SU552140A1 - Двухопорный аэростатический шпиндельный узел - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области нрецнзионного станкостроени  и может быть использовано в качестве привода микроперемещений в координатно-расточных станках, координатно-измерительных машинах, а также в других станках, требующих изменени  положени  оси шпиндел .

Известны шпиндельные узлы на аэростатических опорах, в которых опоры выполнены в виде втулки с радиально закрепленными в ней соплами дл  подачи сжатого воздуха в зазор. Сопла св заны общей кольцевой питающей полостью 1.

Наиболее близким к изображению по технической сущности  вл етс  шпиндельный узел на аэростатических опорах, включающий вал, поддерживаемый двум  воздушными радиальными опорами. Кажда  опора представл ет собой цилиндрическую втулку, имеющую два р да питающих сопл, равномерно расположенных по окружности, с общим питанием (давление поддува ко всем питающим соплам подаетс  одинаковым 2.

Недостатком таких конструкций шпиндельного узла на аэростатических опорах  вл етс  невозможность обеспечени  заданного радиального или углового микроперемещений шпиндел  в опорах, а также относительно невысока  жесткость таких аэростатических опор.

Целью изобретени   вл етс  повышение жесткости опор и использование их в качестве привода микроперемещений шпиндел  на заданную величину.

Это достигаетс  тем, что кажда  опора снабжена измерительными соплами, пара противолежащих сопл выполнена с раздельным каналом питани , выполнена цепь управлени  питанием сопл, содержаща  последовательно соединенные датчик положени  с отсчетпым устройством и регул тор перепада давлепи , причем датчик положени  св зан с измерительными соплами, а регул тор давлени  - с каналами питани  опор.

На фит. 1 показан предлагаемый двухопорпый аэростатический шпиндельный узел; на фиг. 2 - разрез но А-А и Б-Б на фиг. 1 и функциональна  схема регулировани  положением шпиндел  в опорах по координате X.

Шпиндельный узел содержит вал 1, две аэростатические радиальные двухр дные опоры 2 и 3 с питающими соплами 4, разнесенными по оси вала, и два р да измерительных сопл 5 и 6. Иитающне сопла 4 сгруппированы по ос м X и Y так, что сопла, противолежащие д.рут другу, имеют раздельпое питание, регулируемое по величине.

Система регулировани  положени  оси шпиндел  по .координате х включает дл  каждой опоры датчик 7 положени  оси, св занный с отсчетным устройством 8 и измерительными соплами 6 или 5, а также регул тор переиада давлений 9, выходы которого св заны с противолежащими питающими соплами 4 одной из опор.

Работает предлагаемый аэростатический щпиндельный узел следующим образом (на примере регулировани  положени  оси шпиндел  по координате х).

Дл  перемещени  оси вала на заданную величину необходимо с помощью регул тора перепада давлений 9 изменить давление питани , подаваемое к противоположным питающим соплам 4, так, что давление, подводимое к питающему соплу, в сторону которого необходимо сместить ось вала, уменьщаетс , а в противоположную - увеличиваетс . Под действием возникшего перепада давлений ось щпиндел  перемещаетс . Величина этого перемещени  определ етс  с помощью датчика 7 положени  оси шпиндел  по показанию отсчетного устройства 8, при этом дл  получени  требуемой величины радиального перемещени  необходимо, чтобы векторы этих смещений на опорах 2 и 3 совпадали как по величине , так и по знаку. Угловое смещение оси шпиндел  достигаетс  равной величиной смещений на опорах 2 и 3.

Управление положением оси может производитьс  вручную (по показанию отсчетного устройства датчика) или с помощью системы автоматического регулировани  (САР).

В режиме стабилизации положени  оси щпиндел  1 (при использовании САР) при воздействии на него внешних нагрузок возникает перемещение вала в аэростатической опоре, которое измер етс  датчиком положени  7 и регистрируетс  на отсчетном устройстве 8. Затем это перемещение датчиком положепи  7 преобразуетс  в управл ющий сигнал , который воздействует на регул тор перепада давлений 9 так, что давление, подводимое к питающим соплам, увеличиваетс  со стороны меньшего зазора опоры и уменьшаетс  с противоположной стороны, создава  дополнительный перепад давлений, который , воздейству  на шпиндель 1, возвращает последний в исходное положение. Применение такого аэростатического шпиндельного узла позвол ет иметь повышенную жесткость и несущую способность, а следовательно , и повысить точность обработки деталей за счет уменьшени  величины упругих

деформаций щпиндел , использовать аэростатические опоры в качестве привода перемещений , кроме основного их назначени , повысить точность задани  координат оси щпиндел , а также упростить процесс выставки соосности аэростатических шпиндельных узлов в агрегатных прецизионных станках.

Claims (2)

1. Патент ФРГ № 1 252.010, кл. 49а, 17/00, 1970.

2. Шейнберг С. А. и др. Опоры скольжени  с газовой смазкой. М., Мащиностроение, 1969, с. 269.