Устройство для автоматической поднастройки колеблющегося резца в пространстве Советский патент 1993 года по МПК B23Q15/00 

Изобретениеотносится к станкостроению, преимущественно к управлению перемещения ли системы станок-приспособление-инст- рум гнт-деталь, и может быть использовано на токе рных станках для обточки цилиндрически) деталей.

Щелью изобретения является повышение точности обработки детали при одновременном уменьшении времени под- нас ройки станочной системы.

На фиг.1 схематически изображено преллагаемое устройство; на фиг.2 - электронная схема управления.

Устройство для поднастройки колеблю- щегсся резца в пространстве содержит режущую пластину 1, вал 2, конические подшипники 3,корпусы 4, ролики качения 5,

общий корпус 6, поддерживающие опоры 9, вал 10, подвижный шток 11, индуктивный датчик перемещения резца 12, реверсивный электродвигатель отжатия резца 13, рычаг 14, противовес 15, эксцентриситет 16, электродвигатель колебания 17, электродвигатель регулирования геометрии резания 18, ось двигателя 19, ходовой винт 20, ползун 21.

Режущая пластина 1 закреплена на валу 2, который установлен на конических подшипниках 3, корпусы 4 имеют возможность перемещения роликами качения 5 относительно общего корпуса. Вал 2 упирается в упругую пластинку 7 на двух поддерживающих опорах 8. С противоположной стороны пластины имеются две подвижные опоры 9.

00

о

К) v| со

со

ограниченные основным корпусом 6. Опоры 9 с резьбовым отверстием связаны с валом 10, имеющим правую и левую резьбу. В середину плоской пластинки упирается подвижной шток 11 индуктивного датчика 12, который также установлен на основном корпусе 6/ Вал 10 связан с реверсивным электродвигателем отжатия резца 13. На валу 2 жестко закреплен рычаг 14, имеющий в конце противовес 15, связывающийся через эксцентриситет 16 с электродвигателем колебания 17, предназначенным для колебания резца 1. Реверсивный электродвигатель регулирования геометрии резания закреплен в корпусе 6, а его ось 19 связана с ходовым винтом 20 для поднятия и опускания электродвигателя колебания 17 и ползуном 21, предназначенным для изменения геометрии резания.

Электронная схема управления содержит генератор сигнала 22 с частотой 100 Гц, дифференциальный усилитель 23 для преобразования механических перемещений резца в соответствующие электрические сигналы с различной амплитудой, операционный усилитель 24, компараторы 25, 26, 27 с различными уровнями порога срабатывания, а именно Ki - при нажатии, К2 - при нуле, Кз - при отжатии, систему распознавания 28, предназначенную для прямого и реверсивного включения обмоток двигателя, схему тиристорного управления 29, переключатель 30, при этом выход индуктивного датчика перемещения резца соединен с первым входом дифференциальной системы управления, другой вход соединен с выходом генератора частоты, выход дифференциальной системы соединен со схемой тиристорного управления через операционный усилитель, компараторы и блок распознавания, первый и второй выходы схемы тиристорного управления соединены с электродвигателями отжатия резца и колебания, а третий выход соединен с электродвигателем регулирования геометрии резания через переключатель.

Устройство работает следующим образом.

При обработке деталей электродвигатель колебания 17 постоянно колеблет резец 1. С изменением припуска сигнал поступает в индуктивный датчик перемещения резца 12. Величина этого сигнала сравнивается в дифференциальном усилителе с опорной частотой генератора 23. Дифференциальный сигнал проходит через оперз- ционный усилитель 25. По уровню поступающего сигнала один из компараторов Ki, K2, Кз включает электродвигатель отжатия резца 13, Электродвигатель,

щаясь в ту или иную сторону, перемещает скользящие опоры по ходовому валику 10. Этим изменяется жесткость плоской пружины 7. С увеличением припуска или

твердости обрабатываемой детали, сила, действующая на величину резца 1, возрастает и срабатывает электродвигатель регулирования геометрии резания и осуществляется постоянное колебание резца 1

0 через эксцентрик 16, рычаг 14 и ось 2.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно может быть использовано и для проточки точнейших цилиндрических поверхностей. Это дает

5 экономию в среднем на 30% от стоимости затрат на обработку. Испытания показали, что при оснащении станка данным устройством время непрерывной работы повысилось с 3 часов до 8 при одновременном

0 уменьшении погрешности формы обрабатываемых деталей в продольном сечении в 3 раза. Величина приращения детали уменьшилась с 0,065 мм до 0,021 мм, что снижает себестоимость деталей, средняя окупае5 мость составляет 19 рабочих дней. Формула изобретения Устройство для автоматической подна- стройки колеблющегося резца в пространстве, содержащий державку, в корпусе

0 которой установлен на подшипниках качения резец, датчик перемещения резца, механически связанный с корпусом резца, электродвигатель и схему управления с генератором частоты и переключателем, о т5 л ича ю ще ее я тем, что, с целью повышения точности обработки детали при одновременном уменьшении времени поднаст- ройки станочной системы, оно снабжено электродвигателями колебания и ре гули ро0 ван ия геометрии резания, рычагом эксцентрика, подставкой, винтовой передачей, подвижными опорами, плоской пружиной для отжатия резца, эксцентриком, а схема управления дополнительно включает в себя

5 дифференциальный усилитель, операционный усилитель, блок распознавания, компа- раторы с различными уровнями порога срабатывания, три тиристора управления, при этом упомянутый двигатель установлен

0 в приводе отжатия резца, причем подшипники качения соединены с рычагом эксцентрика, установленного на оси электродвигателя колебания, расположенного на подставке, соединенной посредством винтовой пере5 дачи с электродвигателем регулирования ге- ометрии резания, а электродвигатель отжатия резца соединен с подвижными опорами, имеющими возможность регулирования натяга плоской пружины, при этом электродвигатель колебания посредством

эксцентрика соединен с рычагом, кроме того, выход датчика соединен с первым входом дифференциального усилителя, другой вход которого соединен с выходом генератора частоты, а выход дифференциального усилителя соединен с входом операционного усилителя, выход которого соединен с Первыми входами компараторов с различ- ыми уровнями порога срабатывания, при- Цем выходы компараторов соединены с

тремя входами блока распознавания, выходы которого соединены с тремя тиристо- рами управления, а первый и второй выходы дополнительно введенной схемы

тиристорного управления соединены соответственно с электродвигателями отжатия резца и колебания, при этом третий выход соединен с электродвигателем регулирования геометрии резания через переключатель.

Использование: на токарных станках для обточки цилиндрических деталей. Сущность изобретения: устройство снабжено электродвигателями колебания, регулирования геометрии резания, отжатия резца и электронной схемой управления к ним. При обработке деталей электродвигатель колебания постоянно колеблет резец. С изменением припуска включается в работу электродвигатель отжатия, который изменяет жесткость плоской пружины. С увеличением припуска или твердости обрабатываемой детали срабатывает электродвигатель регулирования геометрии резания и осуществляется постоянное сообщение колебаний резцу. 2 ил. со с