Механизм подачи инструмента в ультразвуковом станке Советский патент 1983 года по МПК B24B1/04 

IsD

о

о

00 Изобр)сгсине относится к cTaiiKorrpoenHio и может быть использовано в станках для ультразвуковой обработки, где требуется подача инструмента на обрабатываемую деталь с онределенным статическим давлением. Известен механизм подачи инс;-румента в ультразвуковом станке, в котором заданное усилие прижима инструмента к обрабатываемой детали обеспечивается с помощью пружины 1. В этом механизме усилие прижима в процессе обработки не постоянно, что ()т)ипательно сказывается на качестве обработки и, кроме того, он имеет малый днаиазо.ч регулирования усп,тия прижима. Известен также механизм нодач инструмента в ультразвуково.м станке, обеспечивающий сохранение иостоянного заданногчз усилия прижима инструмента к дета;и1 на всей длине хода и имеющий широкий диапазон регулирования усилия прижима. О.н содержит .ходовой виь:т. пружину, расао.ложенную между гайкой и упоро.м, который связан с ползуном, а также ограничитель, связанный с упором и уста)овленньп1 на ходовом винте с возможностью осевого i;c)eмещения относительно винта 2| . Недостатком известного механизма подачи является невозможность регул.нрования усилия прижима инсгрумента к обраба .мой заготовке в зависи.мости от из.ме1;якчщихся услови.й работы инстру., например, нельзя осун1ествлять ав1ч;.ма1Т1ческуio гюдстройку усилия прижима .ч заданноГ принудите.1ьной иод.ачн, а также ант1)матичееки снижать усилие прнжи.ма па выходе инстру.мента из заготовки. Кроме гпго, наличие двух отдельных приводов л.т (-ринудительной (юдачи и для изменения усн;|ия р.рижима ус;1ожняет конетрук 1ик) станка, а расположенный внизу привод изменения усилия нрижи.ма загромождает )абочу1о зону. Цель изобретения - обеспечение регулирования заданного усилия прижима инструмента к обрабатываемой за|отовке в зависимости от изменяющихся условий работь инструмента и ynpoHieuHe конструкции механиз.ма. Указанная це.ть достигается тем, .го механизм подачи инструмента, содержаний уцор, закрепленный на нолзу|1:е, инструмент, ходовой винт, связанн1)1Й с редуктором подачи, а также пружину, расположенную между гайкой и указацн1)1м упором, дополнительно снабжен полым винтом и ходовой гайкой, а ограничите,1ь и; гайка изменения усилия пряжима размещены на полом винте, ходовой винт установлен внутри полого винта и соосно ему, при этом полый винт связан с редукторо.м п()Д.ачи кинематической цепью, обеснечиваюнцй 11О,1(.).му BKiiTy В)ап1енне. с гннаковое но нанрав;1е1ыю и ск())ости с ;;);иаен.ием ходового liUfiTa. На ()иг. 1 :.;}()б|)ажена кнмел;атическая схема м ха;1и:)Ма по.тачм; на ч|)иг. 2 узел 1 на фнг. 1, на фи1 . раз|)С: .Л-А .ча фиг. 2. I корпусе па на1фа15ляк;щих 2 качения л гапо15,-|еп iio. .5 с ульт)азв -ковым щпинде,1ем преобразо};ат(1ем -1 i инс 1ументом 5. Иа по;иуне закренлеп пор Ь, опиpaioHUiiicH b.d сгакин 7. lia направ.ля1о;ни 8 качении vciaHoij.ieH в :1о, 3. (/гакап 7 через ivry,iK :) (И1Прается на верХний oiJei; ,: 10. Ни:жни1 торец |().,1 yiinpaeTvH з 1аику 1. на которой :-;aKpen,iei;a nnoiiK; 12, |-5ходяп1ая в наз стакана 7 и преп5Пствующая i;oBopor гайки, не ог)аничивая ее (.)севого псремепгения. Гайка 1 I устан()в,ена на резьбово.м конце но.лого винта ГЛ, помещенного в стакане / на напраи;1яю1)Че11 1-1 качения н соединенного с ходовой айкой 15 посред. счхарей 16 и iiMioHKi; 17. (лха|)р:, помьчце.чные в пазы, вьпи),1нен1)1 3 те,1е зинта 13, вх;;дят в канавк на 111Мл1. i 5. гем самым |;ренягств н перем(чценик) п(к,и-дней (пч оснтел;)Но винта н осевом нанравленн.и. Цпонка 17 :;)епятстiixeT поворсил гайк) отпоете, BiiHTa 13. Таким же обра:)ом raiiKa 15 сое.и1нена со ;11,1ицев()й iiTv.iKoii 18. Сухгри н 1: понка в )абочем полс женнк замыкаются ограничнте,1ем 19, на KOropbni стирается упор 6 no;ii iia. Такое соединение BHirr.i 13, Х(.)довой iaiiKu 15 и 1плнцев1.)й 1);у,;ки IP 11О-1,во,1яет осу щесГрл гь пх жсстк. KJ ОчЧвхю свя.ь. не ог)аничивая возможности ходсязой -айкн н iHiira 13 как елт-но:;; iie,;oiu при врангенни вту,|кн 18. На сн ра.1пчите, 19 установ.те.ч Kpoi-nirreiiH 20. входящий в наз стакана 7 и вы1;(хтняю1цин р(,1Ь шпонки, 1)енятству1ощ(.-й noBoporv ui раничителя, не о раничпвая его осевого нере.мещения. В KpoiiHj Гейне 2(.i установлен электроконтактHbii; датчик 21, нггифт котор01Ч) взаимодействует с упоро.м t). Шлиневая втулка 18 связана посредством 1Н,тицев с полым выxo.TiibiM валом 22 редукто)а, соединенным с червячным колесом 23. Внутри нолого выходно Ч) вала с возможностью вращения от нос11те,тьно нсто станов,тен ходовой винт 24, резьбо ым KCIHHO.M вх{здящ.ий в ходовую айку 1 Г: и проходящин внчтри полого винта 13 соосно ему. На прот-ивоно,тожном конце ходового винта ста1 овлено червячное колесо 25. Че)вячное 25 по.тучает вращение от нриводного двигате,тя 26 постоянно, а червячное колесо 23 |1олу1.:ает вращение от тч)С) же двн1ате,тя через цилиндрические зубчатые колеса 27 н 28 то.тько при включе1 ии электромагниттюй муфты 29. Частота и .направление вра1ценпя червячных колес одинаковы, для че1о червятные папы вынолйены с разным направлением винта и с равным числом зубьев.

