Шлифовальный станок Советский патент 1984 года по МПК B24B7/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено на шлифовальных станках, например плоскошлифовальных. Известен плоскошлифовальный станок с числовым программным управлением, содержаший круглый вращающийся стол, шлифовальный круг,, установленный на вертикальном шпинделе и работающий торцом, вращающийся инструмент для правки, например алмаз, разположенный вне зоны резания. В станке система ЧПУ выполнена однокоординатной и содержит программу позиционирования инструмента для правки, например алмаза, в положениях, соответствующих промежуточным и окончательному размерам обрабатываемой детали. В системе управления станка предусмотрено устройство контроля наличия контакта круга с инструментом для правки, которое выдает команду на управление режимами обработки, в том числе и на ее окончание, при контакте шлифовального круга с алмазным роликом в. результате изменения активной мощности двигателя привода алмазного ролика 1. Однако известное устройство контроля контакта не обладает чувствительностью, необходимой для точной обработки изделия в размер, в связи с тем, что для его срабатывания требуется достаточно большой нагружающей момент. В случае необходимости контроля касания алмазного инструмента со шлифовальным кругом чувствительность этого устройства недостаточна и, вследствие этого, точность обработки низка. Недостаточна также в связи с этим надежность работы станка в целом. Целью изобретения является повышение точности обработки и надежности работы станка за счет повышения чувствительности системы управления. . Для достижения поставленной цели в шлифовальном станке, содержащем станину, смонтированные на ней подвижную шлифовальную бабку со шпинделем шлифовального круга и узел правки круга алмазным роликом с приводом его вращения, а также систему управления станком с устройством контроля касания круга с роликом, привод ролика выполнен в виде зубчатой передачи с электрически изолированной от массы станка одной из шестерен, снабженной токосъемным кольцом. Кроме того, электрически изолирован ная шестерня снабжена установленной соосно аналогичной шестерней из токонепроводящего материала, обе шестерни выполнены с утоненными зубьями, кинематически связаны со второй шестерней привода и жестко скреплены между собой со смещением на величину утонения зубьев либо находятся под действием пружины, введенной в станок и установленной между ними. На фиг. I изображена блок-схема станка с ЧПУ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (устройство контроля наличия контакта круга с алмазным роликом); на фиг. 3 - то же, с упрощенной схемой управления путем увеличения времени поступления команд кого сигнала; на фиг. 4 - то же, при получении команды о контакте при противоположном направлении вращения алмазного инструмента и нагружающего момента; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4. На станине 1 станка установлен стол 2 с деталью 3. На колонне 4 подвижно установлена шпиндельная бабка 5 со шлифовальным кругом 6 и приводом 7 ее вертикального перемещения. Устройство 8 для правки имеет привод 9, связанный с системой 10 ЧПУ. Устройство П контроля касания круга 6 с инструментом для правки роликом 12 служит для выдачи команд системе 10 ЧПУ (фиг. 1). Ролик . 12 закреплен на инструментальном шпинделе 13, расположенном в корпусе 14 (фиг. 2). На шпинделе 13 смонтирована шестерня 15, кинематически связанная с шестерней 16, расположенной на валу 17. Для обеспечения электрической изоляции шестерни 16 к ней запрессована изоляционная втулка 18. Поверхность в шестерни 16 выполнена в виде токосъемного кольца, к которому подводится напряжение с помощью щетки 19 от электросхемы 20. Контактными поверхностями служат боковые стороны зубьев шестерен 15 и 16, взаимодействуюш,ие между собой. Конструкция устройства по фиг. 3 соответствует конструкции устройства по фиг. 2 до позиции 20 включительно, однако щестерня 15 выполнена широкой. При этом дополнительно введена нетокопроводная шестерня 21, которая также кинематически связана с шестерней 15. Зубья шестерен 16 и 21 выполнены с уменьшенной толщиной (утоненными), а сами шестерни смещены и зафиксированы одна относительно другой на угол, соответствующий уменьшению толщины зубьев. Конструкция устройства по фиг. 4 соответствует конструкции устройства по фиг. 3, однако токопроводная шестерня 16 и нетокопроводная шестерня 21 смещены друг относительно друга с помощью пружины 22. Угол смещения под нагрузкой (при касании) ограничивается упором 23 для предотвращения касания противоположных сторон зубьев. Устройство работает следующим образом. До касания щлифовального круга 6 с роликом 12 последний приводится во вращение. Напряжение поступает по цепи электросхема 20 - щетка 19 - шестерня 16 - шестерня 15 - корпус 14, цепь замкнута. При касании шлифовального круга 6 ролика 12 (в попутном направлении) последний увлекается кругом 6 в сторону своего вращения, но с большей скоростью. При этом контакт по боковым сторонам зубьев прерывается. Схема выдает команду о касании шлифовального круга 6 с алмазом 12. Описанное устройство обладает следующей особенностью: противоположные боковые стороны зубьев парных шестерен 15 и 16 соприкасаются через очень короткий промежуток времени, к,- следовательно, сигнал об отсутствии контакта длится весьма малое время, определяемое скоростью относительного движения шестерен и боковым зазором в зацеплении. Для фиксации этого сигнала нужна специальная электронная схема управления. Работа устройства по фиг. 3 не отличается от работы устройства по фиг. 2. Однако контакт между зубьями шестерен 15 и 16 не восстанавливается, так как соприкосновению противоположных боковых сторон зубьев шестерен 15 и 16 препятствуют зубья шестерни 21. Устройство по фиг. 4 работает следующим образом. Вращаясь ведущий вал 17 приводит токопроводную шестерню 16 и нетокопроводную шестерню 21, которые связаны с шестерней 15. При этом зуб шестерни 16 упирается в зуб шестерни 15. Следовательно, между боковыми поверхностями зубьев шестерни имеется контакт. Когда к шестерне 15 прикладывается нагрузка в противоположном направлении ее вращения, т. е. когда шлифовальный круг 6 касагтся алмаза 12, то шестерня 15 начинает вращаться с замедленной скоростью. Шестерня 21 вращается также с замедленной скоростью. При этом пружина 22 размыкает щестерни 16 и 21 и, следовательно, контакт между зубьями прерывается. Схема выдает команду о касании шлифовального круга 6 с роликом 12. В связи с тем, что контакты между боковыми поверхностями зубьев шестерен скользящие, усилие пружины невелико и чувствительность системы снижается незначительно. Таким образом, станок обладает большей надежностью и точностью в связц с повышением чувствительности схемы управления. Это достигается применением в станке в качестве датчика боковых поверхностей зубьев шестерен приводного редуктора. За счет применения в устройстве контроля касания круга с алмазным инструментом дополнительной нетокопроводной шестерни увеличивается время поступления сигнала и, следовательно, упрощается схема управления. Кроме того, введение в устройство контроля контакта круга с алмазным инструментом упругого звена между элементами сдвоенной шестерни позволяет решить задачу получения команды при противоположном направлении вращения алмазного инструмента и нагружающего момента. .

П

1. ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК, содержащий станину, смонтированные на ией подвижную шлифовальную бабку со шпинделем шлифовального круга и узел правки круга алмазным роликом с приводом его вращения, a также систему управления станком с устройством контроля касания круга с роликом, отличающийся тем, что, с целью поЕышеиия чувствительности системы управления, привод ролика выполнен в виде зубчатой передачи с электрически изолированной от массы станка одной из щестерен, снабженной токосъемHIJM кольцом. 2.Станок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания системы управления, электрически изолированная шестерня снабжена установленной соосно аналогичной шестерней нз токонепроводящего материала, обе шестерни выполнены с утоненными зубьями, жестко скреплены между собой со смещением на величину утоненмя и кинематически связаны с второй шестерней привода. 3.Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен пружиной, установленной между соосно расположенными токопроводящей и токонепроводящей шестернями.

Фиг.З