Станок для изготовления по модели объемных изделий сложной формы

Станок для изготовления по модели объемных изделий сложной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сецкалметкческкх

Реслублкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 1401Я0 (21) 2861452/28-12 )5$) М. КП.З

В 44 В 1/00

В 23 Q 33/00

В 23 P 1/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0704,82, Бюллетень №13

l5>lУДК 821 ° 9.047 (088.8) Дата опубликования описания 0704,82 (72) Автор изобретения

Д.A. Штейн и (71) заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПО МОДЕЛИ ОБЪЕМНЫХ

ИЗДЕЛИЙ СЛОЖНОИ ФОРМЫ

Изобретение относится к технике обработки скульптуры по готовой модели.

Известен станок для изготовления по модели объемных иэделий сложной формы, содержащий схему воспроизведения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения .приводных рабочих органов, размещенных на траверсах в порядке уменьше ния их размеров по диаметру и выполненных в виде наборов сменных пар копировальных щупов, установленных с постоянным воздушным зазором относительно модели, и рабочих инструмен- . тов, закрепленных в головке и взаимодействующих с механизмом их подачи, имеющим подвижный сердечник, и свя-: занных с источником ультразвуковых колебаний и с механизмом компенсаци-, онных подач по мере их износа, управляемым от вибродатчика (1 и f2);

Недостатком известного станка является низкая производительность труда иэ-эа невозможности его использования для обработки объемных иэделий.

Целью изобретения является повышение производительности трура путем непрерывной обработки изделий по все му объему.

Для достижения этой цели в известном станке, содержащем .схему воспроизведения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения приводных рабочих органов, размещенных на траверсах в порядке уменьшения их размеров по диаметру и выполненных в виде наборов сменных пар копировальных щупов, установленных с постоянным воздушным зазором относительно модели,. и рабочих инструментов, закрепленных в головке и взаимодействующих с механизмом их подачи, имеющим подвижный сердечник, и связанных с источником ультразвуковых колебаний и с механизмом компенсационных подач по мере их износа, управляемым от вибродатчика, 0 привод рабочих органов выполнен в виде Г-образных рычагов, связанных с траверсой и инструментальной го- ловкой, кинематически соединенных между собой Электродвигателя, дифференциального,механизма и соосно установленной с ним планетарной передачи, водило которой является корпусом дифференциального механизма, связанного с Г-образным рычагом траверсы, элемент крепления инструмен30 тальной головки выполнен в виде об918116 руча, корпус станка выполнен в виде шарнирно соединенных между собой цилиндрических полуколец, верхняя часть которых имеет крышку, а нижняя - дно, центральная часть которого несет платформу для размещения на ней из- 5 делия и внутреннюю винтовую направляющую для размещения в ней траверсы, выполненной в виде кольца, внутренняя часть которого имеет нарезку .

4для размещенйя в ней обруча, дно 10 имеет кольцевые канавки, траверса и обруч - радиальные сквозные пазы для размещения в них Г-образных рычагов, причем Г-образный рычаг инструментальной головки имет шлицевую на- 15 правляющую для разь щения в ней одного из концов выходного вала планетарной передачи, установленного с возможностью продольного перемещения относительно корпуса дифференциального механизма, а другой его конец имеет шестерни для контактирования их с шестернями планетарной передачи, при этом потенциометрические датчики положения установлены на корпусе дифференциального механизма, траверсе, обруче, инструментальной головке, Г-образных рычагах и платформе.

Инструментальная головка состоит из кинематически соединенных между собой электродвиг теля, многовыходного редуктора.и ряда цилиндрических корпусов, размещенных на кольцевой линии на одинаковом расстоянии от оси симметрии головки., а каждый из цилиндрических корпусов имеет закрепленные на подвижном сердечнике механизма подачи инструментов шпин, дель и шестерни, причем одна из шестерен устннонленн нн шпинделе с нон- 40 ложностью его продольного перемеще. ния и имеет торцовые зубья, а другая закреплена на подвижном сердечнике и имеет ответные торцовые и боковые зубья, при этом многовыходной 45 редуктор установлен по оси симметрии головки, его выходные пары контактируют с боковыми зубьями шестерен, а вибродатчик закреплен в шпинделе и контактирует с нерабочим торцом инструмента.

