Рабочий стол карусельного станка

(71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущихстанков(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 700321, кл. В 23 ( 1,/02, 1979(54)(57) РАБОЧИЙ СТОЛ КАРУСЕЛЬНОГОСТАНКА, содержащий основание, установленную на основании.планшайбу скруговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемес яточи тремяимее на ос ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ и 9)Янди 087295 А планшаибы, о т л и ч а ю щ итем что, с целью повышенияти обработки, стол снабженкаретками, одна из которыхнаправляющие и установленаовании с возможностью перемещения, другая установлена на планшайбе с возможностью поворота иснабжена многоступенчатыми блоками,а третья каретка снабжена упорамии установлена в направляющих каретки, размещенной на основании с возможностью взаимодействия упоров соступенями блоков, а механизм осевого перемещения планшайбы выполненв виде кольцевого поршня, размещенного между корпусом и кареткой.1087295 Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствамрабочего стола карусельного станкадля окончательной высокоточной торцовой обработки прецизионных дета 5лей из цветных сплавов алмазнымрезцом, в котором периодическая рабочая подача на глубину резания осуществляется осевым перемещением обрабатываемой заготовки,10Известен рабочий стол токарно-карусельного станка, содержащий основание, установленную на основаниипланшайбу с круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемещения планшайбы 1 3.Недостатком известного рабочегостола является невозможность осуществления периодической рабочей подачина глубину резания обрабатываемойзаготовки.Целью изобретения является повышение точности обработки за счетдостижения более точного направленияустановленной подачи на глубину резания.Укаэанная цель достигается тем,что рабочий стол карусельного станка, содержащий основание, установленную на основании планшайбу с30круговыми гидростатическими направляющими и механизм осевого перемещения планшаибы, снабжен тремя каретками, одна из которых имеет направляющие и установлена на основаниис возможностью перемещения, другая З 5установлена на планшайбе с возможностью поворота и снабжена многоступенчатыми блоками, а третья кареткаснаЬжена упорами и установлена внаправляющих каретки, размещенной на фосновании с возможностью взаимодействия упоров со ступенями блоков,а механизм осевого перемещения планшайбы выполнен в виде кольцевогопоршня, размещенного между корпусоми кареткой,На фиг. 1 схематически изображено устройство рабочего стола карусельного станка, общий вид; на фиг. 2 - 50 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3развертка кругового сечения механизма подачи; на фиг. 4 - основные части стола с более подробным выявлением элементов его механизма осевой 55 подачи; на фиг. 5 - последовательность перемещения корпуса со ступени на ступень. 2Рабочий стол состоит из основания 1, по прямолинейным направляющим (не показаны) которого может перемещаться, при настройке станка, линейная каретка 2. Каретка 2 в свою очередь несет на себе дуговые направляющие, по которым при наст -ройке станка перемещают каретку 3,В каретке 3 выполнена вертикальнаярасточка, в которой своей цилиндрической направляющей шейкой базируется каретка 4 рабочего шпинделя 5.Внутри каретки 4, соосно его направляющеи расточке, выполнены по вертикали замкнутые полусферические опоры, например аэростатические, накоторых базируется своими полусферическими цапфами рабочий шпиндель 5.На посадочном конце шпинделя 5 закреплена заготовка 6. Соосно со шпинделем 5 в каретке 4 установлен привод 7 рабочего шпинделя,Таким образом, положение рабочего шпинделя 5 и заготовки 6 относительно основания 1 стола определяется положениями линейной каретки 2,каретки 3 и каретки 4 рабочего шпинделя. После настройки станка каретки 2 и 3 Фиксируются так, что онисоставляют с основаниями 1 стола единое целое, и рабочая подача на глубину резания осуществляется только осевым перемещением каретки 4 относительно каретки 3.