Устройство для поперечной резки стержней

Устройство для поперечной резки стержней

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ СТЕРЖНЕЙ, содер жащее смонтированные на станине связанный с приводом шпиндель с инструментом, держатели стержней с механизмами зажима и мерной подачи, узел перемещения держателей в зону резания, лоток для вывода отрезанных заготовок в тару, узлы отсоса стружки и охлаждения инструмента, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения производительности, устройство снабжено ползунами и узлом автоматического управления режимами резания , а узел перемещения держателей в зону резания выполнен в виде установленного соосно шпинделю с инструментом приводного кулачка с профилем в виде замкнутого многопериодного синусоидального паза, ось которого представляет собой окружность, а держатели стержней закреплены на установленных по периферии кулачка с возможностью радиального перемещения ползунах посредством тяг и роликов, размещенных в синусоидальном пазу через половину его периода. 16 П 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)4 В 29 В 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3633581/23-05 (22) 05.08.83 (46) 07.09.85. Бюл. № 33 (72) 5. А. Ганкин, А. И. Панасюк и В. А. Жуков (71) Минское экспериментально-конструкторское технологическое бюро кожгалантерейной и фурнитурной промышленности (53) 678. 029.34(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 531748, кл. В 29 С 17/14, 1975. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ СТЕРЖНЕЙ, содержащее смонтированные на станине связанный с приводом шпиндель с инструментом, держатели стержней с механизмами зажима и мерной подачи, узел перемещения держателей в зону

„„SU„„117?158 А резания, лоток для вывода отрезанных заготовок в тару, узлы отсоса стружки и охлаждения инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, устройство снабжено ползунами и узлом автоматического управления режимами резания, а узел перемещения держателей в зону резания выполнен в виде установленного соосно шпинделю с инструментом приводного кулачка с профилем в виде замкнутого многопериодного синусоидального паза, ось которого представляет собой окружность, а держатели стержней закреплены на установленных по периферии кулачка с возможностью радиального перемещения ползунах посредством тяг и роликов, размещенных в синусоидальном пазу через половину его периода.

1177158

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения качества резания и повышения стойкости инструмента, держатели снабжены нагревательными элементами.

3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел автоматического управления режимом резания выполнен в виде датчика наличия набора инструментов для разрезки стержней малого диаметра, датчика наличия набора инструментов для разрезки стержней большого диаметра, блока управления пониженной и блока управления повышен1

Изобретение относится к оборудованию для механической обработки полимерных материалов и предназначено для поперечной резки стержней из полиэфирных смол на заготовки, например, для пуговиц.

Цель изобретения — повышение производительности и качества резания и повышение стойкости инструмента.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4— кинем атическая схема устройства; на фиг. 5 — держатель стержня; на фиг. 6— вид Б на фиг. 5; на фиг. 7 — механизм зажима стержня; на фиг. 8 — механизм зажима отрезаемой части стержня; на фиг. 9— узел контроля наличия режущих инструментов; на фиг. 10 — узел автоматического управления режимами резания.

Устройство для разрезки стержней состоит из станины 1, шпинделя 2 с набором режущих инструментов 3, держателей (например, в количестве шести штук) 4, стержней 5, ра вном ерно расположенных вокруг режущего инструмента с возможностью радиального перемещения в зону резания, лотка 6 для вывода отрезанных заготовок 7 в тару 8, узла 9 отсоса стружки, узла 10 охлаждения режущих инструментов и электрошкафа 11 системы управления. Узел 9 отсоса стружки состоит из вентилятора 12 и труб 13. Узел 10 охлаждения включает в себя гидронасос 14, трубопроводы 15, гидробак

16, соединенный трубопроводом 17 с дополнительной емкостью 18, гидроцилиндр 19, взаимодействующий с датчиком 20 протока жидкости. Шпиндель 2 с помощью клиноременной передачи 21 соединен с многоскоростным двигателем 22 и позволяет располагать на нем различные режущие инструменты, например набор однотипных алмазных дисков для разрезки стержней диаметной скорости вращения шпинделя, при этом замыкающие контакты этих датчиков соединены между собой последовательно и введены в цепь питания блока управления повышенной скорости, а размыкающий контакт датчика наличия набора инструментов для разрезки стержней малого диаметра и замыкающий контакт датчика наличия набора инструментов для разрезки стержней большого диаметра также соединены между собой последовательно и введены в цепь питания блока управления пониженной скорости.

2 ром до 22 мм или набор однотипных фрез для разрезки стержней диаметром выше

22 мм.

