Устройство для моделирования траекторий точек режущего инструмента

Устройство для моделирования траекторий точек режущего инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«» 553129

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2089086/12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 25.07.77

Союз Советских

Социалистически

Республн» (51) М.Кл. В 43 1. 11/00

Государственный ком итет

Совета Министров СССР по делам нзооретеннй и открытнй (53) УДК 744.34 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Прилуцкий, Е. А. Веретенников, Ю. А. Чалый-Прилуцкий и Ю. И. Кузуб

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТРАЕКТОРИЙ ТОЧЕК РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА! 2

Изобретение относится к устройствам для воспроизведения кривых.

Известно устройство для моделирования траекторий точек, режущего инструмента, содержащее электропривод, основание, установленную на нем с возможностью перестановки бабку, сменный диск с держателями подпружиненных пишущих приспособлений, имитирующий режущий инструмент, и поворотный диск, имитирующий обрабатываемую деталь.

Недостатком такого устройства является то, что он не позволяет имитировать кинематическое взаимодействие режущего инструмента и обрабатываемой детали при их различных эксцентриситетах, .крутильных и поперечных колебаниях. Цель изобретения — обеспечение возможности имитации кинематического взаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой детали при их различных эксцентриситетах, крутильных и поперечных колебаниях.

Для осуществления этой цели у стройство имеет две приводные головки, каждая из которых состоит из корпуса и планшайбы с ползуном, и винтовые тормозы, при этом планшайба связана с электродвигателем через зубчатые передачи, кривошипный механизм с фрикционной муфтой и планетарную гитару, ползун связан с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм с фрикционной муфтой, карданный вал, вторую планетарную гитару, диски по одному укреплены на ползуне соответствующей приводной головки, корпус головки с диском, имитирующим режущий

5 инструмент, смонтирован на бабке с помощью телескопического вала и пиноли, кинематически связанной с электродвигателем через второй кривошипно-шатунный механизм и лобовой вариатор, а корпус головки с диском, ими10 тирующим деталь, установлен на основании.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— вид А — А фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, на нап1á равляющих 2 которого установлена бабка инструмента 8 с пинолью 4, приводную головку инструмента, состоящую из корпуса б и планшайбы б, на которой установлен ползун 7 со сменным диском 8, имитирующим режущий

20 инструмент, приводную головку детали, имеющую корпус 9 и планшайбу 10, а также несущий ползун 11 с диском 12, имитирующим обрабатываемую деталь при механической обработке с вращательным движением детали, 25 например круглом шлифовании, резьбофрезеровании и т. п, Ползун 1З выполнен с планкой 14, имитирующей обрабатываемую деталь при механической обработке с возвратно-поступательным движением детали, например плоском шлифовании, строгании и т. п.

553129

Приводная головка инструмента через передачи 15 — 20 приводится во вращение от электродвигателя 21, приводная головка детали получает вращение от электродвигателя 21 через, передачи 22, 28, а ползун 18 через передачи 22 — 26 получает от электродвигателя 21

:возвратно-поступательное движение. Движение ползуна 18 включается и реверсируется фрикционной муфтой 27 при снятом диске 12 вручную или через рычаги от упоров, установленных на планке 14 (на чертеже не показано).

Бабка 8 через передачи 28 — 81 при включенной разъемной гайке 82 получает непрерывное поступательное движение от электродвигателя 21 либо через передачи 88 — 86 периодическое поступательное движение от упоров 87, установленных на ползуне 18, либо установочное движение от рукоятки, одеваемой на хвостовик 88 ходового винта 89. Ползун 7 через передачи 40 — 45 получает возвратно-поступательное движение, имитируя переменный эксцентриситет режущего инструмента. Постоянная составляющая эксцентриситета устанавливается изменением местоположения ползуна 7 на планшайбе б, переменная составляющая — изменением радиуса кривошипа на диске 41. Частота изменения эксцентриситета устанавливается соответствующим подбором зубчатых колес планетарной гитары 44 и 46.