Установочной базой каретки 4 служат нижние поверхности ступеней ступенчатых блоков 8, установленных на фланце каретки 4, лишающие каретку 4 трех ступеней свободы (двух возможных поворотов около горизонтальных оеей координат и одного перемещения вдоль вертикальной оси) .Направляющей базой, лишающей каретку 4 еще двух ступеней свободы (двух его возможных перемещений по горизонтальным осям координат) служит упомянутая узкая цилиндрическая расточка в каретке 3, охватывающая цилиндрический стакан каретки 4 у самого его фланца, не препятствуя при этом установке фланца своими установочными блоками по установочным базам каретки 3.Опорной базой, лишающей каретку 4 последней - шестой степени свободы (возможного его поворота около вертикальной оси), служат силы трения натяга на направляющей базе,(в, стыке между гильзой каретки 4 и соп5 1 О Ь15 20 55 3 1ряженной с ней расточкой в каретке3).Закрепление каретки 4 на установочной базе выполнено либо толькосилой веса самой каретки 4 вместе сразмещенными на нем деталями столаи заготовкой, либо, в дополнение куказанному весу, осевой силой, развиваемой поршневым устройством, показанным на фнг. 4,Установочная база на каретке 4состоит (фиг. 2 и 3) из трех одинаковых ступенчатых блоков 8, концентрично закрепленных по окружности фланца под углом 120 о друг к другу.Соответствующая же установочнаябаза на каретке 3 выполнена в видетрех плоских выступающих упоров 9,также расположенных по окружностипод углом 120 друг к другу. Соответоствующие друг другу поверхности(фиг. 3) ступеней на каждом из трехблоков и поверхности упоров (например, 1 - 1- 1 н или 11 - 11 нцф и т.д. и 1 - 1 я - 1 " ) распо- о о аложены в одной и той же плоскостии расставлены друг относительнодруга под углом 120 . Поэтому каретока 4 в рабочем положении всегда установлена на каретке 3 на "трех точках" - трех ограниченных участкаходной плоскости, расставленных пооокружности фланца под углом 120При этом положение каретки 4 по высоте зависит от высоты той группы"ступеней" на блоках 8, которымион опирается на выступающие упоры9 каретки 3.Направляющей базой (фиг. 4) длябазирования каретки 4 оносительнокаретки 3 служит узкая цилиндрическая шейка "0" на каретке 4, охватываемая кольцевой направляющей базой(поверхностью цилиндрической расточки) на каретке 3. В рабочем состоянии (в процессе обработки детали) кольцевая база каретки 3 охватывает шейку "0" каретки 4 с натягом, т.е. в рабочем состоянии каретки 4 и 3 представляют собой единоецелое, обеспечивая максимальнуюжесткость шпинделя 5 относительнооснования 1 стола в целом. На поверхности кольцевой базы "О" каретки 3 выполнены канавки, соединенные каналом 10 с источником жидкости (например, масла) или газа под высоким давлением, При пода 087295 4 че жидкости (газа) под давлением по каналу 1 О происходит раскрытие стыка между шейкой каретки 4 и поверхностью базового отверстия карет. ки 3, освобождающее тем самым каретку 4.В каретке 3 под описанным направляющим базовым отверстием "0" выполнена концентричная ему цилиндричес" кая расточка Р, в которую вставлен кольцевой поршень 11. Внутренний поясок поршня 11 свободно с зазором входит в кольцевую канавку на каретке 4. Радиальные зазоры между стаканом каретки 4 и поршнем 11 позволяют каретке 4 свободно устанавливаться на упорах 9, Полость, образованная верхним торцом поршня 11, кареткой 4 и расточкой Р каретки 3, соединена каналом 12 с источником жидкости (газа) высокого давления. Приподаче по каналу 12 давления поршень 11 опускается, создавая накаретке 4 осевое усилие, прижимающее его установочные базы на ступенчатых блоках 8 к упорам 9 каретки 3.Утечки жидкости из полости высокогодавления над поршнем 11 предотвращаются кольцевыми уплотнениями.В установочных упорах 9 каретки3 выполнены аэростатическне дроссельные питатели, соединенные каналом 13 с источником сжатого воздуха.К базовым полусферическим поверхностям в каретке 4, служащим опорами шпинделя 5, через дроссельныепитатели сжатый воздух подводитсяпо каналам 14,Стол работает следующим образом.40После закрепления предварительнообработанной заготовки 6 (фиг. 1)на рабочем шпинделе 5 каретку 3(эа счет ее перемещения по дуговьмнаправляющим каретки 2) наклоняютна определенный угол, соответствующий заданному радиусу обрабатываемойповерхности на заготовке, и закрен."