Способ регулирования положения подвижного узла с многоопорными направляющими

 

Использование в устройствах для разгрузки многоопорных направляющих подвижных узлов прецизионных станков при настройке положения этих узлов Сущность в способе регулирования положения подвижного узла с многоопорными направляющими предварительно из общего числа опор формируют две группы в первую из которых включают не менее двух опор по каждому ряду, во вторую - по меньшей мере одну опору по краям тех же рядов Изменение расхода рабочей среды осуществляют сначала в опорах первой группы для исключения перекоса в поперечном направлении подвижного узла затем - в опорах второй группы для исключения перекоса в продельном направлении подвижного узпа Это обеспечивает упрощение настройки всплытия путем компансации поперечного и продольного перекосов за счет дополни тельного дросселирования газа и попеременной подачи его в предварительно сформированные соответствующим образом группы опор 4 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕCÅÈÕ

РЕСПУБЛИК (51)5 Р 16 С 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4862268/27 (22) 22,06.90 (46) 15,09.92. Бюл. М 34 (71) Особое конструкторское бюро станкостроения и Ленинградский политехнический институт им. М,И,Калинина (72) В.П.Шебашов и В,А.Прокопенко (56) Жедь В,П. Расчет и конструирование аэростатических опор, Методические рекомендации. М„НИИМАШ, 1970 =. 72. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО УЗЛА С МНОГООПОРНЫМИ НАПРАВЛЯЮЩИМИ (57) Использование: в устройствах для разгрузки многоопорных направляющих подвижных узлов прецизионных станков при настройке положения этих узлов. Сущность, в способе регулирования положения поИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано для разгрузки многоопорных направляющих подвижных узлов прецизионных станков при регулировании пространственного положения этих узлов.

Известен способ пневматической разгрузки многоопорных направляющих подвижного узла, основанный на подаче рабочей газовой среды под давлением в расположенные рядами опоры и всплытии этого узла.

В соответствии с этим способом всплытие узла происходит с образованием зазора между направляющими поверхностями обычно порядка 8 — 10 мкм. Сжатый газ от внешнего источника через дросселирующие сопротивления, выполненные в виде втулок,. Ж, „1762009 А1 движного узла с многоопорными направляющими предварительно из общего числа опор формируют две группы. в первую из которых включают не менее двух опор по каждому ряду, во вторую — по меньшей мере одну опору по краям тех же рядов. Изменение расхода рабочей среды осуществляю1 сначала в опорах первой группы для исключения перекоса в поперечном направлении подвижного узла, затем — в опорах второй группы для исключения перекоса в продольном направлении подвижного узла. Это обеспечивает упрощение настройки всплытия путем компенсации поперечного и продольного перекосов за счет дополнительного дросселирования газа и попеременной подачи его в предварительно сформированные cooTHBTciBóþùèì образом группы опор. 4 ил с калиброванными отверстиями, непрерывно подается в опоры. При этом трение скольжения заменяется на газовые и тепловые деформации и сводится к минимуму. исключается необходимость сбора и регенерации рабочей среды т.е. упрощается конструкция станка в целом. Однако, в случае многоопорных направляющих. при числе опор, превышающем 4 — 6,система становится статически неопределимой с неизвестным и изменяющимся законом распределения реакций и возникает проблема точной настройки и регулировки положения подвижного узла в пространстве.

Необходимость повышения точности регулирования положения приводит к существенным конструктивным усложнениям системы в целом и грудоемкой процедуре

1762009 настройки, т,к. дроссели устанавливаются на входах в опоры и замена их при настройке трудно осуществима (установка дросселей вне опор приводит к неустойчивости типа "пневмомолоток" из-за увеличения приведенного объема кармана), Цель изобретения — упрощение и повышение точности настройки пространственного положения подвижного узла с многоопорными направляющими.

Для достижения поставленной цели согласно способу регулирования положения подвижного узла с многоопорными направляющими, включающему подачу рабочей среды под давлением и изменение ее расхода в расположенных рядами опорах, предварительно из общего числа опор формируют две группы таким образом, что

s первую из групп включают не менее двух опор по каждому ряду, а во вторую по меньшей мере одну опору по краям тех же рядов.

Изменение расхода рабочей среды осуществляют сначала в опорах первой группы. для исключения перекоса в поперечном направлении подвижного узла. Затем изменением расхода только в опорах второй группы обеспечивают устранение перекоса в продольном направлении подвижного узла.

На фиг. 1 представлен эскиз шестиопорного подвижного узла (вид со стороны опор); на фиг. 2, 3 и 4 — эскизы десятиопорных подвижных узлов с различными вариантами схем настройки.

Изобретение иллюстрируется примерами исполнения, представленными на фиг.

1 — 4, На фиг, 1 показан шестиопорный подвижный узел 1, в котором несущие опоры

2, 3 и 4 расположены в ряд I — i и опоры 5, б и 7 — в ряд I I-I I, На плоскости каждой опоры выполнен карман, имеющий замкнутую микроканавку 8, например, прямоугольной формы, и центральную микроканавку 9.

Дроссель перед несущей опорой представляет из себя калиброванное отверстие во втулке 10, сообщающейся с микроканавкой 9, Несущие опоры 3, 4 в ряду! — I и 5, 6 в ряду II — II обьединены в одну группу, например, первую, и соединены попарно пневмолиниями 11 и 12 с центральной пневмолинией 13, которая в свою очередь соединена с источником питания 14. В пневмолиниях 11 и 12 установлены регулируемые дроссели 15 и 16 соответственно.

