Устройство для автоматической подналадки многорезцовых станков

Устройство для автоматической подналадки многорезцовых станков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И 396РЕТЕ Н ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапистичвсиих республик

В 23 В 25/06

Бюллетень М 40. 9еудерстеееный кемктет

СССР

10 делам кзабретеикй и етерыткй (28) Приоритет—

Опубликовано 30.10.81 (53) УДК 621.9. .6252 (088.8) Дата опубликования описания 30.10.81,Б.Г.Хазин„А. А. Матяш, Б. Ф. Королев, В. М. Павлов и Ю. А, Щетннин (72) Авторы изобретени»: (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ПОДНАЛАДКИ МНОГОРЕЗЦОВЬИ

СТАНКОВ

Изобретение относится к токарным и расточным металлорежущим станкам, а именно к измерительным контролирующим устпойствам для наблюдения за режущим инструментом в;процессе обработки.

Известно устройство для раздельной автомати- э ческой подналадки несколысих резцов в многорезцовых борштангах, в. котором каждый резец имеет исполнительный механизм перемещения резцов в поперечном относительно обрабатываемой поверхности направлении и блок лотт- то наладки и отвода резцов f1j. Недостатком известного устройства является невозможность подналадки и замени резца в процессе обработки деталн, что снижает йроизводительность станка.

Цель изобретения .— повышение производительности станка эа счет замены и подналадки резцов в процессе обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиками нагрузки резцов, . датчиком размеров детали с усилительно-преобразовательным блоком н датчиками рабочего и отведенного положений резца, расположенными нв каждом исполнительном механизме, а блок подналадки и отвода резцов выполнен в виде блока коммутации, содержащего аналого-цифровой компаратор напряжения, выполненный на логических элементах И-НЕ, по два элемента между предыдущим н носледукицим резцами, при этом выходы датчика рабочего положения и датчика нагрузки каждого резца, за исключением последнего, подключены ко входам первого логического элемента, выход которого coegsнен со входом исполнительного механизма следующего резца, выход датчика отведенного положения которого соединен с одним иэ входов этого же логического элемента, а выход датчика отведенного положения резца подключен ко входу второго логического элемента, выход которого соединен со входом его исполнительного механизма, а другой вход указанного лопгческого элемента соединен с выходом датчика рабочего положения следующего резца, кроме то» го, выход датчика размеров детали через усилительно-преобразовательный блок и блок коммутации соединен со входами исполнительных механизмов.

876313

На чертеже представлена принципиальная схе. ма устройства..

Борштанга 1 (например, расточная, вращающаяся,— дифференциальнуя или двухопорная, суппорт или иной узел юкарного или расточного станка) несет иа себе несколько автономных резцовых блоков 2, 3 и 4 и измерительный датчик 5 для автоматического измерения в процессе резания отклонения диаметрального размера детали 6 от заданного с механизмом 7 начальной размерной настройки. Резцовые блоки установлены со смещением один относительно друтого в направлении оси борштанги. Каждый из резцовых блоков состоит из режущего инструмента 8, исполнительного механизма 9 возвратно-поступательного перемещения режущего инструмента и датчика 10 нагрузки.

Все выходы датчиков 10 нагрузки электрически связаны отдельными каналами 11 с соответствующими входами четырех схем И-НЕ анаЛого-цифрового компаратора 12 напряжения блока 13 коммутации.

Вход аналого-.цифрового компаратора 12 напряжения, кроме того, соединен электрической цепью 14 с измерительным датчиком 5 через усилительно-преобразовательный блок 15, питаемый от сети через блок 16 питания.

Выходы блока 13 коммутации соединены отдельными каналами кабеля 17 с исполнительными механизмами перемещения режущих инструментов и самостоятельной электрической цепью

18 с механизмом начальной размерной настройки измерительного датчика.

На регулирующих органах исполнительных механизмов возвратно-поступательного перемещения режущих инструментов 8 каждого резцового блока (2, 3 и 4) закреплены ползуны

19, а в корпусах каждого из исполнительных механизмов 9 автономного перемещения режущих инструментов установлены датчики 20 положения, фиксирующие положение инструмента в подведенном и отведенном состоянии, Выходы датчиков 20 электрически связаны отдельными каналами кабеля 11 с соответствующими входами четырех схем И-HE аналого-цифрового компаратора 12 напряжения блока 13 коммутаФ ции.

Ползуны 19 контактируются с соответствующими якорями датчиков 20. После замыкания контактов датчиков ползун имеет возможность дальнейшего перемещения (вместе с регулирующим органом соответствующего исполнитель- . ного механизма 9, причем без размыкания контактов микропереключателя и, следовательно, без нарушения требуемого порядка коммутации и связей узлов устройства), чтобы осуществлять необходимую компенсацию погрешностей обработки детали (автоподналадку инструмента) с помощью того же исполнительного механизма, 55 якорей датчиков 20 их подведениое к обрабатываемой детали положение. Затем фиксируют по ползунам 19, и соответствующим положениям якорей датчиков 20 отведенное положение который выполняет замену изношенного режущего инструмента на новый.

