Полуавтомат для обработки деталей типа полусфер

Полуавтомат для обработки деталей типа полусфер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т "- ОЮЭИАя

ДИЕ! в(Е Т.ХН!Г4ЯСК. „ чб о :.отewa МЬ 4, ОПИСДНИ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4778Ы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.02.72 (21) 1743209/25-8 (51) М. Кл, В 24ь 11/00

B 24ь 13/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Советв Министров СССР оо делам нзооретений н открытий (53) УД.К 621.923. .7(088,8) Опубликовано25.07.75 Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 16 12 75 (?2) Авторы Е. И. Педь, Г. С. Бирюков, Б. H. /4арков, Г. H. Андреев, изобретения В. С. Моисеев, А; А. Шербаков и А. Б. Линд (71) Заявитель Московский станкоинструментальный институт (54) ПОЛУАВТОМАТ ДДЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА

ПОЛУСФЕР

Изобретение относится к автоматизированным средствам обработки деталей типа полусфер, в частности к средствам обработ ки канавок на сферической поверхности одного из элементов упорного аэродинамическо-5 го подшипника, и может найти применение в приборостроении при изготовлении гиромоторов.

Известны полуавтоматы дпя обработки деталей типа полусфер, главный привод которых связан через кинематические цепи со шп индепем, ос на щенным устройством дпя базирования и закрепления детали, и со шпинделем, оснащенным устройством для закрепления инструмента, а синхронизация f5 движений кинематических цепей осуществлена системой управления.

1!ель изобретения - обеспечить возможность обработки на сферической поверхности канавок, кромки которых описаны паксодро- 20 I 1иями.

Для этого кинематическая цепь шпинделя детали выпопнена в виде кулисно- реечного механизма, а кинематичест ая цепь шпинделя инструмента — в виде шарнирного четырех- 25 звенника. Попуавтомат снабжен кулачком и синусным механизмом, установпенным иа шпинделе инструмента.

Полуавтомат снабжен также устройством микроподьема шпинделя детали и измери— тельной головкой, взаимодействуюшей с уст ройством для закрепления инструмента. Это позволяет получать канавки одинаковой гп бины по их дпине за счет возможности совмещения оси шпинделя инструмента и центра сферической поверхности детали.

Дпя обработки на детали нескольких равномерно расположенных канавок попуавтомат снабжен приводом дпя поворота шпинделя детали на фиксированные углы.

Кулачок, установленный на шпинделе инструмента, выполнен сменным, а звено шарнирного четырехзвенника, связанное с главным приводом- в виде диска с двумя диаметрально расположенными на нем or» верстиями. Это позволяет обрабатывать канавки правого и левого направлений.

На чертеже изображен предпагаемый поп у а в тома т.

Оь содержит шпиндель 1, оснашенный устройством 2 для базирования и закрепления детали 3, шпиндель 4, где крепится инструмент 5 в виде цилиндрического притира из инструментальной стали, рабочая часть которого в поперечном сечении имеет плоскоовальную форму; кинематические цепи для обеспечения необходимых движений шпинделей 1 и 4; главный привод в виде электродвигателя 61;червячного редуктора, состоящего из червяка 7 и червячного колеса 8, и распреде1пительного вала 9; си, стему управления, обеспечивающую цикл работы полуавтомата по результатам активного контроля глубины обрабатываемой канавки на детали 3.

Шпиндель 1 смонтирован в гильзе 10, имеющей возможность продольного перемещения и закрепления в определенном положении, и состоит из двух частей; ведущей и ведомой.

Ведущая часть шпинделя 1 несет шестерню 11, фиксирующий диск 12 с дугообразными вырезами 13 и диск 14 с фиксирующими шариками 15. Ведомая часть шпинделя 1 состоит из верхнего шпинделя 16, диска 17, жестко связанного со шпинделем 16, мальтийского креста 18 с пазами 19, связанного с диском 17 посредством штифтов 20.

Ведомая часть шпинделя 1 опирается нижней плоскостьк> диска 17 через шарики 21 на торцовую поверхность диска 14.

Ведущая и ведомая части шпинделя 1 взаимодействуют через шарики 15, входящие в отверстия 22 на диске 17.

Число пазов 19 мальтийского креста

18, вырезов 13 диска 12 и отверстий 22 равно числу канавок, обрабатываемых на поверхности детали 3. !!!пиндель 4 оснащен устройством 23 для з;1крепленпя инструмента 5. Это устройетво содержит пружину 24 для создания необходимого усилия прижима инструменг» 5 к поверхности детали 3, измерительную головку 25 и синусный рычаг

26, один конец которого связан с инструментом 5, а друl îé — с кулачком 27.

