Глибокорозточувальний верстат

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано в станках для обработки глубоких отверстий. Известны глубокорасточные станки, включающие последовательно размещенные на станине узлы крепления отрабатываемой детали, направляющую стойку и стеблевую бабку, имеющую привод подач и зажим борштанги, содержат вспомогательную борштангу, соединяемую на время обработки с основной и образующую единую борштангу лежащую на двух опорах (Авт. св. СССР №755453, кл. B23B21/04, 12.06.78; Авт. св. СССР №657925, кл. B23B41/62, 22.11.76; Авт. св. СССР №184104, кл. 49a, 44, 30.10.64). К недостаткам этих станков можно отнести сложность использования их для обработки изделий длиной более 6000 - 8000мм из-за невысоких режимов резания, связанных с низкими динамическими качествами станков, а также нестабильное получение стружки скалывания, для удобства удаления стружки из зоны резания. Наиболее близким глубокорасточным станком к предлагаемому является станок (Авт. св. СССР №4558570, кл. B23B41/02, 04.01.88), работающий по следующим кинематическим схемам: а) вращается только деталь, инструмент осуществляет только подачу; б) вращаеся деталь и инструмент, инструмент осуществляет подачу; в) вращается только инструмент, и он же осуществляет подачу. Глубокорасточный станок содержит станину, на которой установлены: бабка для установки и вращения детали, направляющая стойка, каретка стеблевой бабки с приводом подач и закрепленной на ней стеблевой бабки, несущей стебель, с резцовой головкой, на котором установлен датчик усилия, соединенный с прибором, фиксирующим усилие подачи. Недостатком таких станков является сложность получения равномерности медленных перемещений стеблевой бабки с инструментом изза необходимости обеспечения соосности и режимов трения двух направляющих трения (стебель в люнетах и маслоприемнике и направляющие каретки стеблевой бабки по станине) и конечного звена тягового устройства привода подач, а также сложность удаления стружки из зоны резания. В основу изобретения поставлена задача создать такой глубокорасточной станок, в котором новое исполнение стеблевой бабки позволило бы ей совершать осциллирующие движения и за счет этого обеспечить высокие динамические качества станка в процессе резания, а также получение стружки скалывания. Поставленная задача решается за счет того, что в известном глубокорасточном станке, содержащем станину, на которой установлены бабка для установки и вращения детали, люнеты, направляющая стойка, каретка стеблевой бабки и закрепленной на ней стеблевой бабкой со стеблем и датчиком усилия, фиксирующим усилие подачи, отличающийся тем, что станок снабжен демпфером, выполненным в виде подвижной плиты с направляющими, установленной на каретке стеблевой бабки с управлением от следующего привода малых перемещений стеблевой бабки, связанного с датчиком скорости, установленным на приводе подач стеблевой бабки, и с датчиком усилия, установленным на шпинделе стеблевой бабки. Осциллирующие движения улучшают динамические качества станка за счет повышения демпфирования в системе, что значительно повышает динамическую жесткость. Демпфирующая сила получаемая из уравнения движения одномассовой системы, пропорциональна скорости. С учетом этой связи для повышения демпфирования можно приложить дополнительную силу, пропорциональную скорости, Так как демпфирование зависит от двух параметров: передаточной функции датчика скорости и следующего привода, то управление постоянной времени следящего привода осуществляется от датчиков скорости и усилия. Таким образом, станок снабжается активным демпфером, который представляет собой промежуточную плиту, осуществляющий осциллирующие движения при помощи следящего привода и способным подавлять вибрации в широком диапазоне частот. Кроме того, при этом снижается коэффициент трения, обеспечивается равномерность медленных перемещений и происходит дробление стружки. Поиск, проведенный по источникам научнотехнической и патентной информации показал, что совокупность всех заявляемых признаков неизвестна. На фиг.1 изображен глубокорасточный станок, общий вид; на фиг.2 - схема следящего привода малых перемещений стеблевой бабки с системой управления от датчиков. Станок для обработки глубоких отверстий состоит из станины 1, на которую установлены бабка 2 для установки и вращения детали, направляющая стойка с маслоприемником 3, каретка 4 стеблевой балки 5. Перемещение каретки 4 со стеблевой бабкой 5 