Схема воспроизведения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения приводных рабочих органов состоит иэ сумматоров результирующих положений в цилиндрических координатах по высоте и по повороту траверсы .и радиальной подачи инстру.ментальной головки, блоков памяти, . .необходимых для стробирования рабочих сигналов, аналого-цифровых преоб-60 разователей цилиндрических координат и радиальной подачи, блока считывания сигналов записи, блока сопоставления цилиндрических координат, блока .совпадения результирующей радиальной координаты, цифро-аналогового преобразователя, усилителя, при этом вы- 4 ходы сумматоров соединены с выходами блоков памяти,,выходы которых соединены с входами аналого-цифровых преобразователей цилиндрических координат, выходы которых соединены с одними из входов блока сопоставления, другие входы которого соединены с

Одними иэ выходов блока считывания, одни из входов которого соединены с блоком записи, а другой из входов соединен с выходом блока сопоставления, другой из выходов блока считыва- ния соединен с одним из входов блока совпадения, другой из входов которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя радиальной подачи, а выход блока совпадения соединен с вхОдом цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с механизмом подачи инструментов, механически соединенным с потенциометрическим датчиком положения радиальной подачи инстру.ментов.

На фиг. 1 изображен станок в разpese; на фиг. 2 — вид A на фиг ° 1; на фиг. 3 — разрез 8-8 на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг. 1) на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг.6 — принципиальная электросхема, управляющая реверсивными движениями траверсы и головки1 на фиг. 7 электросхема записи рельефа модели по положеныр потенциометрического датчика радиальной подачи щупа; на фиг. 8 - совмещенная структурнофункциональная электросхема последовательной смены рабочих органов в порядке уменьшения их размеров по диаметру и компенсации их износа; на фиг. 9 - блок-схема воспроизведения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения в цилиндрических координатах; на фиг.- 10 — диаграмма алгоритма программирования в цилиндрических координатах.

Станок для изготовления по модели объемных иэделий сложной формы содержит схему воспроизведения записи рельефа модели 1 от потенциометрических датчиков 2 положения приводных рабочих органов, размещенных на траверсах 3 в порядке уменьшения их размеров пЬ диаметру и выполненных в виде наборов сменных пар копировальных щупов 4, установленных с постоянным воздушным зазором относительно модели 1 и рабочих инструментов 5, закрепленных в головке 6 и взаимодействующих с механизмом 7 их подачи, имеющим подвижный сердечник 8, и связанных с источником 9 ультразвуковых колебаний и с механизмом 10 компенсационных подач,по

918116 рого состоит в постоянном зацеплении, с выходной шестерней дифференциального. механизма 15 °

Потенциометрические датчики 2 положения рабочих органов 4 и 5 уста45 новлены на корпусе дифференциального механизма 15, траверсе 3, обруче 17, инструментальной головке б, Г-образных рычагах 12,и.13 и платформе 22.

Инструментальная головка б состо- ит иэ кинематически соединенных между собой электродвигателя 32, многовыходного редуктора 33, и ряда цилиндрических корпусов 34, размещен- . ных по кругу на одинаковом расстоянии от оси симметрии головки б., Каждый из цилиндрических корпусов 34 имеет закрепленные на подвиж- О0 ном сердечнике 8 механизма 7 подачи рабочих органов шпиндель 35 и шестерни 36 и 37. Одна из шестерен 36 установлена на шпинделе 35 с возмож-! ностью его продольного перемещения 65 мере их износа, управляемым от вибродатчика 11 °

Привод рабочих органов выполнен в виде Г-образных рычагов 12 и 13, связанных с траверсой 3 и инструментальной головкой 6, кинематически 5 соединенных между собой электродвигателя. 14, дифференциального механизма 15 и соосно установленной с ним планетарной передачи, водило 16 которой является корпусом дифферен- !О . циального,механизма 15, связанного с Г-образным рычагом 12. Элемент крепления инструментальной головки б выполнен в виде обруча 17. Корпус станка выполнен в виде шарнирно сое- )5 щиненных между собой цилиндрических полуколец 18 и 19, верхняя часть которых имеет крышку 20, а нижняя дно 21, центральная часть которого несет платформу 22 для размещения на ней иэделия °

