Спосіб управління точністю положення осі обертання нежорстких радіальних гідростатичних опор

Спосіб управління точністю положення осі обертання нежорстких радіальних гідростатичних опор за рахунок зміни жорсткістних характеристик опори, який відрізняється тим, що перерозподіляють жорсткість в радіальних напрямках обернено пропорційно величинам деформацій в відповідних напрямках шляхом зміни тиску в ізольованих кишенях гідростатичних опор. Винахід відноситься до області машинобудування і може бути використаний в шпіндельних вузлах металорізальних верстатів вертлюжного типу.' Відомі засоби управління ходом технологічного процесу з метою збільшення точності та продуктивності обробки, в яких управління здійснюється за рахунок пружніх переміщень робочих органів верстату (див. Балакшин Б. С . «Основы технологии машиностроения». М.: Машиностроение, 1969, 556с). Відомий також засіб управління пружніми переміщеннями технологічно» системи, в якому вирішується задача компенсації пружньої деформації шляхом управління пружніми переміщеннями технологічної системи верстату (див а. с. №829403 СРСР, МКИ В23 Q15/00). В описаних засобах підвищення точності здійснюється за рахунок: - управління пружніми переміщеннями, які включають їх стабілізацію та компенсацію; - управління силовими режимами; - управління жорсткістю технологічної системи та іншими параметрами різання. Ці засоби вирішують основні задачі скорочення похибки динамічної настройки. щеннями системи СНІД (див а. с. СРСР №829403, кл. B23Q15/00,1980). Підвищення точності досягається за рахунок того, що засоби контролю положення шпінделя виконані в вигляді трьох рівномірно розташованих по колу датчиків, а засіб переміщення валу включає в себе три рівномірно розташованих по колу механізмів навантаження. Такий засіб, хоча і компенсує пружні зміщення шпінделя, не може забезпечити високу точність обертання, бо на положення осі шпінделя будуть чинити вплив биття осі роликів, а крім того в цьому випадку зменшується максимально допустима частота обертання шпінделя, бо вона обмежується частотою обертання роликів, що перевищує частоту обертання шпінделя в п разів, що залежить від відношення діаметру шпінделя в місці кочення до діаметру роликів. В основу винаходу поставлена задача створити такий засіб управління точністю положення осі обертання нежорстких радіальних опор, в якому за рахунок перерозподілу жорсткості в радіальних напрямах по куту повороту компенсувалася б деформація в відповідних напрямках, що призведе до підвищення точності обертання, і за рахунок цього дозволить зменшити некруглість виробу, який обробляється. Поставлена задача вирішується тим, що перерозподіляють жорсткість в радіальних напрямках обернено пропорційно величинам деформацій в відповідних напрямках шляхом збільшення тиску в кишенях, розташованих на осі найменшої жорсткості. Збільшення тиску в відповідних кишенях призводить до збільшення жорсткості в напрямку цих кишень, бо j=f(P) і відповідно до зниження пе (22)07.10.1999 (24) 15.03.2001 (46) 15.03.2001, Бюл. № 2, 2001 p. (72) Ковальов Віктор Дмитрович, Бабін Олег Фавієвич, Бевзюк Олександр Федорович, Донченко Олександр Іванович (73) ДОНБАСЬКА ДЕРЖАВНА МАШИНОБУДІВНА АКАДЕМІЯ Скорочення похибки статичної настройки вирішується в основному за рахунок стабілізації або компенсації інших переміщень. На точність статичної настройки чинить значний вплив неточність вузлів верстату. Ця похибка в основному носить систематичний характер і для того, щоб її зменшити, необхідно змінити будь-яку з складових похибки по відповідній програмі. Найбільш близьким до засобу, що пропонується, є засіб управління пружніми перемі '«sa in со < э 35401 реміщення в цьому напрямку y=f(j). Таким чином, здійснюється регулювання відносного зміщення в різноманітних площинах, шляхом зміни пружніх переміщень при повороті опори, - під впливом силових чинників Запропонований засіб реалізується на пристрої для обробки шатунних шийок круглих колінчатих валів. Пристрій являє собою планшайбу (вертлюг) великого діаметру і малої' довжини, що несе інструмент і обертається в гідростатичних радіальних та осьових підшипниках Планшайба (вертлюг) із-за технологічних особливостей верстату - необхідність мати розтин для надівання на непорушну шатунну шийку та малу товщину для можливості обробки по довжині має низьку жорсткість, величина якої в різноманітних площинах різна Як відомо, при рівній жорсткості круглої деталі, биття осі обертання валу залежить від некруглості базових поверхонь (шийок) валу. Гідростатична радіальна опора до того ж компенсує нек-руглість - 5...8 разів.Однак, в даному випадку вирішальним чинником є різножорсткість планшайби (вертлюга) та характер діючих сил, що обертаються. Постійне регулювання тиску* в кишенях дозволяє добитися від нежорсткого вертлюга відносної стабільності по жорсткості Запропоноване технічне рішення відповідає критерію «Винахідницький рівень», бо невідомо використання зміни тиску в ізольованих кишенях для управління точністю обертання. Пошук, проведений по джерелам науковотехнічної та патентної інформації показав, що сукупність всіх істотних ознак заявнику не відома. Отже, технічне рішення відповідає вимогам новизни, тому що воно не відомо на рівні техніки. На фіг. І зображено вертлюжний супорт верстата для обробки шатунних шийок крупних колінчатих валів з пристроєм для управління точністю положення осі обертання планшайби (вертлюга) На фіг. 2 - поперечний перетин планшайби з опорами Пристрій розташовано в корпусі вертлюжного супорта 1 Планшайба 2 розміщена в багатокишенькових радіальних 3 і осьових 4 гідростатичних підшипниках. В планшайбі 5 закріплено ріжучий інструмент 5. Корпус 1 і планшайба 2 виконані розрізними і мають механізм затиску 6. Кишені 7 радіального підшипника 3 сполучені через компенсатори 8 і розподільний пристрій 9 з джерелом живлення 10. На непорушній частині корпусу 1 встановлено датчик 11, призначений для визначення радіального биття оброблених шатунних шийок. Датчик биття 11 приєднаний до системи 12 управління розподільного пристрою 9. Пристрій для управління точністю положення осі обертання планшайби (вертлюга) працює слідуючим чином. При чистовій обробці, що ведеться широким різцем з пружинною оправкою і малою подачею, забезпечується зрізання стружки по всій поверхні шатунної шийки, подача речовини, що змащує кишені 7 здійснюється від джерела живлення 10 через розподільний пристрій 9 і компенсатори 8. При цьому із-за нестабільності роботи затискного пристрою 6 і ряду інших причин (обертальна сила різання, температурні деформації і т і ) виникає биття обробленої шатунної шийки, що може перевищувати допустиму величину. Датчик биття 11 визначає величину і направлення максимальної осі. биття шатунної шийки і подає сигнал на систему 12 управління тиском в кишенях 7 таким чином, щоб в кишенях, розташованих на максимальній осі, тиск'збільшувався. В цьому випадку жорсткість в напрямку більшої піддатливості збільшується і при подальшій обробці забезпечується допустима некруглість шатунної шийки Таким чином, чистова обробка, наприклад шістьох шатунних шийок при неодноразових розкриттях і затисках розтину планшайби і корпуса вертлюжного супорта, забезпечує високу стабільність положення осі обертання планшайби, що дозволяє виконувати обробку колінчатого валу з високою жорсткістю. І. ' vmaiff KWS9 ' 35401 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03