Устройство для стабилизации толщины снимаемого слоя при механической обработке криволинейных поверхностей

Устройство для стабилизации толщины снимаемого слоя при механической обработке криволинейных поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке поверхностей, имеющих сложную криволинейную поверхность, форма которой заранее может быть неизвестна, например при гравировальных работах. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности автоматического слежения за изменением профиля обрабатываемой поверхности за счет снижения инерционности и повышения чувствительности. Устройство содержит электродвигатель 1. станину 2, обмотку возбуждения и подвижную короткоза.мкнутую обмотку 4 трехстержневого э.:|ектромагнита 5, разделеннсл о на две половины для прохождения тяги 6, под1пипники. Рабочий о)ган 9 вращается от электродвигателя 1 через П1КИВ 11, воспринимая составляющую силы резания Рр . которая компенсируется силой веса Рц рабочего органа и электродинамической силой Р,, создаваемой электромагнитом 5 при протекании переменного тока от источника но обмотке возбуждения . Для установки новой толп1ины снимаемого слоя изменяется ток в обмотке возбуждения с помощью регу. 1ируемого источника . При увеличении толпи1ны снимаемого слоя материала увеличивается соста - ляющая силы резания Рр, которая становится больше суммы сил Р« и Р., в результате чего рабочий орган 9 вь1талкивается на поверхность детали 10, при этом уменьшается сила Р,,. Это происходит до тех пор, пока не наступает баланс cn. i, что соответствует заданной толщине снимаемою слоя. 1 з.н.ф-лы, 2 ил. f Ф (Л оо 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 B 23 В 25/06

« ()C, i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ство содержит электродвигатель 1, станину 2, обмотку возбуждения и подвижную IopoTI(озамкнутуlo обмотку 4 трехстержневогo эл Kтромагнита 5, разделенного на две полови.(ы для прохождения тяги 6, подшипники. Рабочий орган 9 вра(цается от злеKTpo;IBHI;Iтеля 1 через шкив 11, воспринимая составляющую силы резания Р,, которая компенсируется силой веса Р() рабочего органа и электродинамической силой Р., создаваемои электромагнитом 5 при протекании переменного тока от источника по обмотке возбуждения. 1ля установки новой толщины снимаемого слоя изменяется ток в обмотке возбуждения с помощью регулируемого HOTolника. При увеличении толщины cIIHII;Ieмого слоя матерна Id увеличивается со T(IB.1яющая сН.1bl реза)(ия Р„, котор<(я становится болыпе суммы сил Р и P., в результате чего рабочий орган 9 выталкивается на поверхность дета.IH 10, при этох( уменыпается сила Р, )To происходит до теx пор, пока не наступа T Г)ал III(сил, что соответствует заданной To/ill(HII(. снимаемого слоя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

P„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4105088/24-08 (22) 11.08.86 (46) 07.02.88. Бюл. № 5 (71) Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (72) А. В. Алексеев и В. В. Машкин (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 483224, кл. В 23 Q 5/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОЛШИНЫ СНИМАЕМОГО СЛОЯ

I IPH МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке поверхностей, имеющих сложную криволинейную поверхность, форма которой заранее может быть неизвестна, например при гравировальных работах. Цель изобретения упрощение конструкции и повышение точности автоматического слежения за изменением профиля обраГ)атываемой поверхности за счет снижения инерционности и повышения чувствительности. Устрой5

„„SU„„1371785 А 1

1371785

Р„=+ P-.+ P.

55 где /

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при механической обработке деталей, имеющих сложную криволинейную поверхность, форма которой заранее может быть неизвестна, например при гравировальных работах.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точности автоматического слежения за изменением профиля обрабатываемой поверхности за счет снижения инерционности и повышения чувствител ьности.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — вид А на фиг. l.

Устройство содержит электродвигатель 1, станину 2, обмотку 3 возбуждения и подвижную короткозамкнутую обмотку 4 трехстержневого электромагнита 5, разделенного на две половины для прохождения тяги 6, на которой укреплены обмотки, подшипники 7, подшипниковое соединение 8, связанное с рабочим органом 9, который вращается при обработке детали 10 от электродвигателя 1 при помощи шкива 11.

Работа устройства основана на динамическом равновесии сил, приложенных к рабочему органу и спроецированных на направление подачи. Так, со стороны обрабатываемой детали на рабочий орган действует составляющая сила резания P которая отжимает рабочий орган от заготовки в процессе резания. Эта сила зависит от глубины резания и материала заготовки. Кроме того, к рабочему органу приложена составляющая сила веса самого рабочего органа и механически связанных с ним деталей Р и ЭДС P., создаваемая электромагнитом.

Баланс этих сил определяется суммой их проекций на направление подачи

Здесь знак проекции определяется направлением вектора соответствующей силы.

Таким образом сила резания Рр уравновешивается ЭДС Р. и силой веса P . В электромагните ЭДС P приложена к подвижной короткозамкнутой обмотке, механически связанной при помощи тяги с рабочим органом через подшипниковое соединение. Эта сила возникает в результате взаимодействия магнитного поля в воздушном промежутке между стержнями магнитопровода, создаваемого обмоткой возбуждения с индуктируемым в подвижной короткозамкнутой обмотке током, который наводится в ней при питании обмотки возбуждения переменным током. Величина ЭДС определяется выражением, г (т)

Е d.y (2) ток обмотки возбуждения; — индуктивность обмотки возбуждения;

М число витков обмотки возбуждения; удельная магнитная проводимость воздушного промежутка между стержнями магнитопровода.