Цилиндрические полукольца 18 и

19 выполнены с внутренней винтовой направляющей 23 для размещения в ней траверсы 3, выполненной в виде кольца, внутренняя часть которого имеет винтовую нарезку 24 для размещения в ней обруча 17. Дно 21 выполнено с кольцевыми канавками 25. Траверса 3 и обруч 17 выполнены с радиальными сквозными пазами 26. для размещения в них Г-образных рычагов

12 и 13.

Г-образный рычаг 13 имеет шлицевую направляющую 27 для размещения в ней одного иэ концов выходного вала 35

28 планетарной передачи, установленного с воэможностью продольного перемещения относительно корпуса диф, ференциального механизма 15, а другой его конец имеет ступенчатую шес- 40 терню 29 для попеременного зацепления с шестернями 30 и 31 трехрядного сателлита, третья шестерня котои имеет торцовые зубья 38, а другая шестерня 37 установлена с воэможностью вращения на подвижном сердечнике 8 и имеет ответные торцовые 39 и боковые 40 зубья.

Многовыходной редуктор 33 установлен по оси симметрии головки 6, его выходные пары 41 контактируют с боковыми зубьями 40 шестерен 37. Вибродатчики 11 закреплены в шпинделях 35 и контактируют с нерабочими торцами инструментов 5.

Схема воспроизведения записи рельефа модели 1 от потенциометрических датчиков 2 положения копировальных щупов 4 состоит из сумматоров 42 результирующих положений в цилиндрических координатах по высоте и по повороту траверсы 3 и радиальной подачи инструментальной головки 6, блоков 43 памяти, необходимых для стробирования рабочих сигналов, аналогоцифровых преобразователей 44 цилиндрических координат и радиальной подачи, блока 45 считывания сигналов записи, блока 46 сопоставления цилиндрических координат, блока 47 совпадения, результирующей радиальной координаты, цифЬо-аналогового преобразователя 48 и усилителя 49

Выходы сумматоров 42 соединены с входами блоков 43 памяти, выходы которых соединены с входами аналогоцифровых преобразователей 44 цилиндрических координат, выходы которых соединены с одними из входов блока

46 сопоставления, другие входы которого соединены с одними из выходов блока 45 считывания, одни иэ входов которого соединены с блоком 50 записи, а другой вход — с выходом блока 46 сопоставления, другой из вы- ходов блока 45 считывания соединен с одним из входов блока 47 совпадения, другой иэ входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 44 радиальной подачи, а выход блока 47 совпадения соединен со входом цифро-аналогового преобразователя 48, выход которого соединен с входом усилителя 49, выход которого соединен с механизмом 7 подачи инструментов 5, механически соединенный с потенциометрическим датчиком 2 положения по радиальной подаче инструментов 5.

Подвижный электрод последнего закреплен на цилиндрическом корпусе

34 головки б, а неподвижный — на ее обруче 17.

Подвижные электроды потенциометрических датчиков 2 положения приводных пар рабочих органов 4 и 5 в цилиндрических координатах llo высо- те закреплены на одном иэ торцов кольцевой траверсы 3 и на обруче 17 головки б напротив сквозных пазов 26,а их неподвижные электроды - в продоль918116 ной средней части их ведущих Г-образных рычагов 12 и 13.

Подвижные электроды потенциометрических датчиков 2 положения приводных рабочих органов 4 и 5 по повороту закреплены на.водиле 16 планетарной передачи и на нижней части Г-образного рычага 13 головки 6, а их неподвижные электроды — в проточке со стороны внутренней поверхности цилиндрических полуколец 18 и 19 и 10 вокруг цилиндрической обечайки под платформой 22.

