Копировальный станок Советский патент 1983 года по МПК B23C1/16 B23Q35/00 

(54) КОПИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

Изобретение относился к маишноС роёЯйю и может быть использовано тфи масгпга&ном копировании сложнопро- л поверхностей.

известен копировальный станок,ср:держащий основание, на котором расположены инструментальная и копировальная головки со следящим приводом, .включанщим линейНЁке.электрические двигатели, подвижные элементы выполнены в виде инструмента; и копировального щупа, жестко соединенны меявду собой посредством передаточного органа, выполненного в видю сообщакшсихся сшловых цилиндров Elj. .

Цель изобретения расширение технологических возможностей станка.

С этой целью в станок введены дополнительные сообщапшреся силовые цилиндры для связи инструментальной и копировальных головок, размещенные перпендикулярно основным силовым ци-. ЛИНдрам,-причем, диаметры основныЯ и дополнительных цилиндров различны и связаны соотношением

D,Ww, ;

T) MV%l| r при условии, что ,

где m - масштаб копирования вдоль

оси Y;

m - масштаб копирования вдоль оси х;

о. - внутренний диаметр основного силового цилиндра, связанного с копировальной головкой, О- - внутренний диаметр основного силового цилиндра, свя10занного с инструментальной головкой;

Da - внутренний диаметр дополнительного силового цилиндра, связанного с копировальной

15 головкой;

Од - внутренний диаметр дополнительного силового цилиндра, связанного с инструментальной головкой;.

20 d ,d ,L,d - диаметры штоков цилиндров соответственно с внутренними

диа датрами 0 ,D2. На чертеже представлена схема описываемого станка.

