УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛОМ СТУПЕНЧАТОЙ ПОДАЧИ НА СТАНКАХ ГЛУБОКОГОСВЕРЛЕНИЯ Советский патент 1974 года по МПК B23Q5/06 

I

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках глубокого сверления.

Известно устройство для автоматичаокого управления циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверления с осуществлением управления по величине -заданного предельного крутящего момента н-а сверле, гидроцилиндр которого кинематически связан со сверлильной ГОЛО.ВКОЙ, снабженной датчиком осевого усилия на сверле и датчиком крутящего момента. В этом устройстве автоматически регулируется подача на один Оборот сверла в функции крутящего момента при постоянной угловой скорости.

Однако известное устройство недостаточно оароизводительно, поскольку при сверлении возникает повышенная температура режущей кромки сверла и, как следствие, интенсивный износ и частая поломка сверл особенно при сверлении отверст1ий малого диаметра.

Целью изобретения является ограничение температуры режущей кромки и уменьшение числа поломок инструмента.

Это достигается тем, что на сверлильной головке установлен гидромотор, связанный магистралью с блоком осевых дросселей, плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством

двух упругих элементов, один из которых размещен между плунжерами.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Гидроцилиндр I кинематически связан со сверлильной головкой 2, снабженной датчиком осевого усилия 3 на сверле 4, и датчиком крутящего момента 5. На сверлильной головке 2 установлен гидромотор 6, связанный магистрально каналом 7 с блоком 8 осевых дросселей 9 и 10, плунжеры 11 и 12 которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов 13 и 14, один из которых 13 размещен между

плунжерами М и 12, а другой 14 выполнен с большей величиной осевого усилия, поджимает плунжеры один к другому и стремится сдвинуть их в сторону открытия осевых дросселей 9 и 10.

Напорная магистраль насоса 15 с предохранительным клапаном 16 постоянно сообщается посредством канала 17 с полостью А гидроцилиндра 1, жестко связанного со сверлильной головкой 2, с которой жестко связана также тяга 18 со смонтированным на ней ползуном 19, притормаживаемым подпружиненной колодкой 20. Полости А и Б гидроцилиндра 1 соО|бщаютСЯ посредством каналов 17, 21 и 22 с реверсивными золотниками 23 и 24,

равляемыми соотвегствующими электромагнитами 25 и 26. Рабочая площадь полости Б больше рабочей площади полости А. Реверсивный золотник 24 Сообщается каналом 27 с путевым золотником 28 с роликом 29.

Датчик крутящего момента 5 содержит ведущую шестерню 30, паразитную шестерню 31, ось вращения которой смонтирована на новоротном рычаге 32 и которая солрягается с ведомой шестерней 33, закрепленной на шпинделе 34 сверлильной головки 2.

Поворотный рычаг 32 находится под воздействием прулсины 35, усилие натяжения которой и величина крутящего момента на сверле регулируются винтом 36. Поворотный рычаг 32 является выходным элеМентом датчика крутящего момента 5 и предназначен для управления плунжером 11 осевого дросселя 9. Шток 37 связывает поворотный рычаг 32 с поршнем 38 гидроцилиндра 39, рабочая полость которого соединена через демпфирующий дроссель 40 с резервуаром 41 с жидкостью. Параллельно дросселю 40 нодключен обратный клапан 42. Поворот рычага 32 ограничен упорами 43 и 44.

Неподвижно относительно сверлильной головки 2 смонтированы конечные выключатели 45 и 46, унор 47 и упор 48, управляемый электромагнитом 49.

Датчик Осевого усилия 3 на сверле 4 выполнен в виде подпружиненного плунжера, взаимодействующего со шпинделем 34, который выполнен подвижным в осевом направлении и сопрягается с ведомой шестерней 33 посредством шлицевого соединения. Усилие пружины 50 соответствует заданной предельной величине осевого усилия на сверле 4.

Подпружиненный плунжер датчика осевого усилия 3 взаимодействует через рычаг 51 с плунлсером 12 осевого дросселя 10.

Плунжер 11 снабжен узкой шейкой 52 и широкой шейкой 53, а плунжер 12 - узкой шейкой 54 и широкой шейкой 55. Осевые дроссели 9 и 10 представляют собой дросселирующие щели, выполненные во Втулке 56 и частично перекрываемые соогветствующими широкими шейками 53 и 55.

Осевой дроссель 9 связан с реверсивным золотником 23 каналом 57 и подключен последовательно каналОМ 7 к гидромотору 6, сливная магистраль которого сообщается с реверсивным золотником 23 каналом 58, а осевой дроссель 10 подключен последовательно к гидроцилиндру 1 (к его полости Б) посредством каналов 59, 27 и 22 и реверсивного золотника 24.

Контроль крайних положений поворотного рычага 32 и подпружиненного плунжера датчика осевого усилия 3 осуществляется соответствующими конечными выключателями 60 и 61.

К сливной магистрали реверсивного золотника 23 подключен напорный золотник 62, предназначенный для создания иодпора рабо-v --l

- :

419927,.«

чей жидкости в сливной магистрали гидромотора 6.

В исходном положении электромагнит 26 отключен, и жидкость от насоса 15 поступает 5 через реверсивный золотник 24 но каналу 22 в полость Б, а сверлильная головка 2 отведена в исходное полол ение.

При включении электромагнита 25 жидкость от насоса 15 поступает по каналу 21 10 через золотник 23, каналу 57, дроссель 9 и по каналу 7 в гидромотор 6, вращающий шпиндель 34 посредством шестерен 30, 31 и 33. При этОМ жидкость из гидромотора 6 сливается в бак по каналу 58, через реверсивный 5 золотник 23 и напорный золотник 62.

