Копировальное устройство

Копировальное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1И>887127

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2621367/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М, К .

В 23Q 15/00

Государственный комитет (53) УДК 62-229.23 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. П. Алафузов, Ю. М. Жедь, И. А. К

Семенов (71) Заявитель с с

l (54) КОПИРОВАЛЪНОЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, в токарных станках с гидрокопировальным суппортом для обработки сложных фасонных поверхностей.

Известно копировальное устройство, содержащее, например, гидрокопировальный суппорт с неподвижным основанием и подвижным корпусом, схему управления приводом задающей подачи, источник постоянного тока, путевые выключатели и датчик пути перемещения, где схема управления приводом задающей подачи выполнена в виде ручной наборной программы на пульте управления станком (1).

Однако в известном копировальном устройстве ручной набор новой программы требует высокой квалификации от рабочего и затрат времени. При этом повышается вероятность брака. Кроме того, данное конструктивное решение требует применения сложного и дорогостоящего оборудования для программного управления. Составление и набор очередной программы для новой партии деталей вызывает снижение производительности труда при малых партиях деталей.

Целью изобретения является повышение производительности обработки с устранекием необходимости специального задания программы обработки.

Поставленная цель достигается тем, что схема управления снабжена последовательно подключенными к первому выходу датчика перемещения двумя запоминающими устройствами с двумя входами, к второму входу которых подключены путевые выключатели, вычитающим устройст10 вом, первый вход которого соединен с первым выходом датчика, а второй с выходом второго запоминающего устройства, релейным элементом, вход которого подключен к выходу вычитающего устройства, 15 а выход — к приводу подачи.

Кроме того, с целью исключения врезания на крутых участках профиля детали, схема управления снабжена дополнитель20 ной цепью, включенной между вторым выходом датчика пути и релейным элементом, состоящей из последовательно включенных дифференцирующего устройства, блока абсолютных значений сигнала и вычитающего устройства, к второму входу которого подключен релейный элемент. Кроме того, с целью повышения производительности обработки валиков с одинаковь ми диаметрами цилиндрических поверхностей с необрабатываемыми впадинами, 55

65 ус! ро!!с во снабжено копиром, повторяющи vl отраженный контур детали.

1-1а фиг. 1 показан датчик пути перемещения, установленный на копировальном суппорте; на фиг. 2 — блок-схема управления приводом задающей передачи; на фиг. 3 — пример обработки валиков с одинаковыми диаметрами цилиндрических поверхностей, имеющих впадины, не подвергающиеся обработке; на фиг. 4 — пример обработки детали сложного профиля с разными диаметрами цилиндрических поверхностей; на фиг. 5 — диаграмма распределения векторов скоростей подач копировального суппорта; на фиг. 6 — схема цикла обработки.

Копировальное устройство состоит пз гидрокопировального суппорта 1 с неподвижным в поперечном направлении основанием 2 и подви>кным корпусом 3, где на неподвижном основании 2 установлен выполненный, например, в виде потенциометра датчик пути перемещения 4, ползунок

5 которого закреплен на неподвижном корпусе гидрокопировального суппорта 1 (см. фиг. 1). Датчик пути перемещения 4 соединен с источником постоянного тока 6, а также со схемой управления приводом задающей подачи: с одной стороны через дифференцирующее устройство 7 (см, фиг. 2) с блоком абсолютных значений сигнала 8 и далее с вычитающим устройством 9, а с другой стороны с вторым вычитающим устройством 10, которое связано через первое запоминающее устройство 11 с вторым запоминающим устройством 12.

Первое запоминающее устройство 11 через путевой выключатель 13 соединено с барабаном упоров 14, а второе запоминающее устройство с другим путевым выключателем 15. Вычитающее устройство 10 соединено с вычитающим устройством 9 через релейный элемент 16, а выход вычитающего устройства 9 через последовательно соединенные усилитель 17 и суммирующее устройство 18 связано с приводом подачи

19 станка 20, имеющего гидросуппорт 1 и копир 21 (см. фиг. 2).