Возвратно-вран1ательное движение шпинделя I обеспечивается от распределительного 1гала 9 через кулисно-реечный механизм, состояший из кулисы 28 и зубчатой рейки 29, которая взаил1оде11ствует с шее 11: рпей 1. 1. !!1иипдепь 4 инструмента получает возвратп 1-враш»тельное двп>кен11е от вала 9 через ил»рнирпнгй че1ырехзвенник, состояш1гй и:1 11иска 30 (кривош11п), закрепленного и;1 в»пу 9, тяги 31 и дпска 32, I зс1к!)е 11н(- 11п )1 о нл »1п1111деле 4.

477826

При обработке канавок с помощью под- пружиненного притира необходимо, чтобы усилие его прижима к поверхности детали было постоянным по трассе его движения, что обеспечивает получение канавки равной г !губицы по ее длине. Постоянство усилия прижима будет иметь место в том случае, когда центр сферы детали 3 будет совпадать с осью вращения шпинделя 4.

Для совмещения центра детали 3 и оси . шпинделя 4 в BepTHKQlIhHOM направлении при установке каждой последующей детали на позицию обработки полуавтомат снабжен, .устройством микроподьема шпинделя 1.

Это устройство состоит из винте 33 с ма-1 ховичком 34; гайки 35, конуса 36 и ша- рика 37, взаимодействующего со шпинде; лем 1. Положение шпинделя и его перемещение отсчитывают по йоказаниям измери-, тельной головки 25. ,Пля обработки нескольких равномерно расположенных по окружности канавок на ,одной детали полуавтомат снабжен приводом для поворота детали на определенные углы, который состоит из электродвигате-. ля 38 и вала 39, где закреплены фикса- тор 40 и водило 41 с поводком 42. При повороте вала 39 фиксатор 40 взаимодействует с вырезами 13 диска 12, а пово30 док 42 — с пазами 19 мальтийского крес- . та 18. Размеры взаимодействующих элементов и их расположение выбраны так, что при повороте вала 39 сначала фиксатор 40 входит в вырез 13 и стопорит

35 диск 12, а с ним и ведущая часть шпинделя 1, затем поводок 42 входит в паз

19 креста 18 и поворачивает ведомую часть шпинделя 1 с деталью 3, преодолевая сопротивление пружин шариков 15.

40 Шарики выходят из отверстий 22.

С выходом поводка 42 из паза 1 9 . шарики утОпают в последующих фиксирую-щих отверстиях и надежно связывают ведущую часть шпинделя 1 с ведомой, 45 Канавки, обрабатываемые на поверхно-1 ) стн детали могут иметь как левое, так и правое направление.

Для изменения направления канавок кулачок 27 выполнен сменным, он может

50 быть заменен на кулачок одинакового профиля, но другого направления. В диске 30 выполнены ди»метрально противоположные отверстия 43 и 44 для крепления н1арн11ра 45, через который движение передается тяге 31. Лля изл1епен11я напраг1ле11и1я канавки необходимо заменить кулачок 27 и переставить шарнир 45 в другое отверстие.

Система управления полуавтомата состои r из пневматического измери llsll qnl o

477826 устройства 46, отсчетного устройства 47, дискретного преобразова геля 48, блока управления 49 и конечных выключателей

5О и 51.

Измерительное устройство имеет базовый 52 и измерительный 53 наконечники, с первым из которых связано сопло 54, а со вторым — заслонка 55. Базовый на-: конечник 52 подвешен на плоских пружи-. нах 56 и через упор 57 взаимодействует с сильфоном 58 автоматического подвода наконечников к детали и отвода от нее.

Пружина 59 и 60 служат для создания необ--ходимого измерительного усилия.

Настройка измерительного устройства

f на размер осушествпяется по образцовой детали с канавкой известной глубины.

Сигнал от измеритепьного устройства по воздухопроводу 61 поступает к отсчет; ному устройству 47 и дискретному пневмо преобразователю 48 и, далее, к блоку управления 49, выполненному из элементов, пневмоявтоматики.

Блок управления 49 пневматически связан с конечными выкпючатепями 50 (сигнал У ), и 51 (сягHBJI У -),> а также с

1 сильфоном 58 (сигнап Х1). Электрически этот блок связан с эпектродвигателями 6 (сигнап Х2) и 38 (сигнал Х3).

Полуавтомат работает спедуюшим образом. Ня позицию обработки разрешают деталь и закрепляют ее, устанавпиаают необходимый по направпению купячок и закрецпяюг шарнир 45 в соответствуюшем отверстии 43 или 44.

С номошью механизма микроподьема шпинделя 1 добиваются такого положения детали по высоте, при котором поворот шпинделя 4 вызывает минимальные изменения показаний измерительной головки 25.

При этом ось шпиндепя 4 совпадает с центрол. сферы детали 3 по высоте. На поверхность детапи наносится алмазная паста.

В исходном положении полуавтомата измерительное устройство 46 отведено от детали 3 ввиду сигналя Х1, а фиксатор

40 и поводок 42 не взаимодействуют с диском 12 и крестом 18, так как сигнал

Х3 отсутствует.