Механизм работает следующим образом.

Необходи.мое статическое усилие прижима инструмента 5 к обрабатываемой детали регулируется за счет предварительной деформации пружины И) путем перемещения гайки 11 вверх или вниз при вращении 1юлого винта 13 от приводного двигателя 26, если включена электромагнитная муфта 29, включение которой производится с ихльта управления станком. При этом вращение передается через зубчатые колеса 27 и 28 на червячное колесо 23 и на соединенный с ним выходной вал 22 редуктора который через шлицы передает вращение 18 и далее через шпонку 17 - ходовой гайке 15. Вместе с гайкой 15 вращается полый винт 13, соединенный с гайкой той же шпонкой. При этом сухари 16 не препятствуют вращению указанных деталей, соединяя их в осевом направлении.

Вращение от двигателя 26 передается также на червячное колесо 25 и далее на ходовой винт 24. Так как частота и направление вращения ходовой гайки 15 и .ходово10 винта 24 совпадают, то движения подачи во время регулирования статического УСИЛИЯ прижима инструмента не происходит.

Величина деформации пружины 0 может изменяться в широких пре.хелах, обеспечивая из.менение статического усилия прижима от нулевого значения до усилия, равного массе подвижных частей.

При отключении электромагнитной муфты 29 вращение винта 13 и ходовой гайки 15 прекращается, и гайка 15, а вместе с ней винт 13, щлицевая втулка 18, ограничитель 19 и гайка 11 получают поступательное движение подачи от продолжающего вращаться ходового винта 24. Вместе с ними перемещается под действием массы подвижных частей подпружиненный стакан 1. При этом обеспечивается постоянство заданного усилия прижима инстру.мента к обрабатываемой детали на всей длине рабоче1-о хода инстру.мента, поскольку величина деформации Пружины 10 при работе не изменяется.