Механизм 7 подачи рабочих органов 4 и 5 состоит из подвижного сердечника 8, в котором вмонтирована катушка 51 индуктивности, взаимодействующая с двумя неподвижными катушками 52 и 53, последняя из которых, обратной полярности, смонтирована на обруче 17 головки б.

Катушки 52 и 53 индуктивности питаются от спаренных источников стабилизированного напряжения 54 и рабсчего напряжения 55,. цепь которых содержит два резистора 56 и 57 переменного сопротивления, усилитель

58 и диод 59, а связанная с ними схема записи рельефа модели 1 от потенциометрического датчика 2 положения копировального щупа 4 содержит усилитель 60, генератор 61 намагничивания и головку 62 записи.

Механизм 10 компенсационных подач инструментов 5 по мере их износа состоит из электродвигателя 63 с четы- 35 рехступенчатым редуктором 64 с выходной червячно-реечной парой 65 и связан со схемой управления, содержащей эталонный датчик 66 уровня вибрации в рабочей зоне, выполненный в виде опорного источника стабилизированного напряжения, пропорционального установленным уровням вибрации в зоне обработки для каждого из сменных инструментов 5, выраженному по плотнос-45 ти потока энергии переменного электромагнитного поля, например, в виде вектора Пойнтинга, численно равного для любого из сечений сменного ин струмента, переносимой за единицу времени энергии через единицу площади обрабатываемой поверхности, перпендикулярной к направлению распространения энергии. В механизм 10 также входит питаемый от опорного источника 66 вибродатчик 11, выход которого соединен с входом дифференциального усилителя 67, выход которого соединен с одним из входов измерительного моста 68, два другие входа которого соединены с выходом опорного источ- 60 ника 66 и с выходом .второго опорного источника 69 стабилизированного напряжения, напряжение которого про. йорционально минимальным уровням вибрации при.обработке камня. Выход из- 65 мерительного моста 68 соединен с входом усилителя 70, выход которого соединен с входом дешифратора 71, один из выходов которого соединен посредством нагрузочного резистора

72 с электродвигателем 63 механизма

10 компенсационных подач инструментов 5 по мере их износа, а другой из выходов соединен посредством реле 73 времени холостого прохода с

/ входом приводного механизма 74 шагового распределителя 75, последовательно соединенного с входами функциональных групп схемы управления механизма 76 смен рабочих органов 4 и

5. в порядке уменьшения их размеров по диаметру.

Каждая из функциональных групп схемы управления механизма 76 смен рабочих органов 4,5, последовательно < оединенная с выходными контактами шагового распределителя 75, включена.в цепь управляемого по углу поворота привода 77 усиления момента выходной червячной пары 78, колесо которой сцентрировано через источник

9 ультразвуковых колебаний .с основа нием 79 цилиндрических корпусов 34 инструментальной головки б и с ее электродвигателем 32 многовыходного редуктора 33.

Эти функциональные группы состоят из включенных в цепь шагового распределителя 75, сельсина-датчика 80 и сельсина-приемника 81, катушек 82-85 индуктивности, последняя из которых обратной полярности, двух последовательно соединенных реле 86 и 87 времени, пропорциональных -по силе тока массам сменных рабочих органов 4 и

5 и из спаренных источников постоянного напряжения †рабочего 88 и используемого для управления 89.

Катушки 85 индуктивности закреп-. лены в цилиндрических корпусах 34 инструментальной головки 6 непосредственно над ее основанием 79, на продолжении последних размещены катушки 84, а катушки 83 подвижно установлены относительно последних и закреплены на их чашеобразных сердечниках 90, верхние края которых контактируют с подпружиненными роликовыми рычагами 91, взаимодействующие с подпружиненными пружинами 92 сердечниками 93, соосно смонтированными на подшипниках качения со шпин делями 35, в хвостовых частях которых вмонтированы катушки 82 индуктивности, .

С выходными контактами шагового .распределителя 75 соединены катушки

85 обратной полярности.

Функциональные группы схемы управления механизма 76 смен рабочих органов 4 и 5 снабжены тумблерами 94.

