Устройство для вибрационного точения Советский патент 1982 года по МПК B23B25/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО ТОЧЕНИЯ

1

Изобретение относится к обработке металлов резанием и найдет применение на универсальных и специальных токарных станках, в том числе встроенных в робототехнологические комплексы.

Известно устройство резцедержателя, 5 в поворотном основании которого размещен исполнительный цилиндр 1.

К недостаткам устройства относятся использование пружин для в озврата силовых гидроцилиндров и подвижной резце- ю держки в исходное положение, а также применение кривошипной подвески подвижной резцедержки к поворотному основанию, что снижает точность и надежность работы устройства.

Наиболее близким к изобретению по 15 технической сущности является универсальный резцедержатель.

Содержащий неподвижную ось с установленным на ней с возможностью руч- JQ ного поворота и фиксации четырехгранным основанием, к которому на упругих пластинах подвещена инструментальная державка, приводящая в колебательное движение от. одного из двух установленных

в основании оппозитных гидроцилиндров. Связь того или другого гидроцилиндра с основной гидромагистралью обеспечиваетсяавтоматически при переходе в новую инструментальную позицию с помощью специального кранового гидрораспределителя, встроенного внутрь резцедержателя станка. Гидрораспределитель состоит из двух колец: внутреннего (неподвижного), выполненного в верхней каретке суппорта, и внещнего (подвижного), выполненного в четырехгранном поворотном основании. Во внутреннем кольце прорезана неполнокольцевая канавка, соединенная серией отверстий, просверленных в основании верхней каретки суппорта, с основной гидромагистралью. В поворотном основании резцедержателя также просверлен ряд соединяющихся отверстий, связывающих рабочие полости гидроцилиндров с внутренней поверхностью наружного кольца гидрораспределителя на уровне не пол но кольце во и канавки в неподвижном кольце 2.

Недостатками этого устройства являются технологическая сложность изготовления связанной системы каналов в верхней каретке суппорта и четырехгранном основании резцедержателя, .увеличенные габариты резцедержателя ввиду размещения .в его поворотном основании двух исполнительных гидроцилиндров, невозможность .изменения направления колебательных движений подвижной резцедержки при изменении на противоположное направление движения суппорта. Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьше,ние габаритов. Указанная цель достигается путем жесткого соединения инструментальной державки со щтоком, смонтированного в расточке поворотного основания исполнительного гидравлического движителя, выполнения исполнительного гидравлического движителя в виде двухполостного мембранного патрона с двухсторонним штоком, подключения полостей мембранного патрона через узел гидрораспределителя к соответствующим полостям гидравлического генератора. Узел гидрораспределения снабжен управляющим трехпозиционным золотником, установленным на суппорте и гидравлически связанным с крановым соединением, на внутреннем кольце которого выполнены полнокольцевые канавки и Г-образные каналы, соединенные с полостями мембранного патрона. Гидравлический генератор выполнен в виде двухполостного поршневого насоса, обе полости которогб связаны посредством каналов с клапанной системой передаточной системы, причем кулачковый механизм вынолняет роль привода насоса. На фиг. 1 показана гидромеханическая схема устройства (в положении, продольного точения); на фиг. 2 - то же, в положении поперечного точения; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.Основными узлами устройства являются задающий узел, гидромеханическая передаточная система и узел резцедержателя станка. Задающий узел включает в себя зубчатую передачу 1 и 2, с помощью которой осуществляется кинематическая связь со шпинделем. Передаточное отношение зубчатой .пары 1 и ,2 выбирается исходя из принятой частоты двойных ходов, приходящихся на один, оборот шпинделя. Кроме зубчатой пары 1 и 2 в задающий узел входит кулачковый механизм с геометрическим замыканием ведомого звена, содержащий пазовый кулачок 3, промежуточный ролик 4, перекатывающийся в пазу кулачка 3, и поступательно движущееся ведомое звено - двухштоковый поршень 5. Гидромеханическая передаточная система включает в себя двухполостный поршневой насос 6, напорная 7 и сливная 8 полости которого с одной стороны посредством разветвляюц.1ихся каналов 9-12, а также щариковых клапанов 13 и 14 регулировки максимального давления и объемной рабочей жидкости 15 и 16 в гидросистеме связаны с общим подпиточным бачком 17, а с другой стороны посредством трубопроводов 18 И 19, выполненных в виде гибких щлангов, связаны с входами управляющего золотника 20, установленного на плите 21, скрепленной с верхней кареткой суппорта станка. Выходные каналы управляющего золотника 20 посредством жестких трубопроводов 22 и 23 соединены с входными штуцерами на неподвижном наружном кольце 24 кранового соединения накладного типа. Внутреннее кольцо 25 этого соединения, смонтированное на рукоятке 26 поворота резцедержателя, скрепленного поворотным осно.ванием 27, поворачивается вместе с ним при смене инструментальной позиции. Во внутреннем кольце 25 проточены две полнокольцевые канавки 28 и 29, которые посредством Г-образных каналов 30 и 31 через фторопластовые трубки 32 соединяются с полостями .33 и 34 мембранного патрона 35, мембрана 36 которого жестко связана с двухсторО 1ним штоком 37. В свою очередь шток 37 жестко скреплен с подвижной резцедержкой 38, подвешенной к поворотному основанию 27 резцедержателя на упругих элементах (пластинах) 39, прикрепленных к основанию 27 и подвижной резцедержке 38 с помощью крепежных элементов 40 и 41. Устройство работает следующим образом. , При вращении шпинделя движение через пару шестерен 1 и 2 передае.тся кулачку 3.. и далее через промежуточный ролик 4 сообщается двухштоковому поршню 5 поршневого насоса 6. При движении поршня 5 вправо масло 1/з напорной 7 полости насоса по трубопроводу 18 направляется к управляющему золотнику 20. В положении золотника 20 (фиг. 1) рабочая жидкость через .жесткий трубопровод 22 поступает в полнокольцевую канавку 28 на внутренем кольце 25 кранового соединения и далее по Г-образному каналу 30 направляется в полость 33 двухполостного мембранного патрона. При прогибе мембраны 36 жестко связанный с ней двухсторонний щток 37 сдвигается влево, осуществляя перемещение в ту же сторону подвижной резцедержки 38. Находящаяся в полости 34 мембранного патрона рабочая .жидкость через Г-образный канал 31 поступает в полнокольцевую канавку 29 на внутреннем кольце 25 и далее через выходное отверстие на наружном кольце 24, . жесткий трубопровод 23, каналы на управляющем золотнике 20 и гибкий шланг 19 направляется в сливнную 8 полость поршневого насоса 6. При ходе двухстороннего поршня 5 поршневого насоса 6 влево направление потока жидкости меняется на обратное;