При включении электромагнита 26 реверсивный золотник 24 включает быстрый подвод сверлильной головки 2, и жидкость от насоса 15 поступает в полость А, а из полости Б вытесняется по каналу 22, через реверсивный золотник 24, канал 27 и путевой золотник 28 в бак.

В конце быстрого подвода ползун 19 нажимает на ролик 29 и переключает путевой золотник 28, который при это-м перекрывает слив жидкости из полости Б, и начинается рабочая подача, причем жидкость из полости Б вытесняется по каналу 59 и через дроссель 10 в бак.

0 По окончании быстрого подвода сверла 4 к обрабатываемому изделию ползун 19 упирается в упор 47, которым при рабочей подаче удерживается в неподвижном состоянии, в то время как тяга 18 продолжает движение вместе со сверлильной головкой 2, изменяя свое положение относительно ползуна 19, чем осуществляется «запоминание величины просверленного участка.

При возрастании крутящего момента на 0 сверле 4 до заданной предельной величины поворотный рычаг 32 отклоняется, растягивая пружину 35, и нажимает на плунжер 11, перемещая при этом плунжеры 11 и 12 осевых дросселей 9 и 10 и уменьшая площади дрос5 селирующих щелей посредством перекрытия их шейками 53 и 55 плунжеров И и 12. В результате этого уменьщается угловая скорость сверла и минутная подача, а подача на один оборот сверла остается постоянной, при этом 0 уменьшение оборотов сверла способствует уменьшению крутящего момента и последующему возрастанию угловой скорост1И сверла до прежней величины, кроме того, уменьшается износ и предотвращается поломка сверла. 5 Ограничение скорости резания способствует уменьшению температуры на вершине сверла и момента сил трения от стружки, на-бивающейся в канавки сверла, поскольку при глубоком сверлении отверстий малого диаметра 0 температура на вершине сверла и составляющая нагрузки от скорости стружки и ее пакетирования пропорциональны скорости резания.

По достижении осевого усилия на сверле до м,аксимально допустимой величины шпиндель 34 перемещается в осевом направлении вместе с плунжером 3, сжимая пружину 50. Плунжер 3 при этом посредством рычага 51 перемещает плунжер 12, сжимая упругий элемент 14 и перекрывая дроссель 10 щейкой 55 плунжера 12, при этом плунжер И удерживается в своем pai6o4eM положении упругим элементам 13, в результате чего уменьшается лодача на один о.борот сверла, т. е. уменьшается иодача с сохранением оборотов сверла, пока осевое усилие на сверле не уменьшится до прежней величины. Это предотвращает поломку сверла и способствует восстановлению, т. е. возрастанию подачи до необходимой величины.

|По достижении нижнего предела оборотов, т. е. в случае значительного отклонения поворотного рычага 32, нажимается конечный выключатель 60, а по достижении нижнего предела подачи, т. е. в случае значительного перемещения плунжера 3 совместно с плунжером Г2 - конечный выключатель 61. При нажатии конечных выключателей 60 или в1 подается команда на отключение электромагнита 26, и реверсивный золотник 24 соединяет полость Б гидрОЦилиндра 1 с насосом 15, в результате чего происходит быстрый отвод сверлильной головки 2 в исходное положение («з-за разности рабочих площадей почяостей А и Б) и выброс стружки и отверстия. В конце отвода нажимается конечный выключатель 46, который -подает команду на повторный подвод сверлильной головки 2.

При отклонении поворотного рычага 32 в сторону растяжения пружины 35 поршень 38 перемещ,ается поворотным рычагом 32 посредством штока 37 влево по чертежу, и жидкость из резервуара 41 заполняет через обратный клапан 42 рабочую полость цилиндра 39. Свободный проход жидкости в рабочую полость цилиндра 39 через обратный клапан 42 обеспечивает высокую чувсгвительность датчика 5 к возрастанию крутящего момента и быстродействие последнего при защите сверла от поломок.

После уменьшения крутящего момента н-а сверле поворотный рычаг 32 возвращается в исходное положение, освобождая плунжер П.

При этом жидкость из рабочей полости гидроЦИлиндра 39 вытесняегся через демпфирующий дроссель 40 в резервуар 41. Демпфирующий дроссель 40 осуществляет демпфирование высокочастотных колебаний поворотного рычага 32, возникающих при сверлении.

Благодаря смещению ползуна 19 при рабочей подаче относительно тяги 18 посредством жесткого упора 47 быстрый подвод сверла

после прОМежуточяого вывода осуществляется с учетом ранее просверленного участка.

По достижении полной глубины сверления нажимается конечный выключатель 45, от которого подается команда на отключение электромагнита 26 и включение электромагнита 49, в результате чего реверсивный золотник 24 переключается и соединяет полость Б с насосом, благодаря чему сверлильная головка 2 отводится в исходное положение, а включенный электромагнит 49 подводит упор 48, который упирается в ползун 19, и вОЗвращает его в исходное положение относительно тяги 18.

В конце быстрого отвода нажимается конечный выключатель 46, от которого подается команда на отключение электромагнита 49 и отвод упора 48; сверлильная головка 2 остается в исходном положении.

Предмет изобретения

30

Устройство для автоматического управления циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверления с осуществлением управления по величине заданного предельного крутящего момента, гндроцилиндр которого кинематически связан со сверлильной головкой, снабженной датчиком осевого усилия на сверле и датчиком крутящего момента, отличающееся тем, что, с целью ограничения температуры режущей кро-мки и уменьшения числа поломок инструмента, на сверлильной головке установлен гидромотор, связанный магистралью с блоком осевых дросселей,

плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов, один из которых размещен между плунжерами.

5 iO 5о /J 52 9 53 i