Набор режущих инструментов 3 состоит из определенного количества алмазных дисков или фрез с промежуточными втулками

23 между ними, толщина которых соответествует толщине отрезаемых заготовок 7.

Набор режущих инструментов 3 крепится на шпинделе 2 с помощью элемента 24.

Каждый держатель 4 стержней выполнен в виде цилиндрической направляющей, закрепленной на стойке 25, которая жестко соединена с ползуном 26, имеющим возможность радиального перемещения в зону резания по направляющим 27 и 28, жестко закрепленным на станине 1.

Каждый держатель стержней также снабжен индивидуальным нагревательным устройством 29 для разогрева стержней, механизмом 30 зажима стержня, механизмом 31 зажима отрезаемой части стержня, механизмом 32 мерной подачи стержня, устройством 33 радиального перемещения держателя стержня в зону резания и устройством 34 синхронизации рабаты всех исполнительных механизмов. Нагревательное устройство 29 выполнено в виде обхватывающей цилиндрическую направляющую стерж ня спирали 35, концы которой подключены к разъему 36, соединенному с источником энергопитания.

Механизм 30 зажима стержня (фиг. 7) состоит из полумуфты 37, выполненной по размерам наружного диаметра стержня 5 и закрепленной к двум направляющим 38 и 39, свободные концы которых проходят наружу через сквозные отверстия в стойке 25 и соединены планкой 40. Между стойкой 25 и планкой 40 на наруЖные концы направляющих 38 и 39 надеты пружины 41 и 42 сжа1177158 тия, постоянно прижимающие к стойке 25 обхватывающей полумуфтой 37 стержень 5.

Для освобождения стержня 5 от прижимающей полумуфты 37 предназначен шарнирно закрепленный на ползуне 26 двуплечий рычаг 43, одно плечо которого посредством

5 ролика 44 взаимодействует с планкой 40, а второе плечо посредством ролика 45 взаимодействует с определенным командным элементом синхронизации работы.

Механизм зажима отрезаемой части стержня (фиг. 8) состоит из полумуфты 46, направляющих 47 и 48, планки 49, пружин

50 и 51 сжатия, и двуплечего толкающего рычага 52 с роликами 53 и 54 на концах его плеч. Полумуфта 46 имеет пазы 55 по размерам полумуфты набора применяемого режущего инструмента (фрез или алмазных дисков), а расстояние между пазами соответствует толщине отрезаемых заготовок 7.

Механизм 32 мерной подачи стержня (фиг. 5) выполнен в виде платформы 56, закрепленной на ползуне 26 с помощью подъемного винта 57 и стабилизирующих колонок 58 и 59, несущей на себе толкатель

60 с возвратной пружиной 61 и закрепленные на одном конце ограничитель 62, а на втором противоположном конце — планку 63, при воздействии на которую определенным командным элементом производится перемещение ограничителя 62 в сторону перекрытия выходного отверстия цилиндрической направляющей соответствующего держателя для препятствия опусканию под собственным весом находящегося в них стержня 5. Величина перемещения стержня 5 вниз регулируется подъемным винтом 57 в зависимости от применяемого набора режущих инструментов (фрез или алмазных дисков) и от толщины необходимых заготовок 7.

Устройство ЗЗ радиального перемещения каждого держателя стержня в зону резания представляет собой ролик 64, посаженный на жестко закрепленную к ползуну 26 ось 65 и помещенный в профильный паз 66 программного кулачка 67, который кинематически связан с многоскоростным двигателем 68 через зубчатое колесо 69, ведущую шестерню 70, редуктор 71 и клиноременную передачу 72. Рабочий профиль программного кулачка 67 выполнен в виде замкнутого многопериодного синусоидального паза 66 с осью симметрии 73, расположенной по окружности и с количеством периодов Т, равным половине количества держателей стержней, т.е. при общем количестве держателей стержней, например, равном шести-, количество периодов Т, вдоль трассы замкнутого синусоидального паза равно трем (фиг. 3).

Ползуны 26 для радиального перемещения всех держателей 4 имеют соответствующие ролики 64, и эти ролики размещены в замкнутом м ногопериодном синусоидальном профильном пазу 66 программного кулачка 67 равномерно через половину периода

Т/2, т.е. каждый ролик последующего держателя стержня смещен относительно ролика предыдущего держателя стержня на половину периода Т/2, в результате чего половина роликов, например, с нечетными номерами держателей стержней всегда находятся в противоположных полупериодах замкнутого синусоидального профильного паза по сравнению с местонахождением роликов, например, с четными номерами держателей 4 стержней, за исключением случая, когда все ролики находятся на оси симметрии 73 при переходе их в противоположные полупериоды. Такое распределение роликов устройств радиального перемещения держателей стержней позволяет в данном случае осуществлять одновременную подачу в зону резания сразу трех стержней, эффективно используя режущий инструмент за счет максимального использования периметра режущей кромки.

