CZ20022745A3 - Zařízení pro tepelnou kompenzaci ohybových deformací podélných součástí - Google Patents

Abstract

Na straně (sl) součásti (S) s kontrakcí je umístěn tepelný zdroj (Z), který je rozdělen do samostatných sekcí (Zl, Z2).

Description

Oblast techniky

Vynález řeší zařízení pro kompenzaci ohybových deformací podélných součástí, zejména pinoly nebo smykadla obráběcího stroje, teplem.

Dosavadní stav techniky

Problémem obráběcích strojů, zejména takových kde podélné součásti, jako kupříkladu pinoly nebo smykadla, jsou ohybově deformovány buď od mechanického namáhání nebo od jednostranného, zpravidla lokálního tepelného zdroje. Takovým zdrojem může být kupříkladu převodová skříň, která v důsledku tření jednotlivých převodů ajejich uložení je zdrojem tepla. Zde se vlivem větších délek podélných součástí výrazněji projevuje vliv ohybových deformací na přesnost obrábění. U horizontálních vyvrtávaček, která mají vřetena delších rozměrů činí odchylka na konci vřetene od ohybové deformace, tedy v místě upnutí nástroje, i několik desetin milimetru. Doposud se tato nepřesnost odstraňovala zpravidla citlivým zásahem obsluhy na základě odměřování polohy konce vřetena či nástroje od osy. Zásah lidského činitele kompenzující vzniklé odchylky však vyžaduje značnou praxi a jeho výsledek není zaručený. U NC strojů pracujících v automatickém režimu je takový zásah problematický.

Jako optimální postup, který minimalizuje vlivy lokálního tepelného zdroje na ohybové deformace se osvědčil vícesměnný provoz obráběcího stroje. Tento postup využívá teplotně ustáleného režimu, který nastane po najetí stroje do tepelně stabilního režimu v důsledku dlouhodobého provozu obráběcího stroje. Teplotně neustálený režim při náběhu studeného stroje takový postup neřeší. V tomto časovém úseku, při kterém se postupně temperují jednotlivé součásti vřeteníku, se postupně obráběcí stroj uvádí do teplotně ustáleného režimu. V tttt • · tt • ••tt • tt tttt • tttt « • tt tttt tt tttt « • · · * ·· «· • tt • tt tttt • tttt « ♦ * ¹ ·· ·tt·· tomto časovém úseku je obráběcí stroj nepřipravený pro přesnou práci. Takový postup důsledky ohybové deformace od lokálního zdroje pouze kompenzuje, ale neodstraňuje.

Podstata řešení

Zařízení podle vynálezu pro tepelnou kompenzaci ohybových deformací podélných součástí, zejména pinoly nebo smykadla obráběcího stroje, odstraňuje uvedené nedostatky. Na straně součásti s kontrakcí je umístěn tepelný zdroj. Velikost výkonu tepelného zdroje na straně s kontrakcí tuto kontrakci odstraňuje, protože ohřevem se podélná součást na této straně rovněž prodlužuje, čímž se ohybová deformace odstraňuje. Při optimálním provozu jsou napětí na obou stranách podélné součásti stejná, čímž je ohybová deformace vykompenzovaná. Je jedno, zda ohybová deformace je od mechanického namáhání či tepelného zdroje.

Je výhodné, když tepelný zdroj je rozdělen do samostatných sekcí, jejichž odlišný tepelný režim v jednotlivých sekcí může lépe kompenzovat ohybové deformace podélné součásti.

Pokud je na straně s kontrakcí, jakož i na protilehlé straně je umístěna alespoň jedna dvojice čidel, jejichž vstupy vedou do porovnávacího obvodu, lze pak přes alespoň jeden povelový výstup vedoucí do regulátoru ovládat tepelný režim tepelného zdroje. Je jedno, zda topným médiem je elektrický proud či ohřátý olej.

Popis obrázků na výkresu

Celkový kosoúhlý pohled na stojan obráběcího stroje, kde podélnou součástí je smykadlo znázorňuje obr.l a schematický pohled na celkové uspořádání zařízení podle vynálezu na smykadle opatřeným čidly s řídícím obvodem znázorňuje obr.2.

I*»·

Popis příkladného provedení

Podélnou součástí je smykadlo S stranově posuvně uložené na vřeteníku 2. Vřeteník 2 se pohybuje po dvojici svislých vedení 11 na stojanu j_. Na smykadle S je shora na straně s2 umístěna převodová skříň P, která pohání vřeteno. Provozem převodové skříně P se vzniká značné množství tepla, které je odváděno do smykadla S přes její stranu s2, která v důsledku vyšší teploty vykazuje prodloužení a následně protilehlá strana si v důsledku nižší teploty vykazuje kontrakci. V důsledku tohoto teplotního nepoměru vykazuje smykadlo S ohyb. Tento ohyb však může být vyvozen i mechanickým namáháním konce smykadla S. Na straně si s kontrakcí je umístěn tepelný zdroj Z, který mírou ohřevu smykadla na straně si odstraní kontrakci a tím i ohybovou deformaci smykadla S. Pro lepší řízení ohřevu je vhodné, když tepelný zdroj Z je rozdělen do samostatných sekcí Zl, Z2. Velikost prodloužení vrchních vláken na straně s2 smykadla S a kontrakce na protilehlé straně šije snímána dvojicemi čidel Cl, Cl 'a C2, C2\ Pokud je ohyb smykadla S vyvozen mechanickým namáháním jsou vhodné tenzometry, pokud je zapříčiněn teplem od provozu převodové skříně P, pak postačí teploměry, protože vyrovnáním teploty na obou stranách sl a s2 se ohybová deformace smykadla S rovněž odstraní. Výstupy z dvojic čidel Cl, Cl' a C2, C2' vedou do porovnávacího obvodu O. Porovnáním údajů na obou stranách si, s2 smykadla S vyšle porovnávací obvod O povely dvojicí povelových výstupů do regulátoru R. Protože tepelný zdroj Z je rozdělen do dvou sekcí Zl a Z2, je energie z regulátoru R vedená odděleně do každé ze sekcí Zl, Z2. Tepelným zdrojem Z může být kupříkladu topná rohož a pak regulátorem R může být kupříkladu pulzní regulátor nebo reostat. Pokud je tepelným zdrojem Z olejový radiátor, pak regulátorem R může být jak regulován průtok oleje nebo jeho teplota, případně v jejich kombinaci.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro tepelnou kompenzaci ohybových deformací podélných součástí (S), zejména pinoly nebo smykadla obráběcího stroje, vyznačující se tím, že na straně (sl) součásti (S) s kontrakcí je umístěn tepelný zdroj (Z).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že tepelný zdroj (Z) je rozdělen do samostatných sekcí (Zl, Z2,...Zn).
3. 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na straně (sl) součásti (S) s kontrakcí, jakož i na protilehlé straně (s2) je umístěna alespoň jedna dvojice čidel (Cl, C2), jejichž výstupy vedou do porovnávacího obvodu (O), jehož alespoň jeden povelový výstup vede do regulátoru (R) tepelného zdroje (Z).