"Устройство для обработки трехмерных поверхностей Советский патент 1975 года по МПК B23P1/00 

1

Изобретение относится к области электроэрозионной, электрохимической обработки и может быть использовано в машиностроении, в частности нри изготовлении штампов и пресс-форм.

Известны устройства для обработки трехмерных поверхностей, содержаш,ие эксцентриковый вал, смонтированный в поворотной головке перпендикулярно оси ее вращения, имеюш,ий привод вращения вокруг собственной оси и соединенный с номощью шатуна с направляющим механизмом, на подвижном звене которого закреплен электрод-инструмент.

Известное устройство недостаточно универсально, не позволяет выбрать требуемый зазор нри изменении условий обработки, а главным его недостатком являются невысокие точность и производительность обработки.

С целью повышения производительности и точности обработки, на эксцентриковом валу выполнена наклонная цилиндрическая шейка, на которой установлена смонтированная в отверстии щатуна втулка, имеющая возможность перемещения относительно вала и шатуна при помощи тяги, соединяющей втулку с одним из элементов винтовой нары, смонтированной на поворотной головке. Кроме того, винтовая пара снабжена дифференциальным приводом, выполненным в виде двух независимых планетарных передач с одинаковым передаточным отношением, сателлиты которых соединены с элементами винтовой пары, а солнечные колеса установлены соосно с ведущим валом устройства, причем одно из указанных колес установлено неподвижно, а другое с возможностью поворота.

С целью осуществления контроля за величиной перемещения инструмента, на одном солнечном колесе установлен лимб, на втором - нониус. Существо изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит привод, состоящий из электродвигателя 1, муфты сценления 2, редуктора 3, ведущего вала 4, на котором установлена двухсторонняя муфта 5, имеющая возможность соединения с жестко укрепленной на валу 4 верхней нолумуфтой 6, или с нижней полумуфтой 7. Последняя закреплена соосно с неподвижным зубчатым колесом 8, находящимся в зацеплении с колесом 9, которое вместе с кривошипным диском 10 установлено на валу 11, смонтированным в водиле 12. Муфта 5 связана с втулкой 13 свободно насаженной на вал 11. Кривошипный палец 14

входит в паз кулисы 15, жестко соединенной с коническим колесом 16. которое свободно установлено на ведущем валу 4. На нижнем конце вала 4 жестко укреплена головка 17, в которой в подщипниках 18 установлен эксцентриковый вал 19, несущий коническое колесо 20. На наклонную цилиндрическую шейку 21 эксцентрикового вала 19 надета втулка 22, имеющая возможность перемещения по щейке 21 и вдоль отверстия 23 щатуна 24, нижний конец которого установлен с возможностью вращения в плите 25. Поступательное перемещение инструмента 26, обрабатывающего изделие 27 обеспечивается в трех взаимнонернендикулярных плоскостях направляющим механизмом, состоящим из трех поступательных пар 28, 29, 30. Втулка 22 тягой 31 со щтырем 32 соединена с винтом 33. Для перемещения штыря 32 вдоль оси вала 19 предусмотрен паз 34 в щейке 21.

Соосно с валом 19 в головке 17 на подщипниках 35 и 36 установлены конические зубчатые сателлиты 37 и 38 дифференциального привода механизма регулирования эксцентриситета. Сателлит 37 закреплен на гайке 39, а сателлит 38 соединен поступательной парой с винтом 33, снабженным пазом 40 на сателлите 38 расположен винт 41, выступ 42 которого входит в паз 40. Сателлит 38 находится в зацеплении с неподвижным солнечным колесом 43, а сателлит 37 - с поворотным солнечным колесом 44, причем передаточные отиощения обеих пар зубчатых колес одинаковы. На колесе 44 СООСНО с ним закреплено цилиндрическое зубчатое колесо 45, находящееся в зацеплении с щестерней 46. Последняя вместе с червячным колесом 47 укреплена на валу 48. Червяк 49 снабжен маховичком 50. На колесе 43 закреплен нониус 51, а на колесе 44 - лимб 52.

Устройство работает следующим образом.