Устройство 34 синхронизации работы исполнительных механизмов каждого держателя стержня выполнено в виде набора линейных кулачков 74 и 75 и упора 76, жестко закрепленных на станине 1 в определенных местах относительно ползуна 26 устройства

33 радиального перемещения соответствующего держателя стержня: линейный кулачок 74 механизма 30 зажима стержня, линейный кулачок 75 — с двуплечим рычагом

52 механизма 31 зажима отрезаемой части стержня, а упор 76 — с толкателем 60 механизма 32 мерной подачи стержня.

Кроме того, устройство имеет узел 77 автоматического управления режимами резания (фиг. 9) включающий в себя датчик

78 набора инструментов для разрезки стержней большого диаметра, датчик 79 наличия набора инструментов для разрезки стержней малого диаметра, блок 80 управления пониженной скорости и блок 81 управления повышенной скорости вращения шпинделя 2 и программного кулачка 67. Датчики 78 и

79 выполнены на герконах, а взаимодействующий с ними постоянный кольцевой магнит 82 закреплен на крепежном элементе 24, место расположения которого на шпинделе 2 зависит от типа применяемого набора режущих инструментов 3 (фрезы или алмазные диски), т.е. от толщины инструмента. Учитывая, что толщина режушего инструмента в виде фрезы больше толщины режущего инструмента в виде алмазного диска, при применении на шпинделе 2 фрез постоянный магнит 82 автоматически приподнимается вверх и взаимодействует с дат

1177158 чиком 78, а при применении на шпинделе 2 алмазных дисков постоянный магнит 82 автоматически перемещается вниз и взаимодействует с датчиком 79.

Таким образом, предложенное устройство выполнено в зиде автоматической следящей системы, датчики которой задействованы в схему управления работой полуавтомата (фиг. 10) содержит источник 83 энергопитания, блок 84 управления системы отсоса стружки, блок 85 управления нагревательных устройств, блок 80 управления понижен ной скорости вращения шпинделя и программного кулачка, блок 86 управления системой охлаждения режущих инструментов, блок 81 управления повышенной скоростью вращения шпинделя и программного кулачка, датчики 78 и 79 разновидности применяемых режущих инструментов, датчик 20 протока жидкости в системе охлаждения, пусковую кнопку 87 и кнопку 88 экстренного останова, а также переключатель 89 системы нагрева.

Схема управления работой полуавтомата скоммутирована таким образом, что последовательно соединенные между собой замыкаюший контакт датчика 78 и размыкающий контакт датчика 79 введены в цепь питания блока 84 управления системы отсоса стружки, блока 85 управления нагревательных устройств и блока 80 управления пониженной скорости вращения шпинделя и программного кулачка, а последовательно соединенные между собой замыкающие контакты этих же датчиков 78 и 79 введены в цепь питания блока 86 управления системы охлаждения и блока 81 управления повышенной скорости вращения шпинделя и программного кулачка.

Кроме того, в цепь питания блока 85 введен замыкающий контакт выключателя 89 системы нагрева, в цепь питания блоков 80 н 85 введены параллельно соединенные между собой первый замыкающий контакт пусковой кнопки 87 и самоблокирующий контакт 85 — 1 блока 85, а в цепь питания блоков 81 и 86 введены параллельно соединенные между собой второй замыкающий контакт пусковой кнопки 87 и самоблокирующий контакт 86 — 1 блока 86, причем в цепь питания блока 81 дополнительно введен замыкающий контакт датчика 20 протока жидкости в системе охлаждения. Такая коммутация цепей схемы управления позволяет при использовании в полуавтомате одного или другого типа режущих инструментов управлять режимами резания «Замедленный» или «Ускоренный» путем автоматического включения необходимых исполнительных механизмов, т.е. при применении фрез автоматически включается система отсоса стружки, система нагрева стержней и приводы пониженной скорости вращения шпин5

55 деля и программного кулачка, а при применении алмазных дисков автоматически включается система охлаждения режущих инструментов и приводы повышенной скорости вращения шпинделя и программного кулачка.

