Копировальное устройство
Иллюстрации
Реферат
4s ув
: .л т нч °,,„ м м»
П И САН
ii 776870 боюз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.79 (21) 2723937/25-08 (51) М. Кл.
В 23Q 35/16
В 23 С 1/16 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07,11.80 пе делам изобретений и открытий (53) УДК 621.914.37. .022.54 (088.8) (72) Авторы изобретения
Д. Г. Левит и Б. М. Кловский (71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станков (54) КОПИРОВАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к станкостроению и может быть применено в гидрокопировальных системах фрезерных станков.
Известны копировальные устройства, включающие синусный распределитель, соединенный с цилиндрами, обеспечивающими перемещение по координатам Х и У и механизм управления щупом, контактирующим с копиром.
Известные устройства не обладают достаточно высоким быстродействием, т. е. не обеспечивают высокой точности копирования при относительно высоких скоростях обхода контура, а в некоторых случаях, при высоких скоростях, щуп открывается от копира и процесс обработки прекраща-у ется. Описанный недостаток связан с значительным числом подвижных деталей, обеспечивающих работу устройства, обладающих инерцией и влияющих на производительность обработки. Кроме того, устройство сложно в изготовлении.
С целью повышения производительности и упрощения конструкции, механизм управления щупом в описываемом устройстве выполнен в виде подпружиненного к копиру и контактирующего с ним фрикционного элемента, установленного с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью щупа.
На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг. 2 — схема действия сил, воздействующих на щуп при обходе контура копира на его внешнем (положение 1), прямолинейном (положение 11) и внутреннем (положение П1) участках; на фиг. 3— разрез Б — Б фиг. 1.
Устройство содержит торцовый фрикционный элемент 1, ротор 2 двигателя приво1О да вращения торцевого элемента, подшипник скольжения 3, выполненный за одно целое с цилиндром поджима фрикционного элемента, цилиндр с поршнем 4, обеспечивающий перемещение крестового стола (на
15 чертеже не показан) по координате (Х, управляемый следящим золотником 5, следящий золотник 6, управляющий поршнем
7 цилиндра, обеспечивающим, в свою очередь, перемещение крестового стола по
2р координате У, корпус 8, в котором монтируются все элементы устройства, щуп 9, на конце которого установлен ощупываемый наконечник 10, контактирующий с копиром 11.
Гидрокопировальная головка работает следующим образом.
При подаче сжатого воздуха под давлением р, в цилиндровую полость подшипника 3 щуп 9 занимает нижнее положение, 30 а его ось вертикальна (геометрические оси
776870 щупа и отверстия головки совпадают). При этом подача отсутствует, так как следящие золотники 5 и 6 находятся в нейтральном положении.
Сжатый воздух под давлением поступает в ротор 2 двигателя и по его радиальным и косым отверстиям (фиг. 3) сливается в атмосферу. При отклонении щупа 9 вручную по направлению к копиру 11, осуществляется подвод стола с копиром к ощупывающему наконечнику 10, т. к. следящие золотники 5 и 6 обеспечивают подачу рабочей среды (масла) под давлением р, к цилиндрам с поршнями 4 и 7 с таким соотношением расходов, что направление суммарного вектора скорости стола совпадает с направлением отклонения щупа, но обратно ему. Это связано с тем, что расход рабочей среды пропорционален открытию щели следящего золотника. Одновременно, вручную осуществляется задание направления обхода контура, путем отклонения ощупывающего наконечника 10 вдоль профиля копира в ту или в другую сторону (в зависимости от направления вращения фрикционного элемента). После того, как щуп 9 освободится от руки оператора, он начинает вращаться под действием струй воздуха с угловой частотой и. При этом, фрикционный элемент 1 своим нижним торцем входит в контакт с верхней плоскостью копира, причем, точка контакта располагается на пересечении кромки, образованной нижним торцем фрикционного элемента и его внешней цилиндрической поверхностью, и кривой пересечения профиля копира сего верхней плоскостью. Именно в этой точке и осуществляется скольжение фрикционного элемента по копиру, в результате чего образуется вектор относительной скорости скольжения V, направленный под некото. рым углом (оптимальный — 45 ) к касательной профиля копира, зависящей от соотношения диаметров ощупывающего наконечника 10 и фрикционного элемента 1 (фиг. 2). Вектор скорости V перпендикулярен прямой, соединяющей геометрический центр вращения фрикционного элемента и точку его касания с копиром, и направлен в противоположную сторону вектору силы трения Т. При разложении вектора силы Т, как показано на фиг. 2, видно, что он обеспечивает щупу как при4 жим к копиру, так и наклон вдоль профиля, т. е. подачу стола. Условие нормальной работы выразится в неравенстве Vcos q>)
)V<>, где Vq — скорость обхода контура.
Это относится ко всем случаям: к обходу внешних участков профиля (положение I), внутренних (положение I II) и прямолиней- ных (положение II). Изменение направле- " ния обхода контура может осуществляться
1р путем реверсирования привода фрикционного привода фрикционного элемента, например, подачей воздуха под давлением в косые отверстия, показанные на фиг. 3 пунктиром. д Вследствие малой величины прижима фрикционного элемента к копиру, необходимой для обеспечения силы трения, достаточно для управления следящими золотниками, износ копира практически незаметен. Так, при его прижиме с силой 1 — 2 кгс сила трения составит 0,1 — 0,5 кгс при коэффициенте трения 0,3, что вполне достаточно, Разумеется приводом вращения может быть любой двигатель.
Ввиду управления щупом за его конец, взаимодействующий с копиром, быстродействие головки качественно повышается и зависит только от объемов масла, находящихся в соединительных шлангах. В результате чего производительность обработки может быть повышена без потери точности и усложнения конструкции.
Формула изобретения
Копировальное устройство, включающее синусный распределитель, соединенный с цилиндрами, обеспечивающими перемещение по координатам Х и Y и механизм
40 управления щупом, связанным с копиром, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции, механизм управления щупом выполнен в виде подпружиненного к копи4д ру и контактирующего с ним фрикционного элемента, установленного с возможностью вращения вокруг оси, совпадающий с осью щупа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лиценко В. А. Гидравлические следящие приводы для автоматизации станков, М., 1962, стр. 42 — 46, фиг. 18, Ï6870
Pun. / фиг. 2
Составитель М. Кольбич
Корректор В. Петрова
Техред И. Пенчко
Редактор И. Квачадзе
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2415/13 Изд. № 554 Тираж 1160 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5