Зеркальный копир 21 (см. фиг. 3), повторяющий отраженный контур детали 22 в виде валика с одинаковыми диаметрами цилиндрических поверхностей, контактирует с щупом 23, имеющим жесткую кинематическую связь с потенциометром, или датчиком пути 4.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении подвижного корпуса 3 гидрокопировального суппорта 1 перемещается и жестко связанный с ним ползунок 5 датчика пути 4. В результате изменяется сопротивление, следовательно, и напряжение, которое проходит через дифферепцирующее устройство 7, на выходе которого напряжение изменяется пропорционально

4О

cr

При работе гидросуп!!!!р!>! 1

Этп напри>ке!!ия яв;!ян>тс>! управляющими для привода задающих подач 19 станка

20 и поступают в схему управления (см. фиг. 2).

Гидросуппорт 1 получает информацию оо угле профиля детали 22 от копира 21.

Путь перемещения гидросуппорта 1 фиксируется датчиком пути 4, и текущее напряжение U,„., с датчика, соответствующее положению гидросуппорта 1 на первом упоре, поступает на первое запоминающее устройство 11. По команде от путевого выключателя 13 барабана упоров (о том, что суппорт пришел на упор) это напряжение запоминается в устройстве 11. По окончании первого прохода по команде от путевого выключателя 15 (о конце прохода) это напряжение переходит из первого запоминающего устройства 11 во второе запоминающее устройство 12, а в устройство 11 поступает напряжение, соответствующее второму проходу, которое является текущим и поступает в запоминающее устройство 11 и на вход второго вычитающего устройства 10, а напря>кение, соответствующее первому проходу, является предыдущим и из второго запоминающего устройства 12 также поступает па вход второго вычитающего устройства 10, где из него вычитается текущее напряжение (U p,,—

У„„-,). Когда гидросуппорт 1 обходит уже обработанный контур, U„, ïðевышает

Unpep. и сигнал рассогласования поступает на релейный элемент 16. В предохранительных целях схема построена так, что сигнал рассогласования поступает на элемент 16 только тогда, когда U„„., превышает U ð, . на некоторую небольшую постоянную величину, чтобы избежать граничных явлений при выходе инструмента из металла.

Релейный элемент 16, получив сигнал рассогласования, дает сигнал, соответствующий максимальной рабочей скорости привода задающей подачи 19. Этот сигнал

V,z через вычитающее устройство 9 поступает на усилитель 17, где усиливается

887127

05 и в суммирующем устройстве 18 ск,чадывается с контурной скоростью гилросуппорта 1, затем поступает па привод задающей подачи 19 станка 20. Привод 19 развивает максимальную скорость, и гидросуппорт 1 ускоренно обегает уже обработанный контур. Когда весь ранее обработанный контур обойден, напряжение U„„-. падает и как только оно сии>кается до величины U „, (отличаясь от него тra некоторую небольшую постояштуто величину) сигнал рассогласования перестает поступать па релейиый элемент 16. Релейный элемент 16 отключается, и сигнал не поступает на привод задающей подачи

19 станка 20. Скорость задающей подачи снижается до рабочей подачи резания, На следующем, третьем, проходе напряжение, соответствутощее второму проходу по команле о конце второго прохода от путевого выключателя 15 поступает из первого запоминающего устройства 11 во второе запоминающее устройство 12 и становится предыдущим Umph;r., а напряжение, сооТВсТствуюшее третьему проходу, по команде от барабана упоров через путевой выключатель 13 поступает как текущее U.„â первое запоминающее устройство 11 и на вход второго вычитающего устройства 10. Цикл повторяется.

На чистовом прохоле упоры не соприкасаются, так как обработка ведется только по копиру, путевой выключатель 13 не занижастся и напряжение чистового прохода в первое запоминающее устройство 11 не поступает. Поэтому ускорение продольной подачи иа чистовом проходе отсутствует.

