Патент ссср 335073
Иллюстрации
Реферат
335073
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20.1т .1970 (№ 1426439/25-8) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11.IV.1972. Бюллетень № 13
Дата опубликования описания 10Х»1972
М. Кл. В 23т1 5/06
F 15Ь 15/00
Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 62-822 (088.8) Авторы изобретения
Г. И. Каменецкий и В. А. Ратмиров
Заявитель
Экспериментальный научно-исследовательский инстйтут металлорежущих станков
МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ С ГИДРОЦИЛИНДРОМ ДЛЯ СТАНКОВ
С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для привода исполнительных механизмов металлорежущих станков с программным управлением (ПУ).
В приводе подач металлорежущих станков различных типов применяется привод с шаговым двигателем (ШД), управляющим золотником и гидроцилиндром. Гидроцилиндр с золотником образует следящую систему с жесткой отрицательной обратной связью.
Известен механизм привода подач станков с гидроцилиндром, в котором шаговый двигатель вращает втулку, скользящую по измерительному винту.
Однако для получения значительных величин ускоренных перемещений рабочая частота на ШД должна быть 8000 — 11000 гтрк. Такие частоты ШД отрабатывает только при плавном разгоне, вследствие чего теряется время на разгон и торможение, усложняется расчет программ на обработку. Снижается надежность привода в целом, так как ШД в режиме ускоренных перемещений работает на частоте выше приемистости и поэтому более чувствителен к изменению параметров входных импульсов и нагрузки.
Целью изобретения является ликвидация указанных недостатков с соответствующим увеличением производительности станка.
Это достигается тем, что золотник ускоренных перемещений включается по программе, а отключается — по счетчику числа шагов резьбы измерительного винта-золотника, причем величина перемещения, после которого должно быть выполнено отключение, задается устройством программного управления, соединенным с регистрами счетчика величин перемещения. Датчиком величины перемещения при ускоренных ходах является измеритель10 ный винт-золотник, полость которого соединена с реле давления. Датчик, связанный с реле давления, подает импульсы на вход счетчика ускоренных перемещений. При переполнении счетчика выдается команда на отключение
15 электромагнитов золотника ускоренного хода.
На чертеже представлена структурная схема предложенного механизма.
Шаговый двигатель ШД управляется последовательностью импульсов от устройства про20 граммного управления 1. Шаговый двигатель через зубчатую передачу поворачивает втулку
2, скользящую по измерительному винту-золотнику 8. Измерительный винт неподвижен относительно станины, а ШД и втулка 2 пе25 ремещаются вместе со столом 4 станка. Стол станка передвигается гидроцилиндром 5, Масло в рабочие полости б, 7 гидроцилиндра подается от следящего золотника второй ступени 8.
30 Масло от насоса поступает в трубу 9 и
335073
50 идет одновременно в проточку 10 следящего золотника второй ступени 8, в дроссель 11 и далее в проточку 12 золотника ускоренного хода 18, через канал 14 в этом золотнике масло поступает в проточку 15, далее в полость управления 16 следящего золотника 8, кроме того, от насоса масло поступает во втулку 2 и через отверстие 17 к винту 8 и в проточку 18 полости рабочего давления золотника ускоренного хода 13.
При неподвижном шаговом двигателе масло, подаваемое к отверстию 17 во втулке 2, сливается по резьбе винта 8, поддерживая через канал в золотнике 18 давление в полости
16 следящего золотника 8 таким образом, что золотник 8 находится в среднем положении.
При этом масло, подаваемое в проточку 10, в полости гидроцилиндра 5 не поступает, и стол
4 остается неподвижным.
Отверстие 17 во втулке 2 связано с реле давления 19. Шток реле давления соединен с импульсным датчиком 20. Выход этого датчика соединен с входом счетчика импульсов
21. Величина перемещения, которая должна быть выполнена на ускоренном ходу, записывается в регистры 22 счетчика импульсов от устройства программного управления 1. Программное устройство выдает также команды на включение электромагнитов 28 или 24 (в зависимости от направления движения) "-о о ника ускоренных перемещений 18. Электромагниты включаются и выключаются электронными усилителями 25 и 26.
Механизм работает следующим образом.
При повороте вала шагового двигателя против часовой стрелки (со стороны выходного вала) втулка 2 поворачивается и закрывает проход масла на слив из втулки 2. Давление в полости 16 поднимается, и сердечник золотника 8 смещается вниз, преодолевая силу пружины, Масло от насоса поступает из проточки 10 через проточку 27 в полость б цилиндра 5, смещая стол вправо. Из полости 7 гидроцилиндра масло вытесняется по проточкам 28 и 29 в бак.
Стол 4 движется вправо до тех пор, пока не снизится давление в полости 16 следящего золотника второй ступени 8 и он не встанет в среднее положение. При вращении шагового двигателя по часовой стрелке давление в отверстии 17 втулки 2 падает, так как масло получает возможность свободного слива в бак, Соответственно падает давление в поло5
35 сти 16, сердечник золотника 8 поднимается вверх, и стол 4 смещается влево.
Для быстрого перемещения стола реверсивный золотник ускоренного хода 18 переключается электромагнитами 28 и 24. При включении магнита 28 сердечник золотника 18 перемещается вправо, направляя поток масла от насоса через проточки 18 и 15 в полость 16 золотника 8. Его сердечник смещается вниз, что соответствует описанному движению стол а впр а во.
При включении магнита 24 сердечник золотника ускоренного хода перемещается влево и перекрывает поток масла, поступающего в полость 16 следящего золотника второй ступени 8, одновременно соединяя полость 16 со сливом. При этом сердечник золотника 8 пружиной перемещается вверх, направляя масло от насоса через проточки 10 и 28 в полость 7 цилиндра, вытесняя его из полости
6 через проточки 27 и 80 в бак, и стол смещается влево.
Величина перемещения на ускоренном ходу определяется счетчиком. Реле давления 19 включается, когда винт 8 перекрывает отверстие 17 во втулке 2. При этом смещается шток реле и связанный с ним датчик 20 выдает импульс на вход электронного счетчика импульсов 21. Когда число импульсов, поступивших от счетчика, будет равно числу, записанному в этом счетчик по программе, выдается сигнал на отключение электромагнита 28 или 24 золотника ускоренного хода. Привод останавливается.
Усилие пружины реле давления должно быть выбрано таким, чтобы при работе в режиме рабочей подачи (вращение втулки 2 от
ШД) шток реле был неподвижен.
Предмет изобретения
Механизм подачи с гидроцилиндром для станков с программным управлением, содержащий управляемый от устройства программного управления электрический шаговый двигатель, соединенный со втулкой, скользящей по винту-золотнику, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения производительности станка, полость винта-золотника соединена с реле давления, шток которого связан с импульсным датчиком, дающим сигнал на счетчик импульсов, выход которого связан с усилителями электромагнитов золотника ускоренных перемещений.
7 5 б
Составитель В. Анош ко
Техред T. Ускова
Редактор Е. Братчикова
Корректор E. Усова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1297/I Изд. № 527 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5