Включение движения ползуна 7 и регулирование сдвига фазы изменения эксцентриситета осуществляется фрикционной муфтой 42.

Моделирование при постоянном, в том числе нулевом, эксцентриситете обеспечивается включением муфты 42 и соответствующим фиксированием ползуна 7 на планшайбе б.

Планшайба 6 вместе с ползуном 7 и диском 8 получает через передачи 45 — 50 возвратно-вращательное движение, имитируя кру тильные колебания режущего инструмента.

Амплитуда крутильных колебаний устанавливается изменением радиуса кривошипа на диске 48, частота — подбором зубчатых колес планетарной гитары 46, сдвиг фазы — взаимным поворотом муфты 47 и диска 48. Включение возвратно. вращательного движения планшайбы б осуществляется фрикционной муфтой 47.

Ползун 11 со сменным диском 12 через передачи 51 — 56 получает возвратно-поступательное движение, имитируя переменный эксцентриситет обрабатываемой детали, Постоянная составляющая эксцентриситета устанавливается изменением местоположения ползуна 11 на планшайбе 10, переменная составляющая — изменением радиуса кривошипа на диске 52. Частота изменения эксцентрисптета устанавливается настройкой планетарной гитары 55 и 55.

Планшайба 10 вместе с ползуном 11 и диском 12 получает через передачи 56 — 62 возвратно-поступательное движение, имитируя крутильные колебания обрабатываемой детали. Амплитуда крутильных колебаний устанавливается изменением радиуса кривошипа на диске 52, частота — настройкой планетарной гитары 57, сдвиг фаз — смещением муфты 58 и ди.ока 52.

Работа устройства происходит в следующем порядке. При моделировании траекторий движения точек режущего инструмента, например цилиндрической фрезы, при фрезеровании плоскостей необходимое число оборотов

1О головки инструмента обеспечивается соответствующей наладкой лобового вариатора 19, 20.

Включение и выключение вращения головки инструмента осуществляется вытяжной шпонкой 68 и соответствующим выключением или

16 включением тормоза 64.

На диске 8 устанавливают необходимое число пишущих инструментов, имитирующих отдельные зубья фрезы. Для моделирования поперечных колебаний фрезы .необходиму|о частоту этих колебаний обеспечивают наладкой лобового вариатора 65, 66, а амплитуду— установкой кривошипа 67 на диске 66.

Включение и выключение возвратно-поступа тельных движений пинали 4 осуществляют вытяжной шпонкой 68.

Для моделирования крутильных колебаний фрезы необходимую частоту этих колебаний обеспечивают подбором числа зубьев шесте рен гитары 45, 46, а амплитуду — соответ ствующей установкой кривошипа на диске 48.

Включение и выключение возвратно-вращательных движений планшайбы б осуществляют фрикционной муфтой 47 и соответствующим выключением и включением тормоза 69.

Для моделирования постоянного эксцентриситета фрезы ось 70 диска 8 смещают относительно оси вращения корпуса 5 и планшайбы б путем установочного перемещения ползуна 7 на величину эксцентриситета с дальней4о щей фиксацией ползуна íà план шайбе 6.

Для моделирования переменной слагаемой эксцентриситета фрезы необходимую частоту изменения этой переменной слагаемой обеспечивают подбором числа зубьев шесте4> рен гитары 45 и 44, а амплитуду — соответствующей установкой кривошипа на диске 41.

Включение и выключение возвратно-поступательного движения ползуна 7 производят фрикционной муфтой 42.

5о Для моделирования обрабатываемой де. тали на ползун 18 устанавливают съемную планку 14 с закрепленной на ней бумагой.

Необходимое число ходов в минуту детали, т. е. ползуна 18, обеспечивается наладкой

55 лобового вариатора 22, 28. Реверс, включение и выключение возвратно-поступательного движения ползуна 18 производят двусторонней фрикционной муфтой 27 либо вручную, либо ст упоров, установленных на ползуне 18, 6о Моделирование необходимой величины поперечной подачи фрезы обеспечивают соответствующей настройкой храпового механизма 88 — 86. При этом периодическое поступательное перемещение инструментальной головки с бабкой 8 происходит от упора 87

553129 движение инструментальной головки выключается. В этом случае на неподвижном диске

8 пишущие устройства устанавливают таким образом, чтобы можно было смоделировать, 5 например, профиль режущих кромок резца.