Электросхема управления реверсирующими движениями траверсы 3 и инстру918116

10 ментальной головки 6, смонтированной на обруче 17, состоит из установленных на торцах траверсы 3 кон- . цевых выключателей 95 и 96, а на торцах обруча 17 - выключателей 97 и 98, скоммутированных между собой, соответственно посредствЬм скоростных электромеханических реле 99, 100 и 101, 102, разделенных резисторами

103 и 104, исключающих совместное включение обоих реле, и- из катушки

105 индуктивности, вмонтированной в водиле 16 планетарной передачи соосно с ее выходным валом 28.

Для электроснабжения всех систем станка последний снабжен токоприем10

15 никами — троллейным 106, вмонтированным в крышке 20 корпуса -станка, и кольцевым 107, соосно расположенным между шлицевой направляющей 27 и катушкой 105 индуктивности, расположен-20 ной со смещеиием относительно центра масс .выходного вала 28 .планетарной передачи.

Станок также содержит следующие конструктивные элементы; симметричные призменные направляющие 108 механизма 7 подач подвижного сердечника 8 относительно профиля рельефа модели 1 1 консольную направляющую 109 механизма 10 компенсационных подач изнашиваемых инструментов

5; торцовые опорные бурты 110, необходимые для взаимодействия с концевыми выключателями 95-98; вмонтированные в крышке 20 станка радиально-упорные подшипники 111, необходи35 мые для подвеса планетарного механизма; катковую опору 112, смонтированную с подвижным цилиндрическим полукольцом 19 корпуса станка; жесткийнесущий кожух 113 под хладагент ис- 40 точника 9 .ультразвуковых колебаний ось 114, установленную на опоре качения шарнирного соединения цилиндрических полуколец 18 и 19 и запирающий стержень 115 смыкаемых полуколец

18 и 19.

Направляющая винтовая нарезка 24 в обруче 17 может быть выполнена в виде замкнутого обводного канала, заполняемого для перехода к трению качения шариками.

50

Дополнительно станок снабжен дизъюнктивной системой предварительного и профилактического обегающего контроля цифровых преобразований сиг= 55 налов, подключенной с параллельно, соединенными выключателями (на чер-.: тежах не показаны) к индивидуальным входам аналого-цифровых прЪобразбвателей 44 и блока 45 считывания, сое- 60 диненных с входами блока 46 сопоставления с тем, чтобы возникающая реакция на единственном выходе последнего могла для любого по выбс.ру за- . даваемого из режимов — записи или . 65 воспроизведения, также отображать раэдельно сопоставляемые значения результирующих сумматорами 42 парамет- ров по высоте и повороту цилиндрических координат.

Такая реально воспроизводящая соединительно-разделительная дизъюнктивная связь возможна, поскольку блок

46 сопоставления работает на принципе сравнения результатов совокупного опроса по составляемым значениям указанных текущих параметров с единым расчетным значением, эквивалентным выходным напряжениям, соответствующих текущему углу в радианах, который равен 23 а, где n — число рабочих витков над основанием заготовки

116. Такой способ контроля параметров позволяет выявить действительные значения коэффициентов передачи обоих трактов преобразования.

Чтобы используемые в станке потенциометрические датчики 2 положения рабочих органов 4 и 5 не имели ступенчатых характеристик, их выполняют металлопленочными с защитными от пы-. ли кожухами.

Работа станка для изготовления по модели объемных изделий сложной формы сводится к двухэтапному процессу.

На первом этапе производится.. установка модели 1 на платформе 22; напыление сплошного токопроводящего слоя в 3 мкм на поверхность модели 1 и подсоединение к ней заземленного отрицательного потенциала от источника 54 напряжения в 1250 В и положительного — к сменным щупам 4 регулирование посредством резистора 56, нагрузочного сопротивления в цепи катушки 52 индуктивности с учетом переменной массы каждой из пар сменных рабочих органов 4 и 5, питае-, мой от источника 55 рабочего напря. — . жения; регулирование посредством резистора 57, сопротивления в цепи управления индуктивностью катушки 53 обратной полярности, с учетом усиления сигнала, определяющего величину постоянного воздушного зазора в 5 мкм между управляемым щупом 4 и токопроводящим слоем, нанесенным на модель

1. Из-за постоянства воздушного эаэора между копировальным щупом 4 и моделью 1 последняя может быть выполнена из любого мягкого материала, поскольку запись рельефа производится бесконтактно1 проверка функционирования схем управления механизма 76, при которой согласуется количество номеров в массиве в соответствии с размерами диаметров сменных копировальных щупов

4 с учетом того, что минимальный по размеру диаметр перекрывает шаг резьбы 24 геликоидной развертки профиля модели 1 в цилиндрических координатах.

