Стол металлорежущего станка

(51) М, Кл.В 23 0 1/06 В 23 0 39/01 Ъоударотккхых комитет СССР по делам изобретений и открытий(5 Й) СТОЛ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА 1Изобретение может найти применение при создании станков для обработ.ки базовых поверхностей турбинных лопаток.Известен стол металлорежущего станка, например сверлильно-Фрезерного, содержащий станину и платформу, имеющую до шести степеней свободы для регулирования положения закрепленной на ней заготовки относительно станины, по меньшей мере одну пару опорных оснований прямоугольного профиля, подпружиненных к платформе и прилегающих к вертикальным плоскостям станины с возможностью поступательных перемещений и покачивания в процессе регулирования, а при фиксации принудительно прижимаемых к этим плоскостям силовыми элементами.Цель изобретения - обеспечить ро жесткую фиксацию платформы, лишающую ее всех степеней свободы.Для этого на противоположных сторонах платформы параллельно основани" 2ям выполнены цилиндрические поверхности, на каждой из которых расположен вкладыш, снабженный соот ветствен . но цилиндрической и плоской поверхностями для постоянного скользящего контакта с платформой и опорным основанием, а силовой элемент для фиксации опорного основания смонтирован на платформе с воэможностью покачивания относительно геометрической оси соответствующей цилиндрической поверхности платформы.Каждый вкладыш целесообразно выполнить в видестержня полукруглого профиля и смонтировать в обойме полу- кольцевого профиля, жестко соединенной с платформой и несущей ча наружной цилиндрической поверхности коромысло, на котором закреплен силовой элемент для фиксации опорного основания, действующий в сторону платформы.Для обеспечения последовательности нарастания зажимного усилия сна3 4461 цала на платформу, а затем на стани- ну силовые элементы могут быть выполнены в виде гидравлических мембранранных зажимов-, подсоединенных параллельно к единому источнику подачи рабочей среды под давлением, При прочих равных параметрах толщина мембран, действующих в сторону платфор; мы, существенно меньше толщины мемб" ран, действующих в сторону станины, 16Каждое из оснований представляет собой балкуТ-образного профиля, вертикальная часть которой может быть снабжена окном для размещения мембранного зажима, действующего в старо ну платформы.На фиг. 1 изображена схема стола агрегатного сверлильного фрезерного станка, предназначенного для обра" ботки на заготовке турбинной лопатки 20 трех базовых поверхностей: двух взаимно перпендикулярных плоскостей на хвостовике и центрового отверстия на торце пера, вид сбоку; на фиг, 2 то же, вид спереди. азТурбинная лопатка 1 (фиг. 1 и 2) закреплена при помощи винтовых зажимов 2 и 3 на платформе 4 стола.Положение заготовки относительно станины 5 (и относительно режущих ЭО инструментов станка) определяется датчиками 1,на чертеже не изображены ),Для.регулирования положения заготовки на станке платформа 4 имеет пять степеней свободы: два поступательных движения вдоль осей Х и У и три вращательных вокруг осей Х, У, Е. Все пять движений (на чертеже изображены стрелками) платформе 4 сообщают приводные звенья механизма ориентации (на чертеже не изображен).Платформа 4 смонтирована на штанге 6, установленной в отверстие продольной люльки 7 с воэможностью поступательных перемещений вдоль верти кальной оси ориентации У.Люлька 7 смонтирована на дуговых направляющих В вертушки 9, посредством которых платформа с заготовкой совершают вращательное движение во" круг продольной оси 2.Вертушка 9 посредством круговых направляющих 10 может сообщать платФорме 4 вращательное движение вокруг вертикальной оси У.55Для. поступательного движения вдоль оси Х служит ползун 11 с прямоугольными направлениями 12, соединя 67 ающими ползун с поперечной люлькой 13,установленной на дуговых направляющих 14 станины 5 и предназначеннойдля вращения платформы 4 вокругоси Х.Таким образом, платформа с заготовкой обеспечивается регулировочными движениями по пяти, а при необходимости и по шести степеням свободы,Для жесткой фиксации платформы: 4в любом из отрегулированных положений служит пара опорных оснований 15прямоугольного - в данном случаеТ-образного профиля, которые установлены в направляющих пазах, обра"эованных П-образными корпусами 16силовых элементов и торцовыми плоскостями станины 5,Корпусы 16 силовых элементов жестко закреплены на торцах станины 5 ив них выполнено по два окна, в кото"рых смонтированы металлические мембраны 17, герметично приваренные вместе с крышками 18 к корпусам 16,Опорные основания 15 установленыс возможностью поступательных движений вдоль оси У и вращательных движений (покачивания) в плоскостях на"правляющих пазов, т.е. обладают двумя степенями свободы в параллельныхплоскостях.От бокового смещения опорные .основания 15 удерживаются пальцами 19,которые одновременно служат для предотвращения прогибов корпусов 16 мембранных зажимов при закреплении ба"лок во время фиксации. Под действием пары пружин 20 каждое из -опорных оснований 15 своей верхней горизонтальной плоскостью постоянно прижимается к вкладышу 21, выполняемому в виде стержня полукруглого профиля (суммарное усилие всех пружин 20 не должно превышать веса стла с закрепленными на нем деталями), Вкладыши 2 1 смонтированы в обоймах 22 полукольцевого профиля, которые при помощи болтов 23, плотно посаженных в отверстиях платформы 4, и. гаек 24 через установочные кольца 25 жестко прижаты к платформе 4,Нв наружных поверхностях обойм 22 смонтированы с возможностью покачивания коромысла 26, на которых закреплены горизонтальные мембранные зажимы 27, выполненные аналогично167 5446 вертикальным и свободно расположенные в окнах .опорных оснований 15Вкладыши 21 притерты своими цилиндрическими поверхностями к обоймам 22, а плоскими поверхностями - 5 к верхним плоскостям опорных оснований 15. Со стороны этих притертых поверхностей на вкладышах выполнены замкнутые канавки 28 и 29, равномерно расположенные по этим поверхф ностям и соединенные каналами 30 с источником подачи масла под давлением.