьшаются, давление в полости 15 увеличивается, а в полости 18 уменьшается,и эта разность давления в полостяхуравновешивает силу резания Р, икаретка занимает свое новое равновесное положение относительно поршня 22,Под действием давления в полости15 поршень 22 выдавливается влево инатягивает гибкую связь 33. При вращении по заданной программе маломощным приводом 35 барабана 34 гибкаясвязь 33 перемещает с малым усилиемсоответственно поршень 22 (преодолевается лишь малое усилие давления напоршень 22). При его смещении, например, влево зазор 26 увеличивается, азазор 27 уменьшается, соответственнодавление в полости 15 падает, а вполости 18 увеличивается. Так возникает разность давлений, стремящихсявосстановить относительноЕ положениекаретки и поршня 22. Разность давлений смещает каретку за поршнем 22 ипоследняя отслеживает его перемещениятем точнее, чем меньше зазоры, большедавление Р, эффективная площадь ос"новного поршня,Когда диск 19 сплошной без отверстия, поршень 22 оканчивается торцом24, а полость 18 соединена со сливомчерез специальное сопротивление 31,каретка тоже "привязана" к поршню 22.При их относительном смещении меняется зазор 26 и давление в полости 15(в полости 18 давление сохраняется).При смещении сопла 24 влево давлениев полости 15 падает ниже давленияв полости 18 и каретка смещаетсявлево вслед за соплом, При смещениисопла 24 вправо давление в полости15 поднимается выше давления в полости 18 и каретка смещается соответственно вправо, При упрощенииконструкции привода уменьшается вдва раза жесткость привода по сравнению с первым вариантом. Однако сохраняются широкие воэможности высокоточного управления движением и положением каретки по заданной программе.На фиг. 4 показано выполнение поршня-каретки не цилиндрической, а прямоугольной, формы. Соответственно прямоугольную форму имеют карманы 8. Это выполнение показацо как вариант сечения А-А на фиг. 1 и 2,Направляющие могут быть контактными, могут иметь любую форму, а цилиндр может быть плунжерцым, штоковым, дифференциальным, с неподвижнымпоршнем и подвижным корпусом, питаться жидкостью, газом либо комбинированно,На фиг. 5 и 6 показан следящийпривод подачи с направляющими "ласточкин хвост , с дифференциальнымцилиндром, прямоугольным поршнем,с соплом, расположенным на корпусецилиндра. 1 ОКаретка 36 в виде корпуса цилиндра расположена на поршне 37 прямоугольной формы, закрепленном на основании 38. Направляющие 39 кареткикорпуса 36 цилиндра относительнопоршня 37 - основания 38 имеют формуласточкин хвост . Штоковая полость40 цилиндра соединена с источникомдавления Р текучей среды, жидкостиили газа непосредственно, а полость 204 1 - через сопротивление 42. На корпусе каретки 36 слева установленкронштейн 43, образующий направляющие дополнительного поршня 44, который несет выступ-заслонку 45, расположенную в нише 46, В нише имеетсясопло 47, в котором расположен поршень 44, Отверстие сопла 47 соединено со сливом. Сопло и заслонка образуют дросселирующий зазор 48, Уплотнения поршня 37 его штока и дополнительного поршня 44, каретки 36могут быть образованы малыми зазорами в подвижных стыках или бесконтактными опорами с внешним источником35давления, гидро- или газостатическими, Привод поршня 44 - заслонки45 осуществляется копирной линейкой 49.Устройство в этом случае работает 40следующим образом.При подаче давления Р в полости40 устанавливается то же давление Р.Давление в полости 41 зависит от величины зазора 48. Если между линейкой 49 и поршнем 44 имеется зазор,давление в полости 41 выталкиваетпоршень 44 влево, закрывает зазор 48и поднимается до значения Р. При этомкаретка 36 перемещается относительно50поршня 37 влево (эффективная площадьпоршня 37 больше в полости 41, чем вполости 40), пока дополнительный поршень 44, дойдя до упора в линейку 49,не образует зазор 48; При этом средаиз полости 41 вытекает на слив по55 тракту 41-46-48-47, дросселируясь в зазоре 48, давление в полости 41 падает до тех пор, пока корпус каретки Зб не остановится при таком значении зазора 48, что определяемое им давлеггие в полости 41, действуя на поршень 37, не уравновесит действие давления Р в полости 40. Если теперь поршень 44 перемещается, отслеживая профиль линейки 49, то корпус-каретки 36 будет перемещаться по направляющим 39 в режиме слежения за заслонкой 45, поддерживая определенное значение зазора 48 между соплом 47 и заслонкой 45.Чем больше зазор 48, тем меньше давление в полости 41, и наоборот.Таким образом, перемещая поршень 44 с заслонкой 45, можно с высокой точностью управлять перемещением и положением корпуса-каретки 36 на направляющих 39 в процессе работы стаггка.ф о р м у л а изобретения1. Привод подач, содержащий основание, каретку, установленную преимущественно в бесконтактных направляющих основания, источник давления смазки и цилиндр подачи, направляющие поршня которого образованы направляющими каретки, а рабочие полости каретки и основания, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможностиуправления движением и положениямикаретки по заданной программе, онснабжен парой сопло-заслонка, одиниэ элементов которой расположен накаретке, а другой - на .введенном впривод дополнительном поршне с меха 4низмом поступательного перемещенияи расположенном в выполненных в основании дополнительных направляющих,2. Привод по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что привод перемещения дополнительного поршня выполненв виде барабана, привода вращения спрограммным управлением, кинематически связанного с барабаном, игибкого элемента, один конец которого закреплен на барабане, а другойна дополнительном порпгне,1395451 б-Б Составитель А. АбрамовТехред М.Дидык Корректор И. Муска Редактор В. Ковтун Заказ 2329/16 Тираж 921 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4