918116

55

Предусмотрена возможность исполБ= зования рабочего органа, диаметр которого в несколько раз меньше шага резьбы 24.

На втором этапе производится: установка заготовки 116 на плат- 5 форме 22 на место модели 1, предварительно размещается траверса 3 в предусмотренной внутри корпуса станка заборной части, для чего необходимо временно отключить от цепи пи- 10 тания концевой выключатель 95; подбор рабочих. инструментов 5 с оптимальной геометрией углов заточки режущих кромок, от которых зависит производительность, -стойкость и качество обработки поверхности, осуществляется с уче ом допускаемой ско рости резания в зависимости от состава и размеров зерен обрабатываемой каменной породы, свойств охлаждающей жидкости, и с учетом того, что инструмент 5 совершает под действием наложенного ультразвука гармоническое колебательное движение, но при сближении.торца инструмента с обрабатываемой поверхностью в некоторый момент времени какое-либо из откалываемых зерен камня оказывается зажато между ними и внедряется в обе поверхности, при этом в обрабатываемой хрупкой поверхности камня мгновенно

30 образуется выкол, а поскольку пластически деформируе,ая поверхность инструмента самозатачивается после ряда циклов обработки, то характер внедрения откалываемых зерен в поверх35 ность инструмента определяется величиной действующих сил в процессе обработки камня от механизма 10 компенсационных подач. При этом, регулировку микроподачи осуществляют измене- 40 нием входного напряжения на электродвигатель 63. Этот процесс самозатачивания инструмента 5 обусловлен

его непрерывным перемещением при обработке камня относительно последне- 4 го, как за счет их взаимных проскальзываний, так и за счет дополнительной акустической кавитации с неодинаковой скоростью течений откалываемых зерен обрабатываемого камня относительно перемещающегося инструмента 5; попутное удаление накапливаемых отходов зерен обрабатываемой каменной породы посредством непрерывной вытяжной вентиляции.

Для повышения стойкости инструментов 5 выходные пары 41 многовыходного редуктора 33 рассчитаны на получение скорости вращения инструментов обратно пропорционально размерам их диаметров.

Для эффективной обработки заготовки 116 сначала на этом этапе закрепляют в шпиндель 35 один, наибольший по размеру диаметра, инструмент 5, которым ведут обработку до тех пор, пока камень не напомнит общих очер" таний изделия, и лишь затем, со все более частыми заменами и с последовательными дополнениями в шпинделях

35 можно закреплять по одному соседствующему инструменту 5.

Сущность работы механизма 76 смены рабочих органов 4 и 5 сводится к следующему двухэтапному процессу; а) выведение из зоны обработки отработавшего-инструмента 5 с поворотом инструментальной головки 6 на заданный угол, обусловленный общим числом рабочих органов; б) замена отработавшего инструмента инструментом меньшего размера по диаметру.

При этом сигналы из выхода реле

73 времени, равные полному сменному циклу холостого хода рабочих органов 4 и 5, поступают на приводной механизм 74 шагового распределителя

75, подключая последовательно положительный потенциал спаренных источников напряжения 88 и 89 в катушки

85 индуктивности обратной полярности для вывода из зоны обработки сперва наиболее крупного по размерам диаметра рабочих органов 4 и 5, посредством втягивания подвижного сердечника 93, при одновременном включении реле 86 времени, поворота инструментальной головки 6 на заданный угол, последовательного включения реле 87 времени, и катушки 83 индуктивности, вмонтированной в чашеобразный сердечник 90 соседнего цилиндрического корпуса 34, который затем освобождает свой подвижный сердечник 98 от захватывающих его роликовых рычагов 91 и под воздействием освобождаемой пружины 9 2 сжатия подводит в зону обработки очередные сменные рабочие органы 4 и 5.