Так как упор 6 ползуна опирается на ограничитель 19, то скорость принудительной подачи инстру.мента 5, жестко связанного с этим упором, ограничивается скоростью поступательного движения ограничителя определяемой частотой зращения управляемого двигателя 26. Если скорость принудительной подачи превышает фактическое значение скорости обработки, происходящей под действием установленного значения усилия прижима инструмента, то ограничитель 19 отойдет от упора 6, что приведет к срабатыванию электроконтактного датчика 21, и двигатель 26 остановится, а на

пульте управления станком загорится сигнальная лампа. Поскольку обработка продолжается под действием усилия прижима, то наступит момент, когда упор 6 станет на ограничитель 19 и электроконтактный датчик 21 вновь включит двигатель подачи, а лампа погаснет. По частоте загорания сигнальной лампы можно судить о рассогласовании скорости принудительной подачи и фактической скорости обработки и произвести подстройку частоты вращения двигателя до прекращения загорания лампы.

Механизм позволяет производить автоматическое регулирование величины усилия

прижима инструмента к обрабатывае.мой детали в зависимости от заданной принудительной подачи.

В этом случае датчик 21 переключают в цепь управления электромагнитной муфтой 29. Если интенсивность обработки под

0 действием выбранного и заданного усилия прижима недостаточна, упор 6 отойдет от ограничителя 19, что приведет к срабатыванию датчика и включению муфты 29. Давление будет увеличиваться до момента сравнивания скоростей движения упора и ограничителя, и тогда датчик сработает и ,муфта отключится. Для предотвращения сколов при выходе инструмента из обрабатываемой детали в момент входа инструмента в опасную зону производится включение муфты 29

0 и автоматическое снижение усилия прижима до заранее установленного значения. В этом случае подается команда на включение электромагнитной муфты 29 и винт 13 по.тучает вращение, перемещая гайку 1 1 вверх. Производится сжатие пружины 10 и, следовательно, уменьшение усилия прижима инструмента. При достижении заранее настроенного, например, посредством упора и микровыключателя (не показаны) усилия прижима муфта 29 отключится. Вращение винта 13 прекратится, а ходовой винт 24 будет продолжать вращение, осуществляя тем самым движение подачи инструмента уже с меньшим значением усилия прижи.ма. По окончании цикла обработки подается команда на изменение направления вращения электродвигателя 26 и одновременно на включение электромагнитной муфты 29. Винт 13 начинает вращение, перемещая гайку 11 вниз. Производится восстановление первоначального рабочего значения усилия прижима, после чего муфта отключается и вращение ви.гг-- 13 прекращается, а винт 24, продолжая врапрение, возвращает подвижные головки в исходное положение. После этого механизм готов к возобновлению цикла. Предлагаемый .механизм подачи в ультразвуковом станке обеспечивает заданное усилие прижима инстру.мента в диапазоне от 10 до 300±5Н и позволяет наряду с сохранением постоянного усилия прижима

5

инструмента к обрабатываемой за1-()т()вке ocymecTFiHTbi автоматическое регулирование усилия прижима в зависимости от изменяющихся условий работы инструмента, в результате чего обработка производится при оптимальных технологических режимах.

iiOBbiijiaei ся нроизволительиосИз и качество обработки.

Совмеще.чие 1риволов подачи и регулирова1-:ия усилия прижима н одном узле позБоляет xiifxicTiiTb конструкцию станка и улучMiaei его KOMHOiioiSKX.

МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ИНСТРУМЕНТА В УЛЬТРАЗВУКОВОЛА СТАНКЕ, содержащий ходовой винт, связанный с редуктором подачи, и пружину, расположенную между гайкой, установленной с возможностью осевого перемещения, и упором, который закреплен на ползуне, несущем инстру мент, и взаимодействует с ограничителем, установленным с возможностью осевого перемещения относительно ходового винта, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изменения заданного силия прижима инструмента к обрабатываемой заготовке в зависимости от изменяющихся условий работы инструмента, в механизм подачи введены полый винт и жестко связанная с ним ходовая гайка, а ограничитель и гайка изменения усилия прижима размещены на поверхности полого винта, при этом ходовой винт введен внутрь полого винта, который связан с редуктором подачи кинематической цепью, обеспечивающей полому винту вращение, одинаковое по направлению и скорости с вращением ходов01-о винта.

29

bfe-ж1Н )

ЗЯ -ГТТI хА,У