Опора 2 в ряду I — I и диагонально противоположная ей опора 7 в ряду II — II объединены во вторую группу опор и соединены пневмолиниями 17 и 18 с центральной пнев5

55 молин IBM 13. В пневмолиниях 17 и 18 установлены регулируемые дроссели 19 и 20 соответственно, В десятиопорном подвижном узле 21 (фиг. 2) в один ряд III — III расположены опоры 22, 23, 24, 25, 26, а в другой IY — IY— опоры 27, 28, 29, 30 и 31, Каждая из несущих опор 22 — 31 десятиопорного подвижного узла 21 также имеет карман, выполненный в виде микроканавки

8. например, прямоугольной формы, имеющий центральную микроканавку 9, Дроссель перед несущей опорой представляет из себя калиброванное отверстие во втулке 10, сообщающееся с микроканавкой 9.

Соединение несущих опор в группы в десятиопорном подвижном узле можно выполнить в нескольких вариантах.

ВАРИАНТ 1. Несущие опоры соединяют в группы аналогично, как в шестиопорном подвижном узле (фиг. 1), В одну группу, например первую, соединены четыре опоры

23. 24, 25, 26 ряда III — Ill и четыре опоры 27.

28, 29, 30 ряда IY — — IY, которые противолежат друг другу (фиг, 2).

Несущие опоры 23, 24, 25, 26 подсоединены пневмолиниями 32 и ЗЗ к источнику 34 питания. В пневмолинии 32 установлен регулируемый дроссель 35, предназначенный для управления давлением газа в несущих опорах 23, 24, 25 и 26, Другие несущие опоры 27, 28, 29 и 30 подсоединены пневмолиниями 36 и 33 к источнику 34 питания. В пневмолинии 36 установлен регулируемый дроссель 37, предназначенный для управления давлением газа в несущих опорах 27, 28, 29 и 30.

Несущие опорь! 22 в ряду III -- ill и 31 в ряду IY — IY образуют вторую группу опор, которые пневмолиниями 38 и 39 соединены с пневмолинией ЗЗ и источником 34 питания, В пневмолиниях 38 и 39 установлены регулируемые дроссели 40 и 41 соответственно.

ВАРИАНТ 2 (фиг, 3). Этот вариант наиболее целесообразно испольэовать при пониженной жесткости подвижного узла 21, для уменьшения краевых деформаций.

По этому варианту одиночные несущие опоры 22 и 31, составляющие вторую группу опор, расположены не на самом краю подвижного узла 21, Нумерация несущих опор, регулируемых дросселей и пневмолиний в этом варианте соответствует нумерации этих элементов в описании варианта 1 так как они выполняют одинаковые функции.

ВАРИАНТ 3 (фиг. 4), Этот вариант целесообразно использовать для создания подвижного узла повышенной нагрузочной

1762009 способности. Согласно этому варианту, в некоторых несущих опорах, например 42.

43, расположенных в средней части каждого ряда, дополнительное дросселирование не проводится. Эти опоры соединены пневмолиниями 44 и 45 с пневмолинией 33.

Нумерация остальных несущих опор, регулируемых дросселей и пневмолиний в этом .варианте также соответствует нумерации этих элементов в описании варианта 1 (фиг.

2), так как они выполняют одинаковые функции, При реализации предлагаемого способа постоянное дросселирование на входах несущих опор осуществляется калиброванными отверстиями во втулках 10, сопротивление которых составляет часть от требуемого общего сопротивления потока.

Всплытие шестиопорного подвижного узла 1 (фиг. 1) производится при подаче сжатого газа от источника питания 14 по пневмолиниями 11, 12, 13 и 18 ко всем несущим опорам при полностью открытых дросселях

15, 16, 19 и 20, После этого измерительными приборами определяется перекос всплытого подвижного узла 1. Затем настройкой регулируемых дросселей 15 и 16 производят дополнительное дросселирование газа переднесу цими опорами первой группы — 3, 4, 5 и 6 и, изменяя в них давление, компенсируют поперечный перекос подвижного узла 1.

После этого настройкой регулируемых дросселей 19 и 20 производят дополнительное дросселирование сжатого газа перед опорами второй группы — 2, 7 и. изменяя в них давление, компенсируют продольный перекос подвижного узла 1.

Осуществление предлагаемого способа в десятиопорном подвижном узла 21 произ5 водится аналогичным образом.

Положительным эффектом предлагаемого способа пневматической разгрузки многоопорных направляющих прецизионного подвижного узла является упрощение

10 настройки его всплытия путем компенсации поперечного и продольного перекосов за счет дополнительного дросселирования газа и попеременной подачи его в предварительно сформированные соответствующим

15 образом группы опор.

Формула изобретения

Способ регулирования положения подвижного узла с многоопорными направляющими, включающий подачу рабочей среды

20 под давлением и изменение ее расхода в расположенных рядами опорах, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности настройки пространственного положения подвижного узла, 25 предварительно из общего числа опор формируют две группы, в первую из которых включают не менее двух опор по каждому ряду, во вторую по меньшей мере одну опору по краям тех же рядов, а изменение рас30 хода рабочей среды осуществляют сначала в опорах первой группы для исключения перекоса в поперечном направлении подвижного узла, а потом — в опорах второй группы для исключения перекосов в продольном

35 направлении подвижного узла.

1762009

1762009

Редактор

Заказ 3245 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101!

/ g

Составитель Г.Гинзбург

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова