Устройство для копировальной обработки Советский патент 1986 года по МПК B23Q35/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью стабилизации величины контурной подачи, оно снабжено установленным на суппорте вращающимся трансИзобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам автоматического регулирования величины контурной подачи режущего инструмента вдоль контура обрабатываемого изделия с одновременным сох- ранением положения инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности.

Целью изобретения является расщирение технологических возможностей устройства за счет обеспечения объемного копирования, повышение жесткости и виброустойчивости его конструкции на переходных режимах, стабилизация величины контурной подачи режущего инструмента вдоль контура обрабатываемого изделия путем регулирования скоростью поперечной и продольной подачи.

На фиг. 1 показано устройство и схема соединения элементов; на фиг. 2 - исполнение копирной головки; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вариант исполнения устройства.

В направляющих продольного суппорта установлен поперечный суппорт 1, жестко связанный с корпусом 2 гидрозолотника 3, на котором укреплена контактирующая с кониром 4 копирная головка 5 с дополнительным ощупывающим приспособлением 6, выполненным в виде сектора зуб- чатого колеса, имеющего возможность свободно поворота на оси 7 копирной головки 5 и находящегося в зацеплении с рейкой-датчиком 8. Последний может свободно перемещаться по направляющим щтырям 9 копирной головки относительно корпуса 10, в котором размещены электрические обмотки 11, включенные в сеть переменного тока но дифференциальной схеме. В круговых направляющих поперечного суппорта 1 размещена поворотная инструментальная головка 12, имеющая возможность соверщать ка- чательные движения относительно оси, проходящей через точку контакта детали 13 и режущего инструмента (резца) 14. Поворотная инструментальная головка 12 выполнена в виде сектора червячного колеса, находящегося в зацеплении с червяком 15, неподвижно закрепленным на валу исполнительного двигателя 16. Помимо инструментальной головки 12, в зацеплении с червяком 15 находится составное червячно- прямозубое колесо 17, связанное с ротором вращающегося трансформатора (указаны только обмотки) и находящееся своей пряформатором, ротор которого связан с инструментальной головкой, а статорная обмотка подключена к приводу продольного перемещения.

мозубой частью в зацеплении с рейкой- датчиком 18, идентичным рейке-датчику 8, причем размеры радиусов сектора дополнительного ощупывающего приспособления 6, поворотной инструментальной головки 12 и зубчатого колеса 17 одинаковы (могут быть и кратны друг другу в с«1учае, если червяк 15 выполнен составным из двух частей с разным осевым шагом). На роторную обмотку 19 вращающегося трансформатора подается напряжение, пропорциональное величине потребной скорости контурной подачи. Косинусная обмотка 20 статора вращающегося трансформатора, неподвижного относительно поперечного суппорта 1, подключена через силовой усилитель-выпрямитель 21 к регулируемому электродвигателю 22 привода продольной подачи. Электрические обмотки 23 рейки-датчика 18 включены по дифференциальной схеме в сеть переменного тока. Выходы обеих дифференциальных схем датчиков 8 и 18 связаны между собой посредством двух диодных мостов 24 и 25. Сигнал разбаланса датчиков 8 и 18, снимаемый с нагрузочного сопротивления 26 (гн), поступает через усилитель 27 на обмотку управления двигателя 16 поворота инструментальной головки 12.

В процессе обработки криволинейной поверхности поперечный суппорт 1 соверщает следящие движения за золотником 3, копируя тем самым на обрабатываемой детали 13 профиль копира 4. Ощупывающее приспособление 6 всегда стремится занять нормальное по отношению к профилю копира 4 положение. При этом в случае, если кривизна последнего в данный момент времени изменяется, с сопротивления 26 (гн) снимается сигнал разбаланса, поступающий на привод инструментальной головки 12. При этом поворотная инструментальная головка 12 соверщает следящие перемещения за ощупывающим приспособлением 6. Как только их положения в пространстве совпадут, сигнал разбаланса становится равным нулю и вал двигателя 16 останавливается, зафиксировав нормальное положение режущего инструмента к контуру обрабатываемого изделия 13. Угол (i наклона нормали к контуру детали 13 в точности равен углу между направлениями скоростей продольной и контурной подачи.