Чтобы осуществлять автоподналадку в большом диапазоне размеров и независимо от настройки датчиков 20, ползун имеет длину боль-. шую, чем диапазон срабатывания датчиков 20, фиксирующих положение режущих инструментов в подведенном и отведенном состояниях.

Резцовые блоки 2,.3 и 4.установлены со

10 смещением один относительно другого в направлении оси борштанги (направлении продольной подачи режущего инструмента) .. При этом возможны две конструктивные схемы относительного расположения заменяемого и заменяющих

15 резцовых блоков. В первом случае заменяющий режущий инструмент 8, например, резцового блока 3 вступает в работу с отставанием от заменяемого инструмента 8 резцового блока 2; при этом заменяющий режущий инструмент под20 водитСя к обработанной поверхностн детали 6, и блок коммутации 13 может сразу же отключить датчик 5 и усилительно-преобразовательньпг блок 15 от входа исполнительного механизма 9 заменяемого резцового блока 2 и подключить

25 их к исполнительному механизму 9 заменяющего реэцового блока 3, Во втором случае заме. няющий режущий инструмент 8, например, реэцового блока 3, вступает в работу с опережением заменяемого инструмента 8 резцового блока 2 (не. показано); заменяющий режущий инструмент подводится к необработанной поверхности детали 6 и, врезаясь в нее, выходит на / заданный диаметрйльный размер, а блок 13 коммутации должен с соответствующей временной задержкой отключить датчик 5 и усилительно35 преобразовательный блок 15 от входа исполнительного механизма 9 заменяемого резцового блока 2 и подключить их к исполнительному механизму 9 заменяющего резцового блока 3 (с тем, чтобы определенное время заменяемый

40 и заменяющий режущие инструменты одновременно осуществляли процесс резания); временная задержка может осуществляться, например, с помощью реле времени или по исчезновению выходного сигнала датчика 10 нагрузки заменяемого резцового блока.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы режущие инструменты

8 резцовых блоков 2, 3 и 4 настраивают на требуемый диаметральный размер детали по пробной заточке детали 6 или по фальшвтулке (не показана), жестко связанной с обрабатываемой деталью. Выполнив размерную настройку всех режущих инструментов, фиксируют по ползунам 19 и соответствующим положениям

876313 датчиков 20 на те или иные входы схем И-НЕ. аналого-цифрового компаратора 12 подаются. значащие (отличные от нуля) подготовительные 10 струмента 8 имеются в наличии, а заменяемый режущий инструмент резцового блока 2 полностью износился и потерял стойкость), на вы/ходе схемы, И-НЕ появляется значащий (отлич.

20. °

В процессе обработки детали 6 режущим струментом 8 реэцового блока 2 измеритель, ный датчик 5 контролирует диаметральный размер детали и при возникновении отклонепйя з5 размера того или иного знака и величины qpдает соответствующий управляющий сигнал, ico- торый после усиления и преобразования в уси- . лительно-преобразовательном блоке 15 по элект-. рической цепи 14 через аналого-цифровой ком-: паратор 12 напряжения блока 13 коммутации и по отдельному каналу кабеля 17 поступает в исполнительный механизм 9 резцового бло ка 2. ИсполнительньпЧ механизм производит соответствующее перемещение режущего инстру35 мента для компенсации возникающих в процес-: се резания погрешностей обработки, стабилизируя, тем самым, диаметральный размер обраба тываемой детали.

45

5 всех режущих инструментов.; причем режущие инструменты 8 резцовых блоков 3 и 4 отводят от обрабатываемой детали на определенную величину (равную. диапазону срабатывания датчиков 20 укаэанных вьппе исполнительных механиэмов резцовых блоков). При этом по электрическим цепям через соответствующие выходы сигналы.

Режущий инструмент 8 резцового блока 2 (1-й инструмент) оставляют в рабочем положении —.в контакте е обрабатываемой деталью б, На обработаннь1й этим режущии инструментом: небольшой поясок детали выводят. измеритепьный датчик .5, который настраивают на samutный номинальный размер обрабатываемой де1 тали с помощью механизма 7 начальной размерной настройки.

В процессе резания затупление режущего инструмента 8 резцового блока 2 вызывает возрастание действующего на резец усилия резания и, следовательно, соответствующего выходного сигнала датчика 10 нагрузки. При достижешии выходным сигналом датчика нагрузки наперед заданного предельного значения (соответствующего моменту, когда износ режущего инструмента 8 достигает предельного значения) датчик 10 нагрузки срабатывает и на вход логического элемента схемы И-НЕ > аналого-цифрового компаратора 12 напряжения блока 13 коммутации поступает значащий (отличный от нуля) сигнал. Ма второй и третий входы схемы И-НЕ>, как указывалось выше, ранее были поданы значащие (отличные от нуля) подготовительные сигналы, характеризующие, соответственно, подведенное (к обработанной поверхности детали) положение режущего инструмента 8 заменяемого реэцового блока 2 и отведенное (от обработан- ной поверхности детали) положение режущего инструмента 8 заменяющего резцового блока 3.