осуществляется посредством привода подач 6. Между кареткой 4 и стеблевой бабкой 5 установлена промежуточная плита 7 с направляющими 8, в которой размещен следящий привод малых перемещений, состоящий из дифференциального гидроцилиндра 9, со штоком 10 которого связана промежуточная плита 7. Гидросистема питания цилиндра 9 состоит из насоса 11, фильтра 12, предохранительного клапана 13, редукционного клапана 14, выход которого соединен с бесштоковой 15 полостью гидроцилиндра 9. Штоковая полость 16 соединена с насосом 11. Устройство, задающее колебательное (осциллирующее) движение, включает в себя линейный двигатель постоянного тока 17, состоящий из обмотки возбуждения 18 статора и двух обмоток 19 и 20 якоря 21. На якоре 21 установлен плунжер 22 месдозы 23, гидравлически соединенный с гидродатчиком 24. Гидродатчик 24 выполнен в виде напорного золотника 25 с дополнительным плунжером 26, установлением в автономном корпусе. В напорном золотнике 25 имеется дросселирующая кромка 27 и с бесштоковой полостью 15 гидроцилиндра 9. На реечной шестерне привода подач 6 установлен датчик скорости 29, а на шпинделе 30 стеблевой бабки 5 установлен датчик усилия 31, взаимодействующий с двухконтактным реле 32. Станок работает следующим образом. Станок настраивается на обработку отверстия с заданной скоростью подач и усилием резания. При необходимости повышения виброустойчивости станка и дробления стружки включается следящий привод малых перемещений, который является активным демпфером. При этом рабочая жидкость через фильтр 12 подается насосом 11 в штоковую полость 16 гидроцилиндра 9 и редукционный клапан 14, откуда поток жидкости попадает в бесштоковую полость 15 гидроцилиндра. Обмотка возбуждения 18 статора линейного двигателя постоянного тока 17 создает магнитное поле, в котором находятся обмотки якоря 19 и 20. Одна обмотка 20 имеет стационарные параметры тока, а во второй обмотке 19 регулируется величина силы тока в зависимости от скорости перемещения каретки 4 стеблевой бабки 5 от датчика скорости 29, а от датчика усилий 31, установленного на шпинделе 30 стеблевой бабки 5 при достижении заданной величины силы подачи включается двухконтактное реле 32, которое запитывает обмотку якоря 19. При обесточенной обмотке 19 якорь 21 двигается в осевом направлений влево, перемещая плунжер 22 месдозы 23. Управляющее давление рабочей жидкости в месдозе 23 падает, соответственно падает давление в корпусе гидродатчика 24 и дополнительный плунжер 26 перемещается вправо. Давление от редукционного клапана 14 прижимает дополнительный плунжер 26 и напорный золотник 25 друг к другу. Положение напорного золотника 25, а следовательно, степень перекрытия дросселирующей кромки 27 перед сливным трубопроводом 28 зависит от соотношения величин управляющего давления, определяемого силой тока Г я в обмотке 20 якоря линейного двигателя 17 и давления настройки редукционного клапана 14. Изменяя величину I'я, можно изменять управляющее давление, а значит и положение напорного золотника 25 относительно дросселирующей кромки 27, и следовательно, изменять давление в бесштоковой полости 15 гидроцилиндра 1. Давление в бесштоковой полости 15 определяет усилие подачи стеблевой бабки 5, так как давление в штоковой полости 16 постоянно и равно давлению настройки насоса 11. При повышении заданной величины силы подачи стеблевой бабки 5 датчик 31 дает сигнал на двухконтактное реле 32, которое подает ток I"я в обмотку 19 якоря 21: якорь 21 перемещается вправо, перемещая плунжер 22 месдозы 23 также вправо. Управляющее давление рабочей жидкости в месдозе 23 повышается, повышается давление в корпусе гидродатчика 24, перемещая дополнительный плунжер 26 влево. Давление в бесштоковой полости 15 гидроцилиндра 9 увеличивается и происходит отскок инструмента от детали. При этом усилие подачи и двухконтактное реле прерывает подачу тока I"я в обмотку 19 якоря 21. Якорь 21 двигателя перемещается в исходное положение влево, перемещая плунжер 22 месдозы 23 влево, при этом давление в корпусе гидродатчика 24 падает, а следовательно и в штоковой полости 15 гидроцилиндра 9, и поршень 10 с плитой 7 и стеблевой бабкой 5 перемещается влево обеспечивая дальнейшее врезание инструмента. После чего цикл повторяется. Частота колебательного (осциллирующего) процесса зависит от силы тока на обмотках 19 и 20 якоря 21 линейного двигателя 17, а следовательно от скорости подачи стеблевой бабки 5, и динамических параметров гидравлического следящего привода.