Стол работает следующим образом,Положение щупов датчиков и режу щего инструмента обрабатывающих агрегатов настраивается по эталону, имитирующему заготовку с обработанными базовыми поверхностями, относительно которых припуск на последую щую обработку распределен равномерно. Перед началом обработки эталон заготовки закрепляется в винтовых зажимах 2 и 3, после чего режущий инструмент и щупы датчиков подводятся к соответствующим поверхностям, настраиваются на номинальные размеры и фиксируются в этих положениях. Затем на место эталона устанавливается заготовка лопатки 30Регулирование положения заготовки на столе может производиться и самим оператором по показаниям механических индикаторов, устанавливаемых на место датчиков. В процессе регулирующих движений (который при использовании электронного оптимизатора длится всего несколько секунд) подпружиненные опорные основания 15, обладая двумя сте 40 пенями свободы, постоянно прижимаются к вкладышам 21, причем сами вкладыши за счет поворота вокруг своих осей постоянно контактируют с верхними плоскостями плавающих балок по45 всей плоской поверхности своих лысок. При повороте платформы 4 вокруг оси Х коромысла 26 поворачиваются по наружным поверхностям обойм 22, в результате чего обеспечивается равно мерность прилегания мембранных зажи. мов 27 к нижним плоскостям горизонтальных частей опорных оснований 1.Во время ориентации по каналам 30 под давлением подается масло, образу-ф ющее в канавках 28 и 29 вкладышей масляные подушки, которые в значительной мере снижают коэффициент трения на притерных поверхностях вкладышей и таким образом способствуют образованию равномерного зазора между притертыми плоскостями вкладышей и опорных оснований.По окончании регулирования подача масла в канавки вкладышей прекращается, при этом основные зазоры, гарантирующие установочные движения вкладышей относительно балок, выбираются действием пружин 20.Одновременно в камерах мембранных зажимов создается давление рабочей среды. Камеры всех мембранных зажимов подключены к единому источнику подачи рабочей среды параллельно, и нарастание давления в них происходит в равной мере и одновременно. Но зажатие горизонтальных и вертикальных частей плавающих балок происходит в последовательности, достигаемой за счет подбора толщины, размеров и формы мембран, обуславливающих их жесткость и вместе с тем начало срабатывания при равном давлении, а также развиваемое уси" лие зажатия. Для жесткого закрепления платформы с наименьшим уводом из отрегулированного положения вначале производится зажатие горизонтальных частей опорных оснований с тем, чтобы вначале выбрать оставшиеся микрозазоры в сочленениях вкладышей с обоймами и плавающими балками. Для этого мембраны горизонтальных зажимов выполнены более податливыми по сравнению с вертикальными, например, за счет меньшей толщины их стенок, При работе горизонтальных зажимов опорные основания свободно - не сдвигая платформу из отрегулированного положения- перемещаются вверх по направляющим пазам на величину, равную сумме величин выбираемых зазоров и упругих контактных деформаций в сочленениях вкладышей,После предварительного зажима опорных оснований начинают срабатывать зажимы, снабженные мембранами большей жесткости (более толстыми). После окончательного выбора зазоров с помощью мембран большей жесткости происходит окончательное сжатие опорных оснований, в результате чего опорные основания плотно прилегают к вкладышам, создавая сопротивление перемещению платформы от усилий резания.формула изобретенияСтол металлорежущего станка, например,сверлильно-фрезерного, содержащий станину и платформу, имеющую до шести степеней свободы для регу лирования положения закрепленной на ней заготовки относительно станины, по меньшей мере одну пару опорных оснований прямоугольного профиля, подпружиненных к платформе и при- ф1 ф легающих к вертикальным плоскостям станины с возможностью поступательных перемещений и покачивания в процессе регулирования, а при Фиксации принудительно прижимаемых к этим плоскостям силовыми элементами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью жесткой фиксации платформы, лишающей ее всех степеней свободы, на противоположных стОронах платфор- в мы параллельно основаниям выюлнены цилиндрические повеохности, на каждой из которых расположен вкладыш, снабженный соответственно цилиндрической и плоской поверхностями для постоянного скользящего контакта с платформой и опорным основанием, а силовой элемент для Фиксации опорного основания смонтирован на платформе с возможностью покачивания от- ЗО носительно геометрической оси соответ ствующей цилиндрической поверхности платформы. 2. Стол по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждыйвкладышвыполнен в виде стержня полукруглогопрофиля и смонтирован,в обойме полукольцевого профиля, жестко соединенной с платформой и несущей на наружной цилиндрической поверхности коромысло, на котором закреплен силовойэлемент для Фиксации опорного основания, действующий в сторону платФормы,3. Стол по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения последовательности нарастания зажимного усилия сначала наплатформу, а затем на станину, силовые элементы выполнены в виде гидравлических мембранных зажимов, подсоединенных параллельно к единому источнику подачи рабочей среды под давлением, причем при прочих равных параметрах толщина мембран, действующихв сторону платформы, существенно меньше толщины мембран, действующих всторону станины,Стол по пп. 1-3,. о т л и ч аю щ и й с я тем, что каждое из оснований представляет собой балку Т-образного профиля, вертикальная часть которой снабжена окном для размещения мембранного зажима, действующего в сторону платФормы.