Когда сигналы на всех трех входах схемы

И-НЕ становятся значащими (это укаэьгвает, что заменяемый и заменяющий, режущий инстру. менты резцовых блоков 2 и 3 в момент осуществления автоматической смены режущего инный от нуля) сигнал, который вызывает появление на выходе блока 13 коммутации коман-. ды на подвод заменяющего режущего инструмента 8 резцового блока 3.

Режущий инструмент 8 реэцового блока 3 подводится своим исполнительным механизмом 9 к обрабатываемой детали и вступает в работу;при этом ползун 19, закрепленный на регулирующем органе исполнительного механизма перемещения этого режущего инструмента, воздействует на датчик 20, фиксирующий его подведенное состояние. На одном из входов схемы

И-НЕ,, при этом появляется значащий (отличный от нуля) сигнал; на второй вход логического элемента схемы И-НЕэ, как указывалось выше, ранее был подан значащий (отличный от нуля) подготовительный сигнал от датчика 20 положения заменяемого режущего инструмента 8 реэцового блока 2 в отведенном положении. Когда на обоих входах схемы

И-НЕ сигналы становятся значащими (отличными от нуля), на выходе схемы И-НЕз появляется значащий (отличный or нуля) сигнал, который вызывает появление на выходе блока

13 коммутации команды на отвод заменяемого режущего инструмента 8 резцового блока 2.

Подвод заменяющего режущего инструмента

8 резцового блока 3 (2-й инструмент) происходит до тех пор, пока не сработают контакты датчика 20 положения второго исполнительного механизма 9, фиксирующие подведенное состояние режущего инструмента, при котором он выходит на заданный при начальной размерной настройке диаметральный размер обрабатываемой детали. После этого блок 13 коммутации отключает датчик 5 н усилительно-преобразова- тельный блок 15 от исполнительного механизма 9 заменяемого резцового блока 2 (с полностью изношенным режущим инструментом 8) и полключает датчик 5 и усилительно-преобразовательный блок 15 к исполнительному механизму 9 заменяющего реэцового блока 3 (с новым режущим инструментом) .

В процессе дальнейшей обработки детали 6 режущим инструментом 8 резцового блока 3 нэмерительныи датчик 5 контролирует диаметральный размер детали и при возникновении

876313

8 отклонения размера того или иного знака и величины подает соответствующий управляющий сигнал, который после усиления н преобразования в усилительно-преобразовательном блоке

15 по электрической цепи 14 через аналогоцифровой.комцаратор 12 блока 13 коммутации и по отдельному. каналу кабеля 17 поступает в исполнительный механизм 9 резцового блока 3.

Исполнительный механизм производит соответствующее перемещение режущего инструмента 1о для компенсации возникающих в процессе резания погрешностей обработки, продолжая: стабилизировать, тем самым, диаметральный размер обрабатываемой детали., Цикл автоматической смены изношенного режущего инструмента на новый повторяется без прерывания процесса обработки поверхности детали в течение одного прохода до тех пор, пока все имеющееся наличие заменяющих резцовых. блоков устройства не будет использовано. Количество устанавливаемых на борштанге или суппорте. станка резцовых блоков оиределяется условиями производства s зависимости от длины обрабатываемой .детали, стойкости инструмента, твердости материала. обрабатываемой детали и-т.п.

Последсвцтельный подвод к обработанной поверхности с включением в контур регулирования очередного острозаточениого режущего инструмента и одновременный отвод затупившегося режущего ийструмента с отключением зо его от кожура регулирования без перерыва процесса обработки позволяет повысить произ. водительность и точность обработки станка.

Формула изобретения

Устройство для автоматической подиаладки многорезцовых станков, содержащее исполни тельные механизмы возвратно-поступательного перемещения резцов в поперечном относительно обрабатываемой поверхности направлении, и блок подналадки и отвода резцов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше. ния производительности станка за счет замены и подналадки резцов в процессе обработки, оно снабжено датчиками нагрузки резцов, датчиком размеров детали с усилительно-преобразовательным блоком и датчиками рабочего и отведенного положений резца, которые расположены на каждом исполнительном механизме, а блок подналадки. и отвода резцов выполнен в виде блока коммутации, содержащего ана.лого-цифровой компаратор напряжения, выполненный на логических элементах И-НЕ, по два элемента между предыдущим и последующим резцами, при этом выходы датчика рабочего положения и датчика нагрузки каждого резца, за исключением последнего, подключены ко входам первого логического элемента, выход которого соединен со входом исполнительно- го механизма следующего резца, выход датчика отведенного положения которого соединен с одним иэ входов этого же логического элемента, а выход датчика, отведенного положения резца подключен ко входу второго логического элемента, выход которого соединен со входом

его исполнительного механизма, а другой выход указанного логического элемента соединен с выходом датчика рабочего положения следую-. щего резца, при этом выход датчика размеров детали через усилительно-преобразовательный блок и блок коммутации соединен со входами исполнительных механизмов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 343776, кл. В 23 В 25/06, 1971.