Предмето.л изобретения является электроследящее устройство для двухмерного копирования к копировалыго-фрезерным стайкам, снабженное шаблоном и взаимоде11ствуюи1;ей с ним конировальнон головкой с индуктивнымн датчиками, управляюшимн работой двигателе} подач станка.
1-1звестные устройства подобного рода НС обеспечивают постоянного контакта uiyna KonHpcBiMbHon гоЛОБК ; с ноиерхностью шаблона в соответствии с направлением пода .
В п| едлагаел олг устро; стве достигается устранение отмеченного недостатка тслг, что щуп копировальной головки находится под воздействием двух нерпенднкулярно расположенных электрсдннамических прилкнмпьх устройств, обмотки которых соедн1гспы с цепями элоктрплп:гате,тей подач, соответственно пс ендикулярных де1 1ствию сердеч1 :1коз, н создают зтилня, пропорциопл.Птггые скоростям врагпения соотвотстз -юидих двигателей.
На фиг. I и; ображена принцинка, схсд;а устройства копировального прибора; па фиг. 2 - блок-схема с/ едян1,его привода; на
фиг. 3 - схема электродинамического прижимного устройства.
На виешне. конце пшшде.тя / щупа копировального прибора находится ролик 2. Друго конец щпипделя через шарпир 3 тягами 4 м 5 связан с рычагами 6 и 7. На последних укреплены якори S и 9 дпфференцпа.тьпых трансформаторов 10 п //. Опора 12 Н1п; :;деля щупа обеспечивает ему только етепенп свободы движения (а пл три, как в других приборах), а шпиндель :ожет поводачпзаться в плоскости чертежа noкруг центра опоры и oжeт получать осевые перемепюпия.
Таким образом, поло:кеп; е iieiTра рол1П а 2 niyria отпосптольискорп са ко:: 1рова, прибора однозпачпо (1Ilp eдeляt тcя по,1о е И1ями п-соре;; 5 и Я дпфферетп:пальных тi)aиcфop iaтopoв JO i; //.
При этом якорь S реп-прует то;;ько па гормз(1ггальпу о состгвляюп(го noDCkxiiennsi по.тика 2, а якозь 9 - Ti-.ibKO па поптнка.тьну;; состазляюн1у;о.
ГопизонтальпыП тг порт;п аль:П:1 диффспер цип,тьиьге трппс(Ьор :атор явля;отся латчикалп соверпгеипо пеза; СН:Ь:х с.телянщх с;:стем
гропроводов горизонтальной и вертикальной подач копировального стайка.
Процесс копирования протекает следующим образом.
Ролик 2 получает вращение от независи.мого устройства (на фиг. 1 не показано). Специальное электродинамическое следящее устройство прибора (на фиг. 1 не показано) оказывает на шпиндель 1 такое действие, что ролик всегда прилгимается нормально к поверхности модели. Это электродинамическое устройство выполняет роль нрижимающих пружин существующих конструкци копировальных приборов.
Получив вращение, ролпк покатится по модели. Пробуксовывание ролика исключается, так как оп прижимается нормально к новерхности модели. Скорость вращения ролика невелика и определяется режимом резапия.
Следящая система подачи (фиг. 2) должна иметь интегральное управление, что обеспечивает высокую точность копирования.
Работа следяп1,еи системы выражается в стремлении так расположить щпиндельную бабку станка (на которой расположен конировальный прибор и фреза), чтобы якори S и 5 обоих дифференциальных трансформаторов заняли средние положения мс 1;ду своими трансформаторами.
Благодаря этому устанавливаются такие значения скоростей горизонтальной и вертикальиой подач, что их векторная сумма равняется скорости качения ролика по модели. Если ролик вращается с постояпноГ угловой скоростью, то геометрическая сумма скоростей подач будет оставаться постоянной. Если желательно, чтобы скорость суммарно подачи менялась при изменении наклона поверхности модели, то следует предусмотреть связь между соответствующей следянхей системой и приводным ycTpoiicTBOM ролика.
Перемещения ролика по модели воспринимаются копировальнымприбором (КЩ, разлагаются им на горизонтальпзю и вертикальную
составляющие, преобразуются в соответствующие электрические сигналы и посылаются в соверщенно независимые друг от друга усилительные каналы следящих подач. Каждый усилительный канал состоит из электронного усилителя (5У) возбуждения и электромащиниого усилителя (ЭМУ). Последний питает регулируемый электродвигатель (э.-д.) постоянного тока соот.ветствующей подачи.