При включении попуавтоматя блок 49 выдает сигнал Х3 на эпеитродвигатепь 6.

Шпиндепь 1 детали и шпиндель 4 инстру- мента нопучают возвратно-врашатепьные движения на определенные углы, чем обеспечивается иеремешение оси инструмента по определенной траектории (винтовой пинии) отно< цтепьно детали. Ведушая и ведол ая части п.пиндепя 1 врашяктся кяк одно 5 ro экспериментально, в блок управления

1. поступает команда У1, по которой осушествляется выключение электродвигателя 6 и торможение шпинделя 1 детали с помошью тормоза в таком положении, что наконеч20 ник 53 оказывается против канавки. Команда Х1 снимается, под действием пру— жины 59 наконечники 52 и 53 подводятся

I к детапи. Наконечник 53 контактирует с

10

55 целое. Инструмент 5. получает допопнитепьный .цонорот от кулачка...27 через синусный рычаг. 26: относительно своей оси.

Благодаря ппоскоовальнои форме сечения инструмейта и дополнитепьному его повороту обеспечивается переменная ширина канавки по ее длине.

Система управления обеспечивает спе дуюший цикл работы полуавтомата.

В начале осушествпяется безостановочная работа полуавтомата в течение времени t, за которое снимается большая часть припуска (глубины), например 70-907.

По истечении времени, определенно, дном канавки, а наконечник 52-с необрабатываемой поверхностью детали в непосредственной близости от кянавки.

Зазор между соплом 54 и заслонкой 55 увеличится по сравнению с, настроечным, что вызовет изменение давления в линии

61. Малый радиус наконечников 52 и 53 и большое усилие пружины 59 почти полностью искпючают влияние ялл азной пасты на поверхности детали на результаты измерения.

В течение времени измерения убеждаюч— ся в том, что заданная глубина канавки не достигнута.

Блок выдает команду Х1, затем команl1y Х2 и осушествпяется поспедуюшяя об— работка канавки, но уже в течение более коротких промежутков времени 5 1, между которыми производится остановка детали и измерение канавки KdK было описано вы7 ше. Время определено эксперил ентяпь1 но. За это время глубина канавки не может измениться более, чел на половину допуска.

Если при последуюшем изл ерении гпубина достигну гя, преобразоватеш, 48 выдает сигнал на блок 49. Бпок выдает сынап Х3 на эпектродвигятепь 38, который произведет поворот ведомой части шпинделя 1 на шаг канавок. Снятие сигняпя Х3 осушествпяется конечным выкпючатепем 5 .

Происходит обработка спедуюшей канавки. После обработки всех канавок сигнал

Х3 не появится. Деталь снимают.

477826

Предмет изобретения

1. Полуавтомат для обработки деталей, типа полусфер, главный привод которого связан через кинематические цепи со шпин-. делем, оснащенным устройством для бази б рования и закрепления детали, и ср шпин-. делем, оснащенным устройством для зак- „

Ф репления инструмента, а синхронизация движений кинематических цепей осущест-:

1 влена системой управления, о т л и ч а 1о- 10 шийся тем, что, с целью возможности

J обработки на сферической поверхности канавок, KpoMKH KoTopr Ix описаны лаксодромиями, кинематическая цепь шпинделя де-, тали выполнена в виде кулисно-реечного механизма, а кинематическая цепь шпин- деля инструмента — в виде шарнирного четырехзвенника, причем полуавтомат снабжен кулачком и синусным механизмом, установленным на шпинделе инструмента.

2. Полуавтомат по и. 1; о т л и ч à ro7

„щ и. и с я тем, что, с целью получения канавки одинаковой глубины по ее длине,:. он снабжен устройством микроподьема шпинделя детали и измерительной голов-, кой, взаимодействующей с устройством для .закрепления инструмента.

3. Полуавтомат. по пп. 1 и 2, о т —, л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обработки на детали нескольких равномер но расположенных канавок, он.снабжен приводом для поворота шпинделя детали на фиксированные углы.

4. Полуавтомат по пп. 1-3, о т л и- ч а ю щ и и с. я тем,.что с целью воз- можности обработки канавок разных направлений, кулачок, установленный íà шпинделе инструмента, выполнен сменным, а звено шарнирного четырехзвенника связанное с

3 главным приводом, — s виде диска с дву+ мя диаметрально расположенными на нем отверстиями.

477026

Составитель р. Аит: е и! едакгор 11.11ироцная Техред г1,Кориидагновйорректор11. Ргоогниа изд л, ой

llолнисное

Тираж

Заказ Д. .

111111111!1! Г<>су га1с иеннг го комитета Совета Министров С(:СР ко делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Рауиккак наб., д, 4/5

ИГ111 „1!агент" Москва, I -59, 11ережковскан наб., 21