УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЫЛОВАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК B23B5/42 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к инструментальному производству, и может быть использовано в конструкции станков для затылования дискового инструмента.

Известно устройство для затылования инструмента, содержащее резцедержатель, связанный следящей системой, содержащей шток с механизмом управления затылованием. В штоке выполнен кольцевой паз, и устройство снабжено установленным с возможностью вращения диском. Механизм управления затылованием снабжен установленной в кольцевом пазу осью со свободно сидящим на ней роликом, периодически взаимодействующим с диском. Шток подпружинен относительно копира следящей системы и концом взаимодействует с введенным в устройство копиром, предназначенным для настройки механизма управления затылованием на рабочий цикл.

Известно устройство для затылования, содержащее привод инструмента и механизм управления приводом, включающий подпружиненный шток, один конец которого контактирует с задающим элементом привода, а другой - с копиром. В штоке выполнено отверстие, в котором размещено кольцо с возможностью его поворота и фиксация в заданном положении. Внутри кольца закреплена ось, на которой с возможностью вращения установлен ролик, контактирующий с торцовой поверхностью диска. На торцовой поверхности диска выполнен секторный вырез с криволинейными гранями. Устройство снабжено вторым диском управления с секторными вырезами, установленными оппозитно первому. Расположение и форма границ секторных вырезов во втором диске соответствует зеркальному отображению секторных вырезов первого диска управления. Устройство также снабжено упругими элементами и упорами, установленными на валу дисков, которые размещены с возможностью осевого перемещения относительно друг друга.

Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства за счет увеличения качественных видов кривых затылованием в область эксидистантных кривых.

Изобретение не следует явным образом из известного уровня техники, т. к. из последнего не выявляется влияние существенных признаков заявляемого технического решения на достижение технического результата.

Существенными отличительными признаками устройства для затылования инструмента является то, что оси штока и вращения дисков перекрещиваются, а в механизм управления приводом введен механизм управлением смещением штока с оси вращения дисков.

На фиг. 1 представлена структурная схема механизма затылования; на фиг. 2 - фрагмент механизма управления затылованием; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - пример выполнения рычажного механизма управления смещением штока.

Устройство для затылования инструмента включает в себя механизм управления затылованием 1, следящую систему 2 и исполнительный механизм 3. Механизм управления затылованием вырабатывает перемещение управляющего элемента, которое служит задающим воздействием - входным сигналом Х_вх (р) для следящей системы 2.

Следящая система 2 с передаточной функцией W(р) отрабатывает перемещение управляющего элемента механизма управления затылованием. Линия обратной связи следящей системы имеет передаточную функцию, вырабатывающую сигнал обратной связи Х_ос(р), суммирующий с заданным воздействием Х_вх(р).

Выходной сигнал Х_вых(р) со следящей системы отрабатывается исполнительным механизмом 3, который сообщает инструменту второго порядка 4, например затыловочному резцу, возвратно-поступательное движение затылованием к оси затылуемой фрезы 5 в направлении 6, и обратно в направлении 7. Червячная фреза 5 вращается при этом вокруг своей оси с угловой скоростью ω_g.

Механизм управления затылованием 1 (фиг. 2) включает диск управления 8 с секторным вырезом 9, равномерно вращающийся вокруг своей оси с угловой скоростью ω₁ шток 10, расположенный таким образом, что его ось скрещивается с осью вращения дисков и размещена относительно этой оси на межосевом расстоянии Н. На штоке 10 выполнено кольцо 11, в круглом отверстии которого установлено с возможностью поворота и фиксации в требуемом положении кольцо 12, в котором размещен вал 13, на котором установлен свободно вращающийся ролик 14. Механизм управления затылованием снабжен копиром 15, с которым через ролик 16 взаимодействует шток 10, поджимаемый к копиру 15 пружиной 17. Другой конец пружины 17 взаимодействует с опорой 18, через которую проходит шток 10. Опора 18 имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном оси штока 10. Опора 18 взаимодействует с механизмом управления смещением штока 19. Последний может быть рычажным, электромеханическим, гидравлическим и т. п. , важно только, чтобы он имел два режима работы: Н = const и Н = var, а также точно отслеживал осевое перемещение штока 10 и сообщал опоре 18 соответствующее перемещение в случае, когда величина Р должна изменяться.

Так, например, рычажный вариант механизма управления смещением штока может содержать синусную линейку 20, одной стороной шарнирно закрепленную на штоке 10, а другой - на регулировочном винте 21, который при помощи регулировочной гайки 22 может изменять свою длину. Другой конец регулировочного винта 21 шарнирно закреплен на штоке 10. С синусной линейкой 20 взаимодействует свободно вращающийся ролик 23, расположенный на толкателе 24, противоположный конец которого размещен в пазу коромысла 25. Противоположный конец коромысла 25 содержит паз, в котором установлен конец толкателя 26, перемещающего опору 18. Коромысло 25 имеет возможность поворота относительно шарнира 27 и подпружинено пружиной 28, обеспечивающей надежный контакт ролика 23 и синусный линейки 20, а также возвращающей механизм в первоначальное положение по окончании цикла затылования. В случае, когда Н = const, вместо синусной линейки 20 устанавливается пластина Г-образной формы соответствующей высоте, после чего выполняется регулировка винтом 21.