В силу того, что прелельная скорость перемещения гилросуппорта 1 вдоль своих направляющих имеет ограниченное значение и на крутых углах профиля летали при болыпой скорости залающего перемещения

V, поперечная составляютцая V»«r контурттой скорости V,: гилоосупттоота 1 тожст

ПРЕВЫСИТЬ ПРЕЛЕЛЬИО ЛОПУСТИМУто ПОПЕОЕЧHvro скОРОсть urn.сп гттлоос1 ппорта (см. фиг. 5) и произой.чет воезаттие инстОумента в деталь в схехт правления введены дополнительньте устройства. Сигна. I с датчика пути 4 поступает на вход лифференцирующего устройства 7. При движении гидросуппорта 1 по ттаклопному профилю па выхо Ie устройства 7 (см. фиг. 2) появляется сигнал, пропорциональный скорости поперечного перемещения гтт.тросуппорта 1.

Этот сигнал прохо I»r;Ia,rce чсрсз блок абсолтотного значения 8, где абсо.потное значение сигна.тта вычитается из Vmnr скорости в вычитающем устройстве 9. В результате максимальная скорость продольного перемещения уменыпается в соответствии с текущи.r углом профиля обрабатываемой летали.

Таким образом, цикл обработки происходит так (см, фиг. 6): при движении гидро5 !

О

Зо

40 суппорта 1, например, вдоль детали до точки а идет рабочая, например, продольная подача резания; от точка а (где начинается ранее обработанный контур) до точки тт продольная подача ускоряется до величины, соответствующей углу наклона профиля детали; от точки т> ло точки с эта продольная подача ускоряется ло максимальной величины; от точки с до точки d продольная подача снижается до величины, соответствующей текущему углу наклона профиля детали; от точки d и далее (где заканчивается ранее обработанный контур) идет рабочая продольная подача.

При обработке валиков с одинаковыми диаметрами цилиндрических поверхностей, имеющих впадтшы, пе подвергающиеся обработке, можно использовать зеркальный копир 21, повторяющий отраженный контур детали 22 (см. фиг. 3). Отвод инструмента и его ускоренная продольная подача происходят после перехода щупа 23 с рабочего контура на впадины зеркального копира 21. Ускоренная и рабочая подача при этом происходят аналогично в последовательности, описанной выше.

Предлагаемое устройство позволяет обрабатывать детали сложных профилей, ускоряя задающую подачу до максимального значения при прохождении гидросуппорта по участкам, обработанным за предыдущие проходы, что существенно увеличивает производительность обработки, причем данный цикл осуществляется автоматически, вне зависимости от профиля обрабатываемой детали, что позволяет избежать потери вспомогательного и машинного времени на разработку и набор программы обработки, а также исключить применение дорогостоящих и сложных в эксплуатации программных устройств.

Формула изобретения

1. Копировальное устоойство. сочеожашее гилрокопттровальиый суппоот, поивол почачи, схему упоавчения приволом полачи, источник постоянногo тока, лва пу тевых выключателя и датчик перемещения с лвумя выходами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки, схема управления приводом подачи снабжена последовательно включенными к первому выходу датчика пеоеметцспия дв мя запоминающими устоОиствами с двумя входами, к BTopoMv вход которых подключены п тевые выключатели, вычитаюгцим устройстВОхп первый вход которого соелттнен с первым выходом датчика перемещения, а втооой — с выходом вто. рого запоминающего устройства, релейным элементом, вход которого подключен к выходу вычитающего устройства, а выход — к приводу подачи.

887127

2, Устройство по п. 1, отл ич а ющееся тем, что, с целью исключения врезания на крутых участках профиля детали, схема управления снабжена дополнительной цепью, включенной между вторым выходом датчика пути и релейным элементом со I держащеи последовательно соединенные дифференцирующее устройство, блок абсолютных значений сигнала и вычитающее устройство, к второму входу которого подключен релейный элемент, 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки валиков с одинаковыми диаметрами цилиндрических поверхностей с необрабатываемыми впадинами, снабжено копиром, повторяющим отражен5 ный контур детали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Токарно-копировальные автоматы моделей НК 300 и НК 402, Каталог фирмы

«Schaerer» ФРГ, стр, 11, 31, 1969.