Устройство работает следующим образом.

В цилиндрических направляющих держателей 4 находятся стержни 5 большого диаметра (более 22 мм), а на шпинделе 2 закреплен набор режущих инструментов 3 в виде фрез, поэтому в зависимости от места расположения крепежного элемента 24 перемешается постоянный кольцевой магнит 82 на уровень расположения датчика 78, в результате чего замыкающий контакт этого датчика включается под действием магнитного поля и подготавливает цепь к вклю. чению блока 84 управления системы отсоса стружки блока 85 управления нагревательных устройств и блока 80 управления пониженной скорости вращения шпинделя и программного кулачка, при этом часть роликов находится на вершинах верхних полупериодов (выступах) замкнутой трассы многопериодного синусоидального профильного паза 66 программного кулачка 67 (механизмы 30 и 31 зажима этих держателей находят ся в нерабочем состоянии, а механизм 32 мерной подачи стержня выполняет свои функции), а другая часть роликов 64 находится на вершинах нижних полупериодов (механизмы 30 и 31 зажима этих держателей находятся в рабочем состоянии, а механизмы 32 мерной подачи стержней — в нерабочем положении) .

Для обеспечения более эффективной работы необходимо с помощью переключателя 90 включить блок 85 управления нагревательных устройств. Блок 85 дает команду на включение энергопитания нагревательных устройств 29 каждого держателя 4 для размягчения находящихся в них стержней 5.

После достижения размягченного состояния стержней, которое в дальнейшем постоянно поддерживается системой автоматического регулирования температурой (не показано), оператор воздействует на пусковую кнопку 87, которая своим контактом включает блок 84 управления системы отсоса стружки и блок 80 управления пониженной скорости вращения шпинделя и программного кулачка, и становится на самоблокировку контактом блока 84. Блок 84 также дает команду на включение вентилятора 12, который по трубопроводам 13 осуществляет отсос стружки, а блок 80 дает команду на включение двигателя 68 шпинделя и программного кулачка в режиме работы на пониженной скорости, в результате чего устройства радиального перемещения части держателей 4 одновременно начинают транспортировать

1177158

4Риг.2 стержни в зону резания, устройства радиального перемещения прочих держателей 4 одновременно осуществляют обратный холостой ход и транспортируют стержни в зону выгрузки отрезанных заготовок и мерной подачи следующей отрезаемой части, а затем через половину периода одни осуществляют уже обратный холостой ход, а другие — рабочий ход, т.е. держатели периодически через половину периода поочередно меняются местами, постоянно загружая максимально по всему периметру режущие инструменты, что гарантирует высокую производительность.

Если же в цилиндрических направляющих держателей 4 находятся стержни 5 малого диаметра (менее 22 мм), а на шпинделе 2 закреплен набор более эффективных для этого случая режущих инструментов 3 в виде алмазных дисков, то, реагируя на место расположения крепежного элемента

24, постоянный кольцевой магнит 82 перемещается на уровень расположения датчика 79, в результате чего замыкающие контакты этих датчиков замыкаются и подготавливают цепь включения блока 86 управления системы охлаждения режущих инструментов и блока 81 управления повышенной скорости вращения шпинделя и программного кулачка, а размыкающий контакт датчика 79 размыкает цепь включения блока 84 управления системы отсоса стружки, блока 85 управления нагревательных устройств и блока 80 управления пониженной скорости шпинделя и программного кулачка.

При нажатии на пусковую кнопку 87 включается блок 85, который самоблокируется своим замыкающим контактом 85 — 1 и подготавливает цепь включения блока 81, блок 86 дает команду на включение гидронасоса 14, который по трубопроводам подает охлаждающую жидкость на набор режущих инструментов 3. Жидкость также поступает в гидроцилиндр 19, который при соответствующем напоре с помощью подпружиненного поршня воздействует на датчик 20 протока жидкости. Датчик 20 своим замыкающим контактом включает блок 81, который, в свою очередь, дает команду на включение двигателя 68 шпинделя и программно о го кулачка в режиме работы на повышенной скорости. Дальше все осуществляется автоматически аналогично: поочередная групповая подача стержней в зону резания с помощью устройств радиального перемещения держателей, своевременный выброс отрезанных заготовок и мерная подача следующей отрезаемой части стержня согласно заданной программе на трассе синусоидального профильного паза программного кулачка.

1177158

1177158

1177158

74 (rS) 1177158

uz.

Редактор А. Сабо

Заказ 5444/15

Составитель Е. Михайлова

Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4