Диск управления может быть поджат пружиной 29 (фиг. 3) к опору 30 ограничивающему величину хода осевого перемещения диска управления 8. От проворота диск управления 8 предохранен шпонкой 31. Во время контакта ролика 14 с диском управления 8 между упором 30 и диском 8 желательно оставлять зазор L ≅ 0,5. . . 1,0 мм, величина которого обязательно должна быть меньше глубины секторного выреза 9 в диске управления 8. Секторный вырез 9 в диске управления 8 может быть выполнен сквозным.

С диаметрально противоположной стороны ролика 14 установлен диск управления 32, вращающийся вокруг оси с угловой скоростью ω₂. Величины скоростей ω₁ и ω₂ дисков управления 8 и 32 соответственно должны быть одинаковыми. В диске управления 32 выполнен секторный вырез 33, форма и расположение границ которого является зеркальным отображением границ секторного выреза 9 в диске управления 8. Диск управления 32 поджат к ролику 14 пружиной 34.

Устройство для затылования работает следующим образом. Кольцо 12 разворачивают так, чтобы ролик 14 повернулся на угол α:
α = arctg , где α_в - задний угол у вершины зубьев затылуемой червячной фрезы;
К_м - масштабный коэффициент усиления следящей системы 2.

В этом положении кольцо 12 фиксируется. Копир 15 устанавливают под углом ϕ:
ϕ = аrctg[0,5(D - d)K_м/h] , где D и d - соответственно больший и меньший диаметры затылуемой конической червячной фрезы;
h - расстояние между сечениями изменения этих диаметров.

При затыловании цилиндрических червячных фрез угол ϕ = 0^о.

Из-за разворота ролика 14 на угол α во время контакта его с дисками управления 8 и 32 шток 10 будет перемещаться в направлении 35, сжимая при этом пружину 17. После разрыва контакта между роликом 14 и дисками управления 8 и 32 вследствие наличия на дисках управления секторных вырезов 9 и 33 шток 10 под действием пружины 17 возвращается в исходное положение в направлении 36.

При помощи регулировочного винта 21 и гайки 22 устанавливается требуемый угол наклона β синусной линейки 29. При перемещении штока 10 в направлении 35 синусная линейка 20 через ролик 23 и толкатель 24 воздействует на коромысло 25, которое посредством толкателя 26 смещает опору 18 и проходящий через нее шток 10 с оси вращения дисков 8 и 32. После разрыва контакта между роликом 14 и дисками управления 8 и 32 под действием пружины 28 коромысло 25 возвращается в первоначальное положение, устанавливая шток 10 в первоначальное положение.

Перемещение штока 10 (управляющего элемента механизма управления затылованием) в направлении 35 и обратно в направлении 36 является задающим воздействием Х_вх(р) для следящей системы 2, которая вырабатывает выходной сигнал Х_вых(р) для управления исполнительным механизмом 3. Последний совершает возвратно-поступательное движение в направлении 6/7, согласовано с вращением затылуемой фрезы 5. Вращение дисков управления 8 и 32 согласовано с вращением фрезы 5.

Применение устройства для затылования инструмента со смещенным расположением штока позволяет расширить технологические возможности устройства путем увеличения качественного расширения видов кривых, по которым производится затылование в область эквидистантных кривых. (56) Авторское свидетельство СССР N 1077706, кл. B 23 B 5/42, 1982.

Использование: в инструментальном производстве, в частности в затылочных станках. Сущность изобретения: устройство для затылования инструмента содержит привод инструмента, механизм управления приводом и механизм управления смещения штока с оси вращения дисков. Механизм управления приводом представляет собой фрикционный механизм, в котором задающее воздействие образуется вследствие контакта ролика и двух фрикционных дисков. Механизм управления смещением штока с оси позволяет расширить технологические возможности устройства для затылования за счет расширения качественных видов кривых затылования в область эквидистантных кривых. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЫЛОВАНИЯ , содеpжащее пpивод инстpумента и механизм упpавления пpиводом, включающий подпpужиненный шток, пpедназначенный для взаимодействия с задающим элементом пpивода и с копиpом, подпpужиненный шток с отвеpстием, в котоpом pазмещено кольцо с возможностью повоpота и фиксации его положения, а внутpи кольца закpеплена ось, на котоpой pазмещен с возможностью вpащения pолик, установленный с возможностью контакта с тоpцевыми повеpхностями дисков, pазмещенных диаметpально пpотивоположно относительно pолика, пpи этом каждая из указанных тоpцевых повеpхностей дисков выполнена с сектоpным выpезом с кpиволинейными гpанями, отличающееся тем, что устpойство снабжено механизмом пеpемещения штока относительно дисков, пpи этом оси последних pасположены из условия скpещивания с осью штока.