причем треугольник, построенный на направлениях соответствуюплих скоростей подач, со сторонами, равными величинам этих скоростей, всегда остается прямоугольным. Так как радиус составного зубчатого колеса 17 равен радиусу сектора червячного колеса поворотной инструментальной головки 12, роторная обмотка 19 вращающегося трансформатора, на которую подается сигнал, пропорциональный требуемой скорости контурной подачи, поворачивается от- носительно косинусной обмотки 20 статора на тот же угол ц,, в результате чего на регулируемый электродвигатель 22 привода продольной подачи поступает сигнал, пропорциональный требуемой величине продольной подачи. При этом суммарная ско- рость подачи режущега инструмента относительно поверхности обрабатываемого изделия остается неизменной в течение всего времени обработки.

Копирная головка устройства (фиг. 2 и 3) крепится на щтыре 28 гидрозолотника и может быть выполнена следующим образом. В головке 5 выполнен паз, в котором размещены рейка 8, зубчатое колесо 29 и сектор зубчатого колеса. Рейка 8, колесо 29 и сектор 6 посажены на зак- репленные в корпусе копирной головки направляющие элементы 9, 30, 7 и имеют возможность возвратно-поступательного/ рей- ка 8) и вращательного (колесо 29 и сектор 6) перемещения относительно них. Рейка 8 выполнена из бронзы. На ней закреп- лены ферритовые стержни 31 с конической поверхностью, выполняющие роль якорей электромагнитов. Магнитопроводы выпо.тне- ны в виде пары стальных станков 32 и двух пар ферритовых щайб 33, между которыми расположены электрические катушки 11. Магнитопроводы и катущки собраны в латунных кронщтейнах 34, положение которых относительно корпуса копирной головки фиксируется прижимными планками 35. С внешней стороны кронштейны закрыты крышками 36 и 37, в одну из которых (в левую) ввинчен направляющий винт 38,

0

0 5

5 0

на который надета пружина 39, контактирующая с торцом ферритового стержня 31. В исходном положении рейка 8 с закрепленными на ней ферритовыми стержнями 31 отжата пружиной 39 в крайнее правое положение. При контакте с копиром сектор 6 поворачивается относительно направляющей оси 7, заставляя сместиться рейку 8 относительно своего начального положения Угол поворота сектора 6 зависит от угла наклона нормали к поверхности копира.

На фиг. 4 - представлен один из возможных вариантов конструктивного исполнения поворотного резцедержателя с блоком, управляющим его поворотом в положение, нормальное к поверхности обработки, и с блоком стабилизации величины контурной подачи.

Блок 40 управления поворотом резцедержателя в положение, нормальное к п - верхности обработки, выполнен на базе индуктивного преобразователя, идентичного индуктивному преобразователю, представленному на фиг. 2. В зацеплении с рейкой индуктивного преобразователя находится зубчатое колесо 41, радиус делительной окружности которого равен радиусу делительной окружности зубчатого сектора 6. Угол поворота поворотного резцедержателя 42 по знаку и величине равен углу поворота сектора 6. Поворот резцедержателя вслед за сектором копирной головки осуществляется через самотормозящуюся (червячную) передачу электродвигателем 16.

С центральным валом 43 поворотного резцедержателя 42, кроме рейки индуктивного преобразователя, связан и ротор вращающегося трансформатора 44, косинусная обмотка статора которого реа,тизует стаби,:1и- зацию величины контурной подачи при переменной величине поперечной.

Применение предлагаемого устройства позволит значительно расширить технологические возможности оборудования, им оснащенного, увеличит его надежность, повысит производительность труда.

55

52

Фиг. 7