Характерным отличием этой блоксхемы от блок-схем привода подач известных стапков является полная независимость обоих следящих каналов. В результате блок-схема при предлагаемом принципе копирования принимает простой КоТассический вид и будет более быстродействующей и устойчивой.
Электродинамическое прижимное устройство копировального прибора (фиг. 3) аналогично такому же устройству, примепяемому в электродинамических гро.мкоговорителях. Стальные сердечники 13 и 14 иа Магничиваются постоянным током, протекающим через катушки 15 и 16. В круговом зазоре сердечЕтков создается радиальное магнитное поле, в котором находятся катупжи 17 и 18. Эти катущки получают питание от щеток якорей электродвигателей подач. Следовательно, электродинамические усилия, которые будут испытывать катущки 17 и 18 бздут соответствовать по величине и по знаку скоростям взаимноперпепдикулярн.ых подач.
Д.1я того, чтобы уси.чие каждой катунн и было точно пропорционально скорости двигателя, на тот же каркас надета дополнительная катушка, в которой протекает ток якоря электродвигателя или ему пропорциональный. Усилие этой дополнительной катущки будет компенсировать ту часть усилий главной катущки, которая создается за счет падения напряжения в якорной цепи электродвигателя. Суммарные ампервитки обеих катущек будут при этом пропорциональны противо-эдс двигателя, а следовательно, и скорости его вращения. Наконец, катущки 17 и 18 могут питаться от специальных тахогенераторов, приводимых во вращение электродвигателями подач. Эти же тахогенераторы могут быть использованы для стабилизирующих обратных связей по скорости для следящих систем подач.
Если ролик вращается по часовой стрелке, а вертикальная подача осуществляется вверх, то катущка П подключается к якорю электродвигателя вертикальной подачи так, чтобы ее усилие было направлено влево. Концы катущки 18 при этом подключаются к якорю электродвигателя горизонтальной подачи так, чтобы усилие 18 было направлено вниз при горизонтальной подаче вправо.
Если ролик движется по участку поверхности, наклоненной под углом а к оси ох, то скорости подач по осям ох и оу равны: их ycosa и TJIJ у si па,
где
V - суммарная скорость подач, равная скорости поступательного движения ролика.
При изменении направления вращения ролнка необходимо переключить концы катушек 17 и J8 либо намагничивающих катущек 15 и 16. Последние целесообразно соединить последовательно, что даст возможность одним реостатом регулировать нажатие ролика на модель и упростить коммутацию катущек.
Усилияэлектродинамического
устройства будут значителыю превьпиать силы трения и небаланса копировального прибора. Поэтому надобность в балансировании подвижных элементов прибора и в специальных мерах по у.меньщению трения отпадает. Это значительно упрощает конструкцию прибора и позволяет ему работать при любом положении в пространстве. Последнее обстоятельство имеет большое значение при конструировании копировальных станков специального назначения.
Форма (})резы должна точно соответствовать форме ролика. Если резание производится хвостовой фрезой, то оси врап1ений ролика и
фрезы не параллельны друг другу, а скрещиваются под прямым углом. Соответствие форм может быть достигпуто лищь тогда, когда фреза имеет сферическое закругление хвоста, а ролик - форму шара того же радиуса. Если оси вращения ролика и фрезы параллельны, возможно большее разнообразие форм. Окружная скорость вращения ролика 2 щупа быть задана равной величине подачи режущего инструмента.
Предмет изобретения
1. Электроследящее устройство для двухмерного копирования к копировально-фрезерным станкам, снабл енное щаблоном и взаимодействующей с ним КОПИрНО ГОЛОВКОЙ с индуктивными датчиками, управляющими работой двигателей подач станка, отличающееся тем, что, с целью обеспечения постоянного контакта щ,упа копировальной головки с поверхностью шаблона в соответствии с направлением подачи, 1цуп копировальной головки находится под воздействием двух перпендикулярно расположенных электродинамических прижимных устройств, обмотки которых соединены с непямн электродвигателей подач, соответственно перпендикулярных действию сердечников, и создают усилия, пропорциональные скоростям врапюния соответствующих двигателей.
2.Электроследящее устро1 ство по п. 1, о т л и ч а ю HI, е е с я тем, что, с целью осуществления задающего движения копировальио головки в соответствии с профилем обрабатываемого контура во всех квадрантах независимо от напраг,ления подач, контактный щуп головки снабжен приводимым во враи ение роликом, предназначенным для обкатывания по рабочему контуру шаблона.
3.Форма выполнения электроследящего устройства по п. 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что окружную скорость вращения ролика задают равной величине подачп режуп1его инстру.мента.
Г л/У i
;-i ...i
3-/
