Как известно, при обработке простых криволинейных поверхностей применяются фасонные резцы и фрезы; при более сложных очертаниях неправильных поверхностей обработка производится копированием по шаблону. Усовершенствованным способом обработки криволинейных поверхностей является способ электрического контактного копирования, применяемый, например, в автоматах Келлера; в этих станках закладывается заранее обработанный плоский или объемный шаблон из мягкого материала, который находится постоянно в соприкосновении с движущимся указателем, передающим движение при ощупывании очертания шаблона режущему инструменту для воспроизведения на обрабатываемом изделии требуемой формы. Существует также и другой способ обработки изделий, как например, на станке фирмы Леве по заложенному в станок чертежу путем ручной обводки его визиром и установки инструмента при помощи оптической системы.
Одни из этих способов обработки требуют предварительного изготовления точной поверхности или линии, т.е. фасонного режущего инструмента или шаблона, а другие очень трудоемки.
Уже предлагался и автоматический станок типа пантографа для обработки фасонных поверхностей, в котором применен фотоэлемент, помещенный на каретке и служащий для восприятия лучей, отраженных от линии контура изделия, вычерченного черным на белом фоне, и передачи по разности черного и белого цвета, при помощи механического диференциала движения указанной каретке с целью направления ее по линии контура изделия и оформления по начерченному контуру обработки самого изделия.
Также предлагалось в копировальных станках применять и неподвижный фотоэлемент, относительно которого перемещается изображение обрабатываемого изделия.
Согласно изобретению, в подобного рода станке для обработки криволинейных поверхностей подвижная часть включенного в цепь фотоэлемента реле (например, типа Дэпре), соединена с переключателем реверсирующего приспособления в цепи электродвигателя, связанного с механизмом подачи инструмента.
На предлагаемом станке имеется в виду обработать изделия без изготовления точных шаблонов и инструментов и без применения человеческого труда.
На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого станка; фиг. 2 - схему регулирующего устройства; фиг. 3 - видоизмененную схему станка; фиг. 4 - схему камеры с фотоэлементом и фиг. 5 - другую видоизмененную схему.
Над столом 1 с листом белой бумаги с начерченным на нем черным силуэтом обрабатываемого изделия расположена закрытая камера 2 с узкой щелью, обращенной к чертежу (фиг. 1). В этой камере 2 помещен источник света 3 (фиг. 4), лучи которого падают на чертеж и, отражаясь в оптической системе, попадают на фотоэлемент 4. Изменения тока направляются из фотоэлемента 4 в усилитель 5, состоящий из тиратрона, реостатов и сопротивлений к нему и т.д. Ток из тиратрона направляется в якорь электромотора 6 постоянного тока, обмотка же возбуждения мотора питается независимым током, подаваемым по проводам 7, благодаря чему число оборотов этого электродвигателя будет изменяться в зависимости от тока, посылаемого в него тиратроном. Для регулирования режима работы при повышении и понижении числа оборотов электродвигателя 6 на валу последнего надет центробежный регулятор 8, муфта 9 которого соединена с пружиной 10 и перемещается по валу ротора.
Лучи света источника 3 направляются оптической системой на плоскость чертежа и освещают узкую полоску, выделенную щелью камеры 2. Свет отражается от чертежа, причем количество отраженного света будет различным при различном соотношении черной и белой частей чертежа, так как белая часть хорошо отражает падающий свет, в то время как черная поглощает. Отраженный свет попадает в фотоэлемент, в цепи которого появляется фотоэлектрический ток, воздействующий на сетку тиратрона; при этом в зависимости от степени засветки фотоэлемента или, следовательно, от величины белой поверхности, выделенной щелью камеры 2, в электромотор 6 поступает больший или меньший ток, и поэтому мотор будет иметь в зависимости от этого различное число оборотов. При повышении числа оборотов кольцо центробежного регулятора 8 стремится принять среднее положение и муфта 9 регулятора (фиг. 2) перемещается, что вызывает повороты ходового винта 16 поперечного супорта и перемещение резца при уменьшенной скорости по направлению к изделию. В случае увеличения черной площади поверхности, охватываемой щелью камеры, и следовательно уменьшения тока фотоэлемента, т.е. при уменьшении скорости вращения ротора мотора 6 резец перемещается от изделия под действием пружины 10, т.е. в обратном направлении.
Непрерывное изменение величины черной поверхности, отражающейся через щель камеры 2 на фотоэлемент при движении камеры 2 с осветителем, фотоэлементом и щелью вдоль чертежа при помощи ходового винта 11 вызывает перемещение резца.