Валу 19 сообщают одновременное вращение (качание) вокруг собственной оси Oi-Oi и вращение вокруг оси Оз-О2. Движение вокруг оси О2-О2 осуществляется вращением головки 17 от ведущего вала 4. Движение вокруг оси Oi-Oi осуществляется при соединении муфты 5 и полумуфты 7, чем предотвращается планетарное движение вала И. Этим обеспечивается неподвижность кривощипного диска

10с пальцем 14, кулисы 15 и конического колеса 16. При вращении головки 17 колесо 20 обкатывается по неподвижному колесу 16, приводя во вращение вал 19. Плита 25 с инструментом 26 получает движение в плоскости вращения вала 19 по круговой траектории, радиус которой равен величине эксцентриситета. Поворот плоскости вращения вала 19 вокруг оси Ог-Оа обеспечивает движение инструмента по криволинейной траектории, описывая полную сферическую поверхность. Качание вала 19 вокруг оси Oi-Oi для получения траектории по поверхности щарового сегмента осуществляется с помощью кривощипного кулисного механизма путем присоединения муфты 5 к полумуфте 6. В этом случае вал

11получает планетарное движение вокруг вала 4, так как колесо 9 обкатывается по неподвижному колесу 8. Вращающийся кривошипный палец 14 сообщает кулисе 15 качания, передаваемые коническими колесами 16 и 20 валу

19. Радиус сферической траектории инструмента 26 зависит от эксцентриситета наружной поверхности втулки 22 относительно оси вала 19 и регулируется поворотом гайки 39 относительно винта 33, который через тягу 31 со штырем 32 перемещает втулку 22 по наклонной щейке 21. При этом ось втулки 22 смещается параллельно самой себе относительно оси вращения вала 19, тем самым обеспечивая регулирование радиуса сферической траектории.

Работа дифференциального привода происходит без остановки процесса обработки. При вращении ведущего вала 4 сателлиты 37 и 38

обкатываются по солнечным колесам 43 и 44 соответственно. Так как передаточные отношения обеих пар одинаковы, при неподвижности колеса 44 сателлиты 37, 38 вращаются с одинаковой угловой скоростью и, следовательно, не поворачиваются друг относительно друга. В этом случае винт 33 и гайка 39 также неподвижны друг относительно друга, обеспечивая сохранение эксцентриситета втулки 22. Поворотом маховичка 50 поворачивают червяк 49, червячное колесо 47, вал 48 с шестерней 46 и колесо 45, укрепленное на колесе 44. Таким образом колесо 44 поворачивают относительно неподвижного колеса 43, в результате чего сателлит 37 поворачивается на необходимый угол относительно сателлита 38. Так как сателлит 37 жестко соединен с гайкой 39, а сателлит 38 соединен поступательной парой с винтом 33, то гайка 39 поворачивается относительно винта 33, обеспечивая регулирование

эксцентриситета как было описано выше. Угол подъема винтовой канавки червяка 49 выбирается меньше угла трения для предотвращения поворота колеса 44. Пзменение величины перемещения инструмента прямо пропорционально углу поворота колеса 44 и зависит от передаточного отнощения колес 37 и 44, шага резьбы винта 33 и гайки 39, угла наклона шейки 21 и оси Oi-Oi. Для осуществления контроля за величиной перемещения инструмента в процессе обработки, неподвижное колесо 43 снабжено конусом 51, а колесо 44 - лимбом 52.

Предмет изобретения

1. Устройство для обработки трехмерных поверхностей, содержащее эксцентриковый вал,

смонтированный в поворотной головке перпендикулярно оси ее вращения, приводимый во вращение вокруг собственной оси и соединенный с помощью шатуна с направляющим механизмом, на подвижном звене которого закреплен электрод-инструмент, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности и точности обработки, эксцентриковый вал выполнен с наклонной цилиндрической шейкой, на которой установлена втулка,

смонтированная в отверстии щатуна с возможностью перемещения относительно вала и шатуна при помощи тяги, соединяющей втулку с одним из элементов винтовой пары, расположенной в поворотной головке.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что винтовая пара снабжена дифференциальным приводом, выполненным в виде двух независимых планетарных передач с одинаковым передаточным отношением, сателлиты которых соединены с элементами винтовой пары, а солнечные колеса установлены соосно с ведущим валом устройства: одно неподвижно, а второе с возможностью поворота.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью осуществления контроля за величиной перемещения инструмента, на одном солнечном колесе установлен лимб, а на втором - нониус.

1

7851 SZ

.,,„,,,

- R ХХ АА

23