Копировальное устройство Советский патент 1977 года по МПК B23Q35/20 B24B17/02 B24B53/08 

Изобретение относится к устройствам для подобного воспроизведения заданной копиром кривой и может быть использовано в инструментальной нромышлен.ности к других отраслях техники, в частности для постройки приспособлений для профильном правки шлифовальных кругов.

Известно копировальное устройство, применяемое для лрофильной правки шлифовальных кругов. Это приспособление представляет собой пантограф - шарнир.но-рььчажную систему. Недостатком этой системы является наличие большого количества шарнирных соединений, следствием чего является Оольшая трудоемкость изготовления и снижение общей жесткости всего устройства. К тому же погрешности отдельных звеньев суммируются по величине и направлению, изменяющемуся при перемещении щупа устройства ло копируемой линии, что приводит к увеличению ощиокя кодирования.

Целью изобретения является упрощение конструкции копировального устройства и на этой основе повышение точности его работы

и жесткости.

Это достигается следующим образом. На каретке, перемещающейся по «аправляющим основания, щарнирно закреплен двуплечий рычаг, на одном конце которого расположен рабочий инструмент, а на другом - щуп.

Каретка с рычагом имеет вторые направляющие, по которым перемещается каретка с копиром. Обе каретки кинематически связаны между собой с помощью, например винта,

имеющего участки резьбы с различными щагами и закрепленного с помощью опор на основании. Направляющие каретки с копиром параллельны направляющим -каретки с рычагом. Ири вращении винта каретки движутся в одном направлении с различными скоростями, разность которых в условных единицах определяет масштаб копирования в направлении движения кареток.

Вторая коорди-ната обеспечивается поворотом рычага в соответствии с изменением профиля копира.

На фиг. 1 показано предлагаемое копировальное устройство в плане (устройство изображено в применении для профильной правки

шлифовальных кругов); на фиг. 2 - .схема работы устройства при воспроизведении заданной кривой.

Копировальное устройство состоит из основания 1, к оторому опорами 2 и 3 прикреплен

винт 4, имеющий резьбовые участки А и Б. На направляющих основания 1 распололсена каретка 5, к которой с помощью оси. 6 прикреплен рычаг 7. На оси 8 рычага 7 находится инструмент, на оси 9 - щуп. На нанравляющих каретки 5 установлена каретка 10, на

которой закреплен сменный копир 11. Винт 4 участком А ввинчен в гайку 12, закренленную неподвижно на каретке 5, участком Б - в гайку 13, закрепленную неподвижно на каретке 10.

Работу копировального устройства проследим на примере применени-я устройства для профильной правки шлифовальных кругов.

Устройство устанавливается на станок так, чтобы направление перемещения кареток 5 и

10было параллельным осн вращения шлифовального круга М-М. Каретки 5 и 10 винтом 4 перемещаются каждая но своим направляющим в одном наиравлении. Так как участок А вннта 4 имеет резьбу шага ь а участок Б - резьбу щага то каретка 5 с рычагом 7 отстает от каретки 10 с копиром 11. При этом рычаг 7 поворачивается вокруг оси 6 с помощью щупа, Находящегося в контакте с рабочей поверхностью копира 11, обеспечивая подачу инструмента, находящегося на оси 8, в направлении, перпенднкуляриом оси шлифовального круга.

Смещение каретки 5 с рычагом 7 обеспечивает подачу инструмента параллельно оси шлифовального круга.

Таким образом, поступательное движение рычага 7 в сочетании с его поворотом вокруг оси 6 обеспечивает перенесение профиля копира па обрабатываемое изделие (в рассматриваемом случае иа шлифовальный круг) в соответствующем масштабе, определенном соотношением плеч рычага 7 и шагом резьб участков А И| Б винта 4.

Рассмотрим условие правильного воспроизведения заданной кривой (см. фиг. 2).

Воспроизведение заданной кривой будем рассматривать как независимые движения: поворот рычага, перемещение каретки с рычагом и каретки с копиром.

Введем обозначения:

М-М - направлеиие оси вращения шлифовального круга;

m - масштаб коиирования;

/ - длида малого плеча рычага;

А, В - точкн на воспроизводимой кривой;

а, b - точки на воспроизведенной кривой;

АХ, ДУ - координаты точки а относительно точки Ь,

а - угол поворота рьрчага, соответствующий перемещению точки К рычага на величину ДУ;

ДХа --изменение абсциссы точки К рычага 7 при повороте рычага на угол а;

- перемещение каретки 5 с рычагом 7 до совмещения точки К рычага с точкой b воспроизведенной кривой;

- перемещение каретки 10 с копиром

11до совмещения точ-ки В воспроизводимой кривой с точкой L рычага 7.

Для перехода точки К рычага от точки а к точке b воспроизведенного профиля необходимо повернуть рычаг на угол а. При этом точка К получает перемещение на величину , ДУ и перенести рычаг параллельно самому

себе на величипу . Полное перемещение точки К рычага при этом будет характеризоваться величинами и ДУ.

В то же время точка L рычага получит перемещение, характеризующееся величинами (т-АХ, ) и т-ДУ.

Точка L рычага займет положение LZ- Для совмещения точки В воспроизводимой кривой с точкой 1.2 необходимо каретку с копиром переместить «а величину АХк. При этом

ААк m-AK-m-t X., + ДАр. Так как АХ + АХ,. ,

то

ДА т (ДАр + АХ,.) - от- ДАТ, + АХ . После преобразования получаем

ДА:К ДAp(да4-l)

Taким образом, если масштаб копирования равен т, то отношение шагов резьб участков Б и А должно быть 1гЛ т..

Кинематическая связь каретками для осуществления их относительного перемещения может быть осуществлена не только с помощью винтового механизма, но также любого вида цилиндрических связующих устройств,

например блока дисков, параметры которого отвечают указанному выше условию.

Формула изобретения

1. Копировальное устройство, содержащее основание, двуплечий рычаг и сменный копир, отличающееся тем, что, с целью повышения точности копирования путем увеличения жесткости устройства, оно снабл ено двумя

кареткамн, на одной из которых смонтирована ось рычага, а иа другой - сменный копир, установленными с возможностью постуцательНого перемещения в одном направлении и кинематически связанными меладу собой механизмом, обеспечивающим их перемещение в соответствии с соотпощением: Д, 1,

где АХк - перемещение каретки с копиром; Д.ХР - перемещение каретки с рычагом;

т - масштабКопирования.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм перемещения кареток выполнен в виде установленного на основании с возможностью вращения винта, имеющего участки резьбы разного шага и взаимодействующего этими участками с гайками, смонтированными на каретках, при этом шаги резьбы выполнены, исходя из следующе го соотнощения

t,:t, m + ,

где ti - шаг участка резьбы, связанного с

кареткой, «есущей рычаг; /2 - шаг участка резьбы, связанного г кареткой, несущей копир.

)2255 13 t 1 3

10

Фиг. 1

)Лл

Риг.2