Изменение размера изделия в соответствии с масштабом чертежа может быть получено настройкой гитар 13 и 14 для продольного перемещения стола с чертежом и супорта станка при помощи ходовых винтов 11, 12 и установкой реостата 15 электромотора 6 для поперечного перемещения супорта ходовым винтом 16. С этой целью реостат снабжен шкалой.
На фиг. 3 изображена другая форма выполнения станка. Чертеж, камера с осветителем и фотоэлементом выполнены в прежней форме станка, но ток фотоэлемента из усилителя 5 выходит через фильтр; сила этого тока, постоянного по направлению, однако, не является постоянной по величине, так как величина его зависит от степени засветки фотоэлемента, а она в свою очередь зависит от величины белой поверхности, отраженной через щель камеры 2. Затем ток из усилителя 5 пропускается через трансформатор 17 и из вторичной обмотки последнего поступает в реле 18, например, магнитоэлектрического типа Дэпре; при помощи контактов этого реле включается мотор 6, который вращает ходовой винт 16, перемещающий резец в поперечном направлении.
При движении ходовых винтов 11 и 12 для продольного перемещения стола 1 с чертежом и супорта станка щель камеры 2 будет двигаться по чертежу. При этом может быть, что черная поверхность уменьшается, т.е. вследствие увеличения белой части ток фотоэлемента увеличивается и поэтому, вследствие увеличения тока в первичной катушке трансформатора 17, во вторичной обмотке появляется ток, который и отклоняет катушку реле 18, включая мотор 6, для отведения резца от оси изделия; в другом случае черная поверхность увеличивается, и ток в первичной катушке трансформатора 17 падает - поэтому во вторичной обмотке опять таки появляется ток, который здесь будет иметь направление, обратное тому, которое имело место в предыдущем случае. При этом реле 18 отклонится в другую сторону и включит мотор 6 для подведения резца к оси изделия. Наконец, может случиться, что черная поверхность при движении щели камеры 2 остается неизменной; тогда ток в первичной обмотке трансформатора 17 не изменяется, а вместе с этим остается неизменным и магнитное поле и, следовательно, во вторичной обмотке ток не индуктируется. Реле 18 в этом случае стоит в среднем положении и мотор 6 выключен.
Чем резче будет меняться контур силуэта на чертеже, тем больший ток будет протекать через обмотку реле 18 и тем сильнее будет отклонение его подвижной части от среднего положения. Как видно из схемы реле 18 на фиг. 3, при этом изменяется сопротивление в цепи возбуждения мотора 6, заставляя последний вращаться тем быстрее, чем больше величина отклонения подвижной части реле 18 от среднего положения, что и соответствует резкому изменению контура чертежа.
На фиг. 4 показана оптическая схема камеры 2. Лучи света лампы 3 при помощи полуцилиндрической линзы 19 концентрируются в виде узкой полоски, а отраженный от плоскости чертежа свет при помощи зеркала 20 отбрасывается в фотоэлемент 4.
Изменение масштаба чертежа в этой схеме производится при помощи гитар 13 и 14 продольного перемещения стола 1 и супорта и при посредстве изменения сопротивления реостата 15 для поперечного перемещения резца.
Обе описанные схемы могут быть приспособлены также и для работы по звуковой записи и для передачи профиля на расстоянии (фиг. 5). В этом случае узел 21 воспроизводит определенную грамм-запись, которую воспринимает микрофон 22 или адаптер и через усилитель и передатчик посылает электромагнитные колебания соответствующей интенсивности приемной установке 23, которая, усилив ток усилителем 24, направляет его, как и в прежних схемах, к якорю мотора 6. В этом случае изменение величины черной площади заменено изменением силы звука.
1. Станок для обработки фасонных поверхностей с использованием неподвижного фотоэлемента, относительно которого перемещается чертеж с силуэтом обрабатываемого предмета и предназначенного для управления подачей инструмента, отличающийся тем, что подвижная часть включенного в цепь фотоэлемента реле 18 (например, типа Дэпре) соединена с переключателем реверсирующего приспособления в цепи электродвигателя 6, связанного с механизмом подачи инструмента (фиг. 3).
2. Форма выполнения станка по п. 1, отличающаяся тем, что управляемый фотоэлементом электродвигатель связан с центробежным регулятором 8, снабженным зубчатой рейкой для передачи вращения винту поперечной подачи станка.