масло поступает в полость 34 мембранного патрона 35,- осуществляя принудительный отвод подвижной резцедержки в исходное положение. Таким образом, за один оборот кулачка осуществляется один двои-, ной ход подвижной резцедержки. Многократное повторение таких циклов обеспечивает продольное вибрационное точение в первой позиции инструментальной державки.

При повороте резцедержателя во вторую инструментальную позицию управляющий золотник 20 сдвигается в иное положение (фиг. 2). .При этом масло из напорной 7 полости поршневого насоса б по трубопроводу 18 поступает в управляюодий золотник 20 на параллельному каналу и далее через жесткий трубопровод 23, входное отверстие на наружном кольце 24, полнокольцевую канавку 29 и Г-образный канал 31 на внутреннем кольце 25 кранового соединения направляется в полость 34 мембранного патрона 35, сдвигая подвижную резцедержку в направлении поперечной подачи. Из полости 33 мембранного патрона масло через Г-образный канал 30, полнокольцевую канавку 28, жесткий трубопровод 22 и управляющий золотник 20 поступает в сливную 8 полость порщневого насоса 6.

При ходе порщня 5 влево направление потоков рабочей жидкости меняется на обратное, благодаря чему подвижная резце держка принудительно отводится от обрабатываемой заготовки в направлении, обратном поперечной подаче.

Таким образом осуществляется вибрационное точение и в последующих позициях.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в уменьщении габаритов и упрощении конструкции.

Формула изобретения

1. Устройство для .вибрационного точения, содержащее универсальный резцедержатель, включающий неподвижную ось с установленным на ней с возможностью ручного поворота и фиксации основанием, к которому на упругих элементах подвеще-. на инструментальная державка, гидро е

ханичесКую передаточную систему, состоящую из гидравлического генератора с подпиточным бачком и клапанной системой узла гидрораспределения в виде кранового соединения и исполнительного гидравличес-. кого движителя, смонтированного в поворотном основании, задающий кулачковый механизм, кинематически связанный со щпинделем, и суппорт, отличаюсЦееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьщения габаритов, исполнительный

гидравлический движитель выполнен в виде двухполостного мембранного патрона, шток которого жестко связан с инструментальной державкой, а обе полости через узел гидрораспределенця подключены посредством гибких щлангсв к напорной и сливной по-.

0

лостям гидравлического генератора, при

этом мембранный патрон встроен в поворотное основание.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел гидрораспределителя снабжен

5 управляющим трехпозиЦионным золотником, установленным на суппорте и гидравлически связанным с крановым соединением, на внутреннем кольце которого выполнены полнокольцевые канавки, и Г-образные каналы, соединенные с полостями патрона.

0 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гидравлический генератор выпол-, нен в, виде двухполостного поршневого насоса, обе полости которого посредством каналов связаны с клапанной системой передаточной системы, причем кулачковый

5 механизм выполняет роль привода насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР №707695, кл. В 23 В 25/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 856671, кл. F 25 J 1/02, 1979.

Фиг.З