Двухкоординатный графопостроитель для вычерчивания траектории движения фрезы металлорежущих станков с числовым программным управлением Советский патент 1980 года по МПК G06K15/22 

ния образующей фрезы в процессе движения центра фрезы по программе. При этом ширина этой дополнительной спиралеобразной линии изображает собой (в выбранном масштабе) истинную ширину фрезерования (соответственно истинную форму и размеры контура обрабатываемой детали), чем и обеспечивается повышение наглядности получаемого графического изображения и существенное облегчение его последующего визуального анализа и размерного контроля. Указанный принцип сутмирования двух движений с помощью кривошипного привода успешно осуществляется практически, не вызывая каких-либо конструктивных и -технологических трудностей в процессе его реализации, при относительно малых размерах подвижного планшета (например, не более 750 580 мм) и успешflo решает задачу получения графических изображений првышенной наглядности соответствующих размеров 3.

Однако применение этого принципа в конструкциях двухкоординатных графопостроителей с планшетами более крупных размеров (до 2000- 3000 мм И более) связано с определенными трудностями, вызванными ем, что с увеличением размеров подвижных частей (т.е. самого планшета и подвижньлх деталей механизма кривошипного привода) соответств Ано возрастает и их масса и обусловленные ею инерционные нагрузки, для уменьшения влияния которых на работоспособность всего устройства требуется повышение жесткости всей конструкции, возникает необходимость в применении более мощного привода, в ограничение, скоростей движения и т.д., что ведет к усложнению и резкому удорожанию всей конструкции, не гарантируя при этом ее высокой работоспособности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей графопостроителя при упрощении его конструкции.

Поставленная цель достигается тем что графопостроитель содержит дополнительный пишущий элемент, а механизм суммирования движений центра и образующей фрезы выполнен в виде планшайбы, установленной на регистрирующем узле с возможностью фиксирования осевого перемещения, например, с помощью электромагнита, расположенной сроено с основным пишущим элементом и связанной с приводом ее вращения, дополнительный пишущий элемент установлен на планшайбе эксцентрично относительно основного с возможностью регулировки радиального положения, кроме того, тем, что привод вращения планшайбы выполнен в виде одноступенчатого редуктора с многоскоростным электродвигателем.

На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемого графопостроителя на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Графопостроитель состоит из основания 1 с установленным на нем планlueTOM 2, регистрирующего узла 3 с основным пишущим элементом 4, связанным штангами (вертикальными) 5 и (горизонтальными) 6 с каретками 7, установленными с возможностью перемещения на двух горизонтальных 8 и 9 и двух вертикальных 10 и 11 направляющих, жестко зекрепленных на основнии 1, механизма суммирования движений центра и образующей фрезы, выполненного в виде планшайбы 12,, установленной на регистрирующем узле 3 с возможностью фиксирования осевого перемещения, например, с помощью электромагнита 13, расположенной соосно с основным пишущим элементом 4 и связанной с приводом ее вращения, выполненным в виде одноступенчатого редуктора, расположенного внутри корпуса 14 и состоящего из ведущей 15 и ведомой 16 шестерен, ведомая шестерня 16 закреплена на полом шпинделе 17, а ведущая 15 - на приводном валу 18 многоскоростного электродвигателя 19.

Планшайба 12 закреплена на конце выступающего из корпуса 14 полого шпинделя 17, помещенного с воз- можностью осевого перемещения в цапфе 20, выполненной в дне корпуса 14. Полый шпиндель 17 подпружинен в направлении рабочей плоскости планшета посредством пружины 21. Планшайбы 12 представляет собой диск со сквозным, диаметрально выполненным пазом, в котором помещена с возможностью перемещения ползушка 22, положение которой регулируется с помощью микрометрического винта 23, зафиксированного в осевом направлении посреством планки 24, закрепленной на планшайбе 12..Ползушка 22 снабжена отверстием для размещения и креплени винтом 25 дополнительного пишущего элемента 26, который располагается параллельно и эксцентрично относительно основного пишущего элемен-та 4, подпружиненного посредством пружины 27 в направлении рабочей плос1 ости планшета 2.

Графопостроитель снабжен системой (на чертеже не показана) ручного и автоматического включения электродвигателя 19 и электромагнита 13 При этом система автоматического включения основывается на использовании любых технологических команд проверяемой программы в качестве исполнительных команд на включение и выключение электродвигателя и электромагнита.

Подготовка предлагаемого графопостроителя к работе включает в себ установку дополнительного пишущего элемента 26 на требуемую величину

радиуса (равного радиусу фрезы для конкретной контролируемой програм.мы - с учетом выбранного масштаба изображения) с помощью микрометрического винта 23 и переключения электродвигателя 19 на выбранную ступень скорости вращения, например, наиболее близкуюк. скорости вращения шпинделя станка по данной программе.

Графопостроитель работает следующим образом.