ляют относительно линейной каретки 2.По каналу 14 (фиг. 4) к полусферическнм опорам шпинделя 5 подаютсжатый воздух. Шпиндель 5 совместнос заготовкой 6, всплывая на воздушном слое, занимает рабочее положение. Далее, перемещением каретки 2(фиг. 1) по линейным направляющимоснования 1 совмещают полюс предва108295 5рительно обработанной поверхностина заготовке 6 с вершиной резца(не показан) и закрепляют каретку 2относительно основания 1.После этого производят рабочуюподачу заготовки вдоль ее оси назаданную глубину резания Д . Дляэтого по каналу 10 (фиг. 4) в стык"0" между направляющей шейкой каретки 4 и кольцевой опорой каретки 3 10подают жидкость (гаэ) под давлением,которая расклинивает этот стык, освобождая тем самым направляющую шейкукаретки 4.По канаяу 13 подают воздух под 5давлением в установочные базы (фиг.4),Сжатый воздух, попадая в стык междуустановочными поверхностями 1 о трехупоров 9 и находящихся с ними вконтакте поверхностями 1 ступенчатых 20блоков 8, создает расклинивающееусилие, которое поднимает каретку 4совместно со шпинделем 5, заготовкой6 и приводом 7 на величину 6(Фиг. 5 б), максимальное значение 25которой в замкнутых плоских аэростатических опорах может составлять до0,03 - 0,04 мм при обычном цеховомдавлении сжатого воздуха (6 ати).Поэтому высота Д,1 вторых ступеней ЗОна установочных ступенчатых блоках 8должна составлять при указанных условиях не более 0,025-0,03 мм, чтобы обеспечить положительный зазорЫ-д),После указанных операций каретка4 оказывается полностью взвешеннойна воздухе и ее поворачивают вокругвертикальной оси на ширину однойступени ступенчатых блоков 8,40При повороте каретки 4 (фиг. 5 в)на место установочных площадок ступенчатого блока 8, находившихся доэтого над установочными базами 1аупоров 9, установятся установочныеплощадки 11, уменьшающие при своемгперемещении зазор Ь на величину д,Иэ-эа уменьшения зазора утечка воздуха из него сокращается и давлениеВоздуха в нем Растет. Усилие на ступенчатые блоки 8 со стороны зазораувеличивается и они поднимаютсявместе.с кареткой 4, шпинделем 5,заготовкой 6 и приводом 7. При полном перекрытии поверхностей 1 площадками 11 зазор между ййми возрастает до начального значения 6 , а расстояние между площадками 1 и 1о становится равным 6 + й, Другими словами, каретка 4 со шпинделем 5, заготовкой 6 и приводом 7 после поворота каретки 4 на шаг одной ступени ступенчатых блоков 8 оказывается приподнятой по своей оси на величину Й +й.После поворота каретки 4 воздушный канал 13 перекрывают и каретка 4 вместе со шпинделем 5, заготовкой б и приводом 7 под действием собственного веса опускается до контакта установочных площадок 11 ступенчатых блоков 8 с установочными базами 1 о упоров 9, т.е. на величинуВследствие этого заготовка 6 относительно исходного положения оказывается приподнятой вдоль своей оси на высоту второй ступени, обеспечивая тем самым заданную глубину резания Лна заготовке 6.После поворота закрепление каретки 4 в. каретке 3 достигается снятием давления в канале 10. Упруго деформи. рованная давлением жидкости (газа) в стыке "0" шейка каретки 4 и ее кольцевая направляющая (база) каретки 3 при снятии давления под действием внутренних напряжений принимают номинальные размеры и плотно, с натягом, соединяют каретку 4 с кареткой 3.После указанных операций включают привод 7 вращения шпинделя 5 с заготовкой 6 включают подачу резца (не показан) и производят обработку заданной поверхности заготовки 6,По окойчании первого прохода резец вновь выводят из зоны обработки, производят новый цикл подъема поворота на шаг и опускания каретки 4,что вызывает подачу заготовки навеличину Д 2 (фиг. 3), и производят окончательный, чистовой проход резцом по обрабатываемой поверхности. Применение предлагаемого рабочего стола карусельного станка позволяет повысить точность обработки за счет достижения более точного направления ,установочной подачи на глубину резания.1087295 -/ / Заказ 2545/11 Тираж 767 Подписно ал ППП ффПатентф, г.Укгород, ул.Проектная,