На устройстве возможно моделирование и способов обработки с поступательным движением детали и периодической подачей режущего инструмента, например, продольное

10 строгание. В этом случае при отключенном вращении инструментальной головки бумага находится на планке 14. Дальнейшую настройку устройства ведут аналогично описанному выше примеру моделирования фрезерования.

По вычерченным на устройстве кривым траекторий ведут анализ кинематики и динамики способа обработки; характер неровностей поверхности обработанной детали; определяют оптимальные режимы и свойства системы СПИД, обеспечивающие наименьшие значения высоты шероховатости и волнистости.

55 на ползуне 18 при разомкнутой гитаре 28 — 81.

Моделирование траекторий движения точек режущего инструмента при способах механической обработки с вращательным движением,инструмента и детали,,например, при круглом шлифовании, происходит в следующем порядке.

Настройка инструментальной головки аналогична предыдущему случаю (фрезерование). Настройку головки детали производят следующим образом. Бумагу укладывают на сменный диск 12. Необходимое число оборотов головки детали обеспечивается наладкой лобового вариатора 22, 28. Включение и выключение вращательного движения головки детали производят вытяжной шпонкой диска

22 с одновременным выключением или включением тормоза 71.

Для моделирования крутильных колебаний детали необходимую частоту колебаний обеспечивают подбором числа зубьев шестерен гитары 9, 5б, 57, а амплитуду колебаний — соответствующей установкой радиуса кривошипа на диске 52. Включение и выключение возвратно-вращательного движения планшайбы 10 производят фрикционной муфтой 58 с одновременным выключением или включением тормоза 72.

Для моделирования постоянного эксцентриситета детали ось диска 11 смещают относительно оси вращения планшайбы 10 и корпуса 9 путем установочного перемещения ползуна П на величину эксцентриситета с последующей фиксацией его на планшайбе 10.

Для моделирования переменной слагаемой эксцентриситета детали требуемую частоту изменения этой переменной слагаемой обеспечивают подбором числа зубьев шестерен ги. тары 5б и 55, а ам|плитуду — установкой,радиуса кривошипа на диске 52. Включение и выключение возвратно-поступательного дви жения ползуна 11 производится фрикционной муфтой 58.

Величину непрерывной поперечной подачи головки инструмента вместе с бабкой 8 обеспечивают подбором числа зубьев шестерен гитары 28 — 81. Включение и выключение непрерывного поступательного движения бабки

8 производят разъемной гайкой 88. При этом храповой механизм 85, 8б выключен.

Для моделирования траекторий движения точек режущего инструмента при способах механической обработки с вращательным движением детали и лишь радиальным движением подачи инструмента, например, обтачивание и растачивание, вращательное

Формула изобретения

Устройство для моделирования траекторий точек режущего инструмента, содержащее электропривод, основание, установленную на нем с возможностью перестановки бабку, сменный диск с держателями подпружиненных пишущих приспособлений, имитирующий режущий инструмент, и поворотный диск, имитирующий обрабатываемую деталь, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью имитации кинематического взаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой детали при их различных эксцентриситетах, крутильных и поперечных колебаниях, оно имеет две приводные головки, каждая из которых состоит из корпуса и планшайбы с ползуном, и винтовые тормозы, при этом планшайба связана с электродвигателем через зубчатые передачи, кривошипный механизм с фрикционной муф той и планетарную гитару, ползун связан с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм с фрикционной муфтой, карданный вал, вторую планетарную гитару, диски по одному укреплены на ползуне соответствующей головки, корпус головки с диском, имитирующим режущий инструмент, смонтирован на бабке с помощью телескопического вала и пиноли, кинематически связанной с электродвигателем через второй кривошипношатунный механизм и лобовой вариатор, а корпус головки с диском, имитирующим дедеталь, установлен на основании.