До начала воспроизведения контролируемой программы включают электродвигатель 19 и электромагнит 13. Электродвигатель 19 через шестерни 15,16 приводит во вращение полый шпиндель 17 с планшайбой 12, несущей на себе дополнительный пишущий элемент 26, а электромагнит 13 при тягивает к себе полый шпиндель 17 с планшайбой : 12 и пишущим элементом 26, выводя последний из соприкосновения с рабочей плоскостью планшета 2.

При воспроизведении контролируемой программы основной пишущий элемент 4 при перемещении регистрирующего узла 3 вычерчивает на планшете 2 траекторию движения рабочего органа станка по программе в виде функции f(х), т.е. в виде совокупности отрезков прямых линий, и дуг окружностей как и обычно. При вычерчивании заранее выбранных (представляющих наибольший интерес для последующего визуального анализа и размерного контроля) участков контролируемой траектории выключают (вручную или р1втоматически, в зависимости от выбранного способа управления) электромагнит 13, в резуль,тате чего полый шпиндель 17 с -планшайбой 12 под действием пружины 21 движется вниз до соприкосновения дополнительного пишущего элемента 26 с рабочей плоскостью планшета 2, после чего на плашете 2 вычерчивается не только упо.мянутая линия в виде функции (х) , но и симметрично расположенная относительно ее спиралеобразная линия, показывающая ширину фрезерования на данном участке траектории, равно как и граничные (касательные к этой спирсши) линии, обозначающие действительное положение контура обрабатываемой детали.

Тем самым вычерчиваемая на.планшете спиральная линия наглядно показывает зону обработки, перекрываемую концевой (или торцовой) фрезой. В результате этого наглядность полученного графического изображения повышается и последующий визуальный и размерный анализ этого изображения максимально упрощается, поскольку края спирали показывают истинный размер обрабатываемого контура детали (при контурном фрезеровании), а при торцовом фрезеровании величина наложения краев смежных спиралей друг на

друга показывает истинную величину и достаточность перекрытия фрезой соседних зон при многопроходной обработке карманов, выборок и т.п. элементов.

При переходе графопостроителя к вычерчиванию тех участков траектории движения рабочего органа станка по программе, которые не представляют особого интереса для последующего анализа, производят включение (вручную или автоматически) электромагнита 13, который притягивает к себе полый шпиндель 17 с планшайбой. 12 и пишущим элементом 26, выводя тем самым пишущий элемент 26 из контакта с рабочей плоскостью планшета 2. В

5 результате чего продолжает работу только один (основной) .пишущий элемент 4, который вычерчивает в виде линии траекторию движения центра фрезы, как и обычно. Вращение планQ шайбы 12 в этот период может быть также выключено.

По окончанию воспроизведения контролируемой программы выключают привод вращения планшайбы, снимают с планшета 2 лист бумаги (на чертеже

5 не ггоказан) с полученным графическим изображением траектории движения рабочего органа станка по программе, после чего выключают электромагнит привода выключения второго пишуще .го

0 элемента. На этом цикл работы графопостроителя заканчивается.

Применение системы независимого включения и выключения электродвигателя привода планшайбы и электромагнита выключения дополнительного пишущего элемента обеспечивает широкую универсальность применения описанного графопостроителя, позволяет использовать его как в режиме работы

л только основного пишущего элемента (как и обычные координатографы), так и в комбинированном режиме работы, т.е. с включением в работу второго пишущего элемента. В процессе воспроизведения любой контролируемой программы возможно многократное переключение режимов работы графопост.роителя. Введение второго (дополнительного) пишущего узла и иного выполнения механизма суммирования

0 движений центра и образующей фрезы позволяет расширить функциональные возможности графопостроителя и в то же время упростить его конструкцию.

55

Формула изобретения

1. Двухкоординатный графопостроитель для вычерчивания траектории

60 движения фрезы металлорежущих станков с числовым программным управлением, содержащий основание с установленным на нем планшетом, регистрирующий узел с основным пишущим

65 элементом, связанный -штангами с каретками, установленными с возможностью перемещения на двух горизонтальных и двух вертикальных направляющих, жестко закрепленных на основании, механизм суммирова 1ия дви- жений .центра и образующей фрезы, отлич&ющийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей графопостроителя при упрощении его конструкции, он содержит дополнительный пишущий элемент, а механизм суммирования движений центра и образующей фрезы выполнен в вида планшайбы , установленной на регистрирующем узле с возможностью фиксирования осевого перемещени я, например, с помощью электром&гнита, расположенной соосно с основным пишущим злементом и связанной с приводом ее вращения, дополнительный пишущий злемент установлен на планшайбе зксцентрично относительно основного с возможностью регулировки радиального положения.

2. Графопостроитель по п.1, о т лйчающийся тем, что привод вращения планшайбы выполнен в виде одноступенчатого редуктора с многоскоростным электродвигателем.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Франции 2118997,

кл. G 06 К 15/00 (G 05 D 3/00) ,

рпублик. 1972.

2.Басманов В.В. Приборы для математ.ической обработки и построения

кривых. М., Машиностроение, 1973, . 13-33.

3.Патент Франции 1258933,

кл. G 8с, опублик. 1961 (прототип)

jfi A noBepHiffno

19

N S N