Шпиндельные узлы с гидростатическими опорами

Отличие ШУ с гидростатическими опорами - высокая точность вращения; они могут быть выполнены быстроходными при сравнительно высокой жесткости. Гидростатические опоры хар-ся отсутствием износа, способностью выдерживать высок.нагрузки, демпфирующей способностью и отсутствием метал-го контакта при пуске шпинделя. Нашли прим. в тяжелых станках. Для высокоточного скоростного тяжелого токарного станка с микропроцессорным УЧПУ создан ШУ с гидростатическими опорами. Шпиндель 1 установлен в гидростатических подш-ках длиной, равной 0,7 от диаметра шейки. Передняя опора 9 - радиально-упорный подшипник, задняя опора 4 - радиальный подшипник; оба выполнены из бронзы и расположены в корпусе 5 с диаметральным зазором 10... 20 мкм. К корпусу прикреплен бронзовый цилиндр 6, кот. вместе с вращающимся поршнем 7 образует гидроцилиндр. кот. осущ. силовое замыкание и разгрузку упорного подшипника 11.

Входные сопротивления всех карманов подшипников образованы капиллярными канавками треугольн.сечения. При действии на шпиндель осевой нагрузки Р0 давление в кармане подш-ка 11 и полости гидравлич. регулятора 13 падает, при этом возрастает давление в полости цилиндра 6. Во фланцах 3 и 10 имеются бесконтактные гравитационные уплотнения шпиндельных опор. С карманом подшипника 11, разгружаемым от осевой нагрузки P0, связан электроконтактный манометр 15, кот. показывает величину этой нагрузки. При отклонении давления в кармане подш-ка 11 от заданного уровня манометр дает команду на отключение станка. ШУ работает в скоростном диапазоне частот вращения от поликлинового ремня 2, а в силовом (тихоходном) - от приводного зубчатого колеса 8. Масло охлаждается холодильной машиной 12. В качестве холодильного агента используется «Хладон-12», который с помощью термореле поддерживает в баке 14 температуру масла с точностью ±1,5 °С. Недостатки гидростатических опор: необходимость применения циркуляционной смазки, тщательная фильтрация масла, периодический контроль состояния ШУ, охлаждение рабочей жидкости вследствие значительного тепловыделения (особенно в быстроходных ШУ), значительные потери мощности при вращении шпинделя на холостом ходу.

Приводы подач. Типовые структуры. Особенности

Привод подачи должен обеспечивать изменение величин подач в требуемом диапазоне и создание определенной тяговой силы. Привод подачи должен обеспечивать максимальную производит-ть. Жесткость и динамич. хар-ки привода подачи в значительной степени опр-т точность и быстродействие станка.

Подача может осущ. по прямолинейной, круговой или какой-либо сложной траектории. Наибольш. распростр-ние получили в станках приводы, осущ-щие подачу по прямолинейной траектории. Они осущ-ся путём добавления в конце кинематич. цепи пары, преобразующ. вращательное движение в поступательное. Наибольш. распространение получили такие передачи как винт-гайка, колесо-рейка и кулачковые механизмы.

В общ. случае привод подачи вкл. источник движения – электродв-ль, звено регулирования подачи i_s, тяговое устройство ТУ, обеспечивающее перемещение рабочего органа РО.

Требования к приводам подач: 1. высокая жёсткость; 2. быстродействие; 3. широкий диапазон регулирования; 4. оптимальная масса и габариты.

Приводы подач подразделяются на приводы подач со ступенчатым регулированием и бесступенчатым регулированием. Последние подразделяются на следящие и шаговые.

Применение шагового ПП обеспечивает вращение ходового винта на заданное число импульсов, которое устанавливается системой ЧПУ. Фактическая отработка команды в таких приводах не контролируется, поэтому их еще называют системами без обратной связи. Точность в этом случае зависит от точности отработки программы, точности и жесткости механической части станка.

Прим. Следящ. П основано на использовании сигнала обратной связи, снимаемого со спец. датчика измерения перемещений рабочего органа и подаваемого на устройство ЧПУ для управления двигателем привода.

 

Тяговые механизмы подач. Реечный механизм

Тяговые устройства служат для перемещ. подвижн. узлов станка по направляющим прямолинейн. или вращат. движения.

Реечные приводы главн. движ. различают по способу преобразования вращательн. движения ведущих звеньев привода в прямолин. движение стола. Столы, перемещаются при помощи реечной пары, состоящей из прямозубой или косозубой рейки, привернутой к столу, и реечного колеса или червяка. Движение стола реверсируется специальной реверсивной муфтой.

В продольно-строгальном станке стол 3 перемещается реечной парой 1-2: реечное колесо и рейка. Реечное колесо вращается от 4-ёхступенчатой коробки скоростей. Блок 4 зубчатых колёс и колесо 6 коробки скоростей свободно насажены на вал и вращаются в разных направлениях. Во время рабочего хода двусторонняя электромагнитная муфта 5 связывает блок 4 с валом, вследствие чего вращение от него передаётся по цепи зубчатых колёс валу реечного колеса. Реверсирование осуществляется переключением муфты 5, в результате чего в рабочем состоянии оказывается зубчатое колесо 6, вращающее вал в обратном направлении.

Реечные приводы подач проще приводов главного движения. Однако им труднее обеспечить равномерность медленных движений, особенно в точных станках. Однако большое передаточное отношение, простота и высокий КПД делают это привод эффективным.