25

Станок содержит основание 1, йа . котором ус гдаовлены инструментальная 2 и копировальная 3 головки; Инструментальная головка имеет.следящий привод 4 в виде линейного электричес30кого двигателя, подвижным элементом которого является якорь 5, На якоре 5 закреплен рабочий инструмент 6. Деталь 7 получает необходимые движения для обработки от привода 8, который сообщает такие же движения и копиру 9. Копировальный щуп 10 установлен на подвижном якоре 11 следящего при|Вода 12, выполненного в виде линейно го электрического двигателя. Якори следящих приводов инструментальной и копировальной головок имеют по две якорные обмотки 13-16. Питание, якорных обмоток осуществляет ся от источников постоянного тока 17 и 18, а регулирование силы тока в их цепи производится настроечными сопротивлениями 19 и 20. Следящие приводы снабжены также .обмотками возбуж дения 21 и 22, которые подключены к источникам постоянного тока 23 и 24. Якори следящих приводов жестко соеди нены между собой передаточным органом в виде сообщающихся силовых цили дров. 25 и 26, полости которых соединены трубопроводами 27 и 28. Инструментальная и копировальная головки, кроме того, жестко соединены между собой передаточным органом в виде двух сообщающихся силовых цилиндров 29 и 30, полости которых соединены трубопроводами 31 и 32, причем подвижными элементаг 1и этих гидроцилиндров являются корпуса 33 и 34, а порш ни 35 и 36 неподвижно установлены на основании копировального станка, Вращение инструменту и копироваль ному щупу сообщают отдельные приводы 37 и 38 через передачи 39 и 40, уста новленные на штоках 41 и 42 соответствующих гидроцилиндров. , Копировальная головка движение продольной подачи получает от привод 43 посредством механизма 44 типа винт-гайка. Станок работает следующим образом Обрабатываемую деталь 7 и копир 9 устанавливают на приводе 8 вдоль одной продольной оси X и сообщают им синхронное вращение. Копировальный щуп 10 устанавливают на расстоянии Vi от оси X вращения копира, а рабо чий инструмент 6 на расстоянии Ji от той же оси специальными механизмами, (не показаны), причем соотношение является величиной масштаба Уп по оси У предстоящей обработки. Величины к hi выбирают такими, чтобы бьш гарантированный радиальный зазор между инструментом и обрабатываемой деталью, и, соответственно, между ко пировальным щупом и копиром. Включают привод вращения 8 источником питания 17 и 18, 23 и 24, а также приводы 37 и 38 вращения щупа и инструмента и привод продольный подачи 43 копировальной головки. При включении источников питания 17 и 18 происходит перемещение инструмента и копировального щупа вдоль оси У в направлении сближения с деталью 7 и копиром 9 под действием электродинамических сил Fg и Pg,, возникающих при взаимодействии магнитных потоков обмоток возбуждения 21 и 22 с током якорных обмоток 14 При движении копировального щупа и инструмента перемещаются также штоки 41.и 42, перераспределяя при этом рабочую жидкость в полостях силовых цилиндров 25 и 26. Наличие рабочей жидкости в сообщающихся силовых цилиндрах и жесткая связь штоков 41 и 42 с якорями следящих приводов позволяют реализовать функциональную зависимость между величиной перемещения копировального щупа и инструмента, которая может быть записана -Щ fli где уг} - масштаб копирования вдоль оси У; -Vi/j - перемещение копиррвгшьного iii - перемещение инструмента. Аналогичные явления происходят при перемещении копировальной и инструментальной головок вдоль оси К. Здесь связь может быть выражена , , li где Vn - масштаб копирования вдоль оси X;. В - величина перемещения копировальной- ГОЛОВКИ Е - величина перемещения инструментальной головки. Если для работы необходимо равенство масштабов копирования по осям , fn Wy, то на станке устанавливают силовые цилиндры с размерами D -Т5з;т а Вд; ,; 6 -64Перемещение вдоль оси v инструмента и копировального щупа будет происходить до тек пор, пока инструмент не углубится в обрабатываемую деталь настолько, что сила резания, противодействующая силам Fg и F0 , станет равная-сумме сил реъ-Fe +Fg.,. v Величина суммы сил Fg и f определяет глубину резания, с которой происходит обработка по всей поверхности детали. По мере снятия припуска происходит перемещение инструмента и копировального щупа вдоль оси У до соприкосновения последнего с копиром. В этот момент происходит замыкание электрической цепи источник питания 17 - сопротивление 19 и обмотка якоря 15 - копировальный щуп 10 - копир 9 И щетка 15 - обмотка 13 - источник 17, и возникают электродинамические силы Fн и PV, , которые направлегны противоположно Рб и fs t а сумма их величины больше суммы сил f& : .T B Поэтому происходит отвод копировального щупа и инструмента и разрыв ; электрической цепи в месте контакта 1 опира и копировального щупа, что .вызывает исчезновение сил Ру, и Рн4..и якори следящих приводов движутся вперед, вплоть до контакта копировального щупа с копиром, а инструмента - с 15 обрабатываемой деталью. Происходит ощупыаание копира ntynoM, а рабочий инструмент повторяют все перемев ния копировального щупа в соответствующем масштабе.20 Таким образом, станок для копировальной обработки весьма просто позволяет реализовать масштабное копирование сложнопрофильных деталей. Особенна эффективно применение 25 такого станка при изготовлении прецизионных микродеталей, так как тонкая регулировка величин электродинамических сил системы позволяет реализовать минимальные силы резания и избавить- Q ся от деформации деталей при обработке, а также в том случае, если большой масштаб копирования невозможно получить на существующем копировальном оборудовании. Станок прост в обслуживании, надежен в работе и имеет малую стоимость . Формула изобретения Копировальный станок, содержащий установленные на основании инструменIтальные и копировальные головки со :следяющим приводом, имеющим линейные 45 электрические двигатели, подвижнее элелюнты которых в{лполнены -в виде инстрко щи го ров что чес ны вые и и ные BEJM них :лич пр гд ; б пр по кл нта и копировального щупа,жестдиненных между собой при помоедаточного органа, выполненноиде сообщающихся силовых цилиндтличающийся тем, целью расширения технологивозможностей, в станок введеолнительные Сообщающиеся силолиндры для связи копировгшьной рументальной головок, размещенрпендикулярно к основным силолиндрам, причем диаметры основ-; дополнительных цилиндров раз- i и связаны соотношением Di--Vwv1 -w,, ; .):|- iyd:5 d | слйвии, что -dz Ж - масштаб копирования вдоль . оси V; УИу - масштаб копирования вдоль оси Xf D - внутренний диаметр основного силового цилиндра, связанного с копировальной головкой; Dij внутренний диаметр силового цилиндра, связанного с инструментальной головкой| ;D внутренний диаметр дополни тельного силового цилиндра, связанного с копировальной головкой; - внутренний диаме р допол нительного силового цилин-, дра, связанного с инструментальной головкой; a 4 диаметры штоков цилиндров с соответственно внутренними диаметрами , -j), э, D4- Источники информации, ые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР аявке 3239159/08, 23 Q 35/00, 1981.

Л Д5

..-/ . . , , / Л 36 32 31)