Цикличные изменения направлений рабочих.ходов траверсы 3 по винтовой направляющей 23 основного корпуса станка осуществляются переключением полярности электродвигателя 14, цепь которого связана с переключающими контактами скоростных электромеханических релЕ 99 и 100, разделенных резистором 103, исключающий их совместное включение и последовательно .срабатывающих от концевых выключателей 96 и 95 с нормально замкнутыми контактами, а изменение направления вращения независимого движения инструментальной головки 6 по резьбе

24 от направления движения электродвигателя 14 осуществляется переключением полярности в катушке 105 индуктивности. при попеременном отключении нормально замкнутых концевых выключателей 97 и 98, соответственно включенных в цепи, разделенной ре14

918116

13 зистором 104 реле 102 и 101, переключающие контакты которых соединены с крайними витками катушки 105 индуктивности, сердечником которой является выходной вал 28 ступенчатая шестерня 29 которого в соответствии с сигналами попеременно вступает то во внутреннем зацеплении с шестерней

30, то во внешнем — с шестерней 31.

Водило 16, будучи жестко скреплен-, ным с Г-образным рычагом 12, сообща- EO ет движение траверсе 3 по винтовой направляющей 23, в пределах рабочего и заборного диапазонов относительно основного корпуса станка, а шлицевая направляющая 27 выходного вала

28 планетарной передачи сообщает инсструментальной головке 6 направленное движение в пределах винтовой нарезки

24 траверсы 3.

Темп процесса. записи от потенциометрических датчиков 2 относительно .положения йо высоте и повороту траверсы 3 и обруча 17 в цилиндрических координатах, независящих от формы и характера рельефа модели 1 при стопорении трехрядного сателлита на водиле 16, определяется из расчета постоянства отношения скоростей шестерен 30 и 31 к скоростям ступенчатой шестерни 29 выходного вала 28.

Радиальные подачи сменных щупов

4 относительно модели 1 полностью обусловлены характером конкретно записываемого рельефа, определяемого механизмом 7 подачи рабочих органов.

Процесс же воспроизведения записи рельефа модели 1 на заготовке 116 осуществляется посредством сумматора 42 результирующих, независимых друг от друга> положений по высоте 4О и повороту рабочего инструмента 5 в инструментальной головке б относительно траверсы 3 и основного корпу-. са станка.

Непрерывность обработки заготов-. .4 ки 116 по всему объему изделия обеспечивается благодаря крупному шагу перемещения траверсы 3 по винтовой направляющей 23 вокруг обрабатываемого иэделия при ускоренном реверсирующем вращении обруча 17 в пределах винтовой многовитковой нарезки 24.

В зависимости от физико-механических свойств выбранных каменных пород заготовок 116, определяемых минерал6.. гической шкалой твердости, заточка многолезвийных инструментов 5 производится под различными углами накло на главной режущей кромки и с соответствующими им углами заострения при глубине лезвия, зависимой от размера их зерен, которые часто колеблятся от 0,02 до 2,25 мм, с учетом чего соответственно применяются для улуч= шения условия самоэатачивания в процессе обработки камня как электро- 65 физические способы заточки (анодномеханические, электроискровые и ультразвуковые), так и абразивные..

Благодаря предложенной схеме воспроизведения записи рельефа модели 1, органически связанной с самой кинематикой станка, обеспечивается ведение непрерывной обработки заготовки

1 16 по всему объему.

Использование предлагаемого .станка взамен традиционных пунктировальных приспособлений перенесения размеров, непрерывной, записи н воспроизведения в каменные пробы рельефа ,модели 1, выполненнои в любом мягком материале, повышает производительность труда и может способствовать. ускорению развития и распространению лучших образцов скульптурныХ произведений.

