Токарный станок с автоматическим регулированием подачи Советский патент 1974 года по МПК B23B3/00 B23G17/18 

1

Изобретение относится к станкостроению.

Известны токарные станки с автоматическим регулированием подачи при обработке детален с нестабильным припуском на обработку. Эти системы достаточно сложны: в них используется аппаратура для снятия сигнала о величине усилий резания, усилители, специальные двигатели (обычно гидродвигатель) для осуществления подачи суппорта, а также устройство регулирования угловой скорости этого двигателя.

Цель изобретения - повысить надежность и удобство устройства в эксплуатации.

Для этого в кинематическую цепь подач станка встроен фрикционный вариатор скорости, передаточное отношение которого изменяется автоматически в зависимости от нагрузки на его выходном валу.

В узел натяжения обоймы (регулирующего звена) вариатора встроен пневмо- или гидроцилиндр, осуществляющий изменение натяжения обоймы при изменении количества работающих резцов. Управление силовым цилиндром осуществляют реле давления, встроенные в силовые цилиндры ползунов суппорта.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема станка с вариатором в цепи подач; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - варианты механизма нажатия на обойму вариатора; на фиг. 5 - схема многорезцовой обработки.

Станок имеет двигатель 1, вращающий щпиндель 2 через клиноременную передачу 3 и коробку скоростей 4. Суппорт 5 получает поступательное движение от винта 6, вращаемого шпинделем 2 через клиноременную передачу 7 и коробку нодач.

Коробка подач имеет ведущий вал 8, на котором установлены опорный конус 9 и ведущий конус 10 вариатора. Пружиной II ведущий конус прижимается к сателлитам 12, которые свободно установлены на осях 13 сепаратора 14 и находятся в контакте с ведомым диском 15.

Одна из образующих каждого сателлита параллельна оси вала 8. По этим образующим сателлиты обхватываются цилиндрической обоймой 16, свободно установленной в корпусе, где запрессованы оси 17, на которых расположены ролики 18, помещенные в криволинейные пазы 19 корпуса.

Кроме того, обойма 16 подпружинена относительно корпуса пружиной 20 с помощью тяги 21, соединенной с обоймой упорным шарикоподшипником. Ведомый диск 15 полым валом жестко связан с шестерней 22, которая зацепляется с шестерней 23, свободно установленной на валу ходового винта 6 и соединяемой с ним электромагнитной муфтой 24. Электродвигатель 25, зубчатая передача 26 и муфта 27 служат для быстрых холостых перемещений суппорта. Для поддержания постоянства силы резания необходимо, чтобы механизм подачи обеспечивал уменьшение по определенному закону числа оборотов ходового винта при увеличении нагрузки в цепи подач, и наоборот. Это осуществляется следующим образом. При работе с автоматическим регулированием подачи муфта 24 включена, а муфта 27 - выключена. Вал 8 вращает ведущий конус 10, который, в свою очередь, вращает через сателлиты 12 диск 15, далее щестерни 22 и 23 и ходовой винт 6. Поскольку обойма 16 является опорой для сателлитов 12, то на ней соз дается реактивный крутящий момент, равный сумме движущего момента на валу 6 и момента сопротивления на диске 15, который уравновешивается с помощью пружины 21, косых пазов 19 (см. фиг. 2), роликов 18 и осей 17. При изменении момента сопротивления на диске 15 равновесие обоймы 16 нарушается. При увеличении момента она поворачивается на некоторый угол в сторону вращения вала 8, вследствие чего ролики 18, перемещаясь по пазам 19, передвигают обойму 16 в сторону диска 15, в связи с чем передаточное отношение вариатора увеличивается, а угловая скорость диска 15 и ходового винта 6 уменьщается, уменьшая подачу суппорта. При уменьшении нагрузки происходит обратное перемещение обоймы 16. Настройка системы производится регулировкой силы затяжки пружины 20. При необходимости фиксированной подачи суппорта обойму 16 необходимо зафиксировать в определенном положении. На фиг. 3 показано устройство для внесения коррекции в систему регулирования вариатора при многорезцовой обработке при постоянных усилиях резания на резцах. В этом случае пружина 20 натяжения обоймы вариатора опирается на поршень 28 пневмо- или гидроцилиндра. При вступлении в работу второго резца в левую полость цилиндра подается давление и поршень, перемещаясь вправо, сжимает пружину 20 и увеличивает давление на обойму 16. Поджатие обоймы может осуществляться не пружиной 20, а гидроцилиндром 29 (см. фиг. 4). Управляющим воздействием для внесения коррекции в систему регулирования при двухрезцовой обработке является величина давления масла в полости Б гидроцилиндров ползунов суппорта (см. фиг. 5). Предмет изобретения 1. Токарный станок с автоматическим регулированием подачи суппорта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнести и удобства в эксплуатации, в кинематическую цепь подач станка встроен фрикционный вариатор скорости с регулируемым передаточным отношением в зависимости от момента сопротивления на ведомом валу. 2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства сил при многорезцовой обработке, в узел натяжения регулирующего звена фрикционного вариатора встроен пневмо- или гидроцилиндр, осуществляющий изменение натяжения звена при изменении количества резцов, находящихся в работе, причем сигнал о количестве резцов поступает с датчиков, встроенных в пневмоили гидросистему.

1i}

Риг 1

9

19

16 п гв

W

IllI

I я л л /

:JTV V V

Фиг. 6

,2

Л

/,

9чг Ц