Из выражения (2) видно, что при питании обмотки возбуждения от источника переменного тока ЭДС зависит только от величины тока и не зависит от перемещения подвижной короткозамкнутой обмотки. При увеличении силы резания, например при увеличении толщины снимаемого слоя с обрабатываемой поверхности, динамическое равновесие сил нарушается и рабочий орган выталкивается до тех пор, пока вновь не наступит баланс сил (1), при этом толщина снимаемого слоя примет прежнюю величину.

Аналогично работает устройство при уменьшении силы резания, например при наличии на обрабатываемой поверхности уг.1уб.1ения.

Здесь сумма ЭДС и силы веса преобладает над силой резания, что приведет к углублению рабочего органа в обрабатываемую поверхность до восстановления равенства (1).

Таким образом, толщина снимаемого слоя при обработке криволинейной поверхности автоматически отслеживается, причем достигается это за счет наличия внутренней отрицательной обратной связи по величине и знаку приращения действующей на рабочий орган составляющей силы резания относительрасчетного 3Hdikl ния этой OH 1hk. > стройство может работать как при неподвижной, так и при перемещаемой детали.

Какой-либо другой вид перемещения рабочего органа н пространстве, кроме поперечной подачи, достигается воз,tvHHTk>kkc>k k>H устройство отдельных приводов 3>быч>33>г3> типа.

Необходимая толщина снимаемого слоя задается путем изменения ЭДС Р,, которое осуществляется согласно (2) при регулировании величины тока питания обмотки возб ждения.

Для обеспечения механической связи подвижной короткозамкнутой обмотки и устранения ее перекосов, которые могут привести к заклиниванию подвижного элемента и прекращению отслеживания профиля детали, магнитопровод электромагнита разделен на две равные по толщине пакета половины. между которыми имеет возможность проходить тяга.

В предлагаемом устройстве механизм подачи непосредственно связан с рабочим органом без промежуточных подвижных звеньев, что уменьшает погрешность при отработке подачи рабочего органа и увеличивает его чувствительность к изменению нагрузки на рабочем органе. Масса подвижных элементов данной системы включает в себя массу рабочего органа, а также массу тяги и подвижной КороТКо 33M KH k ТоН обмотки, КоТорые могут быть выполнены из алюминия, что позволяет существенно снизить инерцион1371785

<> и<> А

Фиг. 2

Составитель < (д и< нива

Редактор Л. Гратисгло Техрел И. Верес I<<>f>!>< > ><>!> Л <>Г)рунар

Заказ 218>14 Тираж 879 (1<>лнисн<и

l3lll1l1f Il1 I <>суларственн >l<> к«чите та СССР но ле.»;ч и <«яр< > < ний и >< кр<»о<и

I! З<>З5, Москва, ж 3;> Ри нав ..< 4 В

llf><>ll ill<>летнеtlll<>-поли(рафи « <«>< преанринт>и, I,У+ < ор >л, ),I 1(р >< ли<; н, 4 ность данной системы и повысить точность механической обработки За счет увеличения быстродействия отработки подачи.

У TpoHOTBo работает следуlolllèì образом.

Рабочий орган 9 вращается при ном<нци электродвигателя I и снимает слой материала с детали 10, воспринимая составляющую силы резания Р„, которая компенсируется силой веса Р рабочего органа 9 и связанных с ним деталей (подшипника 8, тяги 6, подвижной короткозамкнутой обмотки 4) и ЭД(. Р, создаваемой электромагнитом 5 при протекании переменного тока от источника 12 цо обмотке 3 возбуждения, а для установки новой толщины снимаемого слоя изменяется ток в обмотке 3 возбуждения с цомощьк> регулируемого источника 12 тока. Г1ри увеличении толщины снимаемого слоя материала увеличивается составляюц<ая силы резания Р„, которая становится больпге суммы сил Р и Р, в результате чего рабочий орган 9 выталкивается на поверхность лета IH 10, при этом уменьшается силы Р, =)то будет происходить до т< х Ilop, нокы H<. наступит баланс

oH. 1, HTo <. o()TII(. T<. TII>, (. T:3ы. 1а иной To l ll

Формула пзобр(тениз<

1. Устройство для стабилизации толщины снимаемого слоя при механической ()6работке криволинейных поверхностей, содер5 жа шее станину, рабочий орган, меxы )(излг основного перел(ещения, включакнции элеhтродвигатель, и ме анизм вспомогытег)ьно!.о перемещения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности автоматического слежения зы изменением профиля обрабатываемой поверхности, механизм вспомогательного неремещения выполнен в виде расположеHHol на станине трехстержневого электромагнита, ось которого совпадает с направлением перемещения рабочего органа, при этом на центральном стержне электромагнита укреllлены соединенная с регулируемым источником н(. 1)еменного T()HH обмотка Bo36I> æ l(ни я и цо.<вижная короткозамкнутая обмотка, механически связанная при помощи тяги че20 рез нодшинниковое соединение с рабочим оpганом.

2. Устройство по и. 1, от.гичающее(я тем, что мыгнитонровод трехстержневого электромагнита выполи<и из днуx равных но толщине пакетов, расположенных на станине симл(етрично относительно тяги с зазором

;l,!я o6