Формула изобретения

1. Станок для изготовления по модели объемных изделий сложной формы, содержащий схему воспроизведения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения приводных рабочих органов, размещенных на траверсах в порядке уменьшения их размеров по диаметру и выполненных в виде наборов сменных пар копировальных щупов, установленных с постоянным воздушным зазором относительно модели, и рабочих инструментов, закрепленных в головке и взаимодействующих с механизмом их подачи, имеющим подвижный сердечник, и связанных с источником ультразвуковых колебаний и с механиэмом компенсационных подач по мере их износа, управляемым от вибродатчика, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности труда путем непрерывной обработки изделий по всему объему, привод рабочих органов выполнен в виде Г-образных рЫчагов, связанных с траверсой и инструментальной головкой, кинематически соединенных между собой электродвигателя, дифференциального механизма и соосно установленной с ним планетарной передачи, водило которой является корпусом дифференциального

Механизма, связанного с Г-образным рычагом траверсы, элемент крепления инструментальной головки выполнен в виде обруча, корпус станка выполнен в виде шарнирно соединенных между собой цилиндрических полуколец, верхняя часть которых имеет крымску, а нижняя дно, центральная часть которого несет платформу для размещения на ней изделия и внутреннюю винтовую направляющую для размещения в ней траверсы, выполненной в виде

918116

16 кольца, внутренняя часть которого имеет нарезку для размещения в ней обруча, дно имеет кольцевые канавки, траверса и обруч — радиальные сквозные пазы для размещения в них Г-об-. разных рычагов, причем Г-образный ры5 чаг инструментальной головки имеет шлицевую направляющую для размещения в ней одного из концов выходного вала планетарной передачи, установленного с возможностью продольного перемещения относительно-корпуса дифференциального механизма, а другой его конец имеет шестерни для контактирования их с шестернями планетарной передачи, при этом потенци- 15 ометрические датч . и положения установлены на корпусе дифференциального механизма, траверсе, обруче, инструментальной головке, Г-образных рычагах и платформе. 20

2. Станок по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что инструментальная головка состоит иэ кинематически соединенных между собой электродвигателя, многовыходного редуктора и ряда цилиндрических корпусов, размещенных на кольцевой линии на одинаковом расстоянии от оси симметрии головки, а каждый из цилиндрических корпусов имеет закрепленные на подвижном сердечнике механизма подачи инструментов шпиндель и шестерни, причем одна из шестерен установлена на шпинделе с возможностью его продольного перемещения и имеет торцовые, зубья, а другая закреплена на подвижном сердечнике и имеет ответные торцовые и боковые зубья, при этом многовыходной редуктор установлен по оси симметрии головки, его выходные пары контактируют с боковыми зубьями шестерен, а 40 вибродатчик закреплен в шпинделе и контактирует с нерабочим торцом инструмента.

3. Станок по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что схема воспроиэве- 45 дения записи рельефа модели от потенциометрических датчиков положения приводных рабочих органов состоит из сумматоров результирующих положений в цилиндрических координатах по высоте и по повороту траверсы и радиальной подачи инструментальной головки, блоков памяти, необходимых для стробирования рабочих сигналов, аналогоцифровых преобразователей цилиндрических координат и радиальной подачи, блока считывания сигналов запири, блока сопоставления цилиндрических координат, блока совпадения результирующей радиальной координаты, цифро-аналогового преобразователя, усилителя, при этом выходы сумматоров соединены с входами блоков памяти, выходы которых соединены с входами аналого-цифровых преобразователей цилиндрических координат, выходы которых соединены с одними из входов блока сопоставления, другие входы которого соединены с одними из выходов блока считывания, одни иэ входов которого соединены с блоком записи, а другой из входов соединен с выходом блока сопоставления, дру- . гой из выходов блока считывания соединен с одним из входов блока совпадения, другой иэ входов которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя радиальной подачи, а выход блока совпадения соединен с входом. цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с механизмом подачи инструментов, механически соединенным с потенциометрическим датчиком положения радиальной подачи инструментов.

Источнйки инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 670416 кл, В 23 0 33/ОО, 1979..

2. Одноралов Н.В. Техника обработки скульптуры из камня. M„„ Нскусство, 1970 (прототип),