Станок для копировальной обработки
1. СТАНОК ДЛЯ КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий основание , на котором расположена инструментальная головка с возможностью верикального перемещения инструмента посредством электрического линейного двигателя, в котором инструмент является его подвижным органом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обработки сложно-профильных поверхностей в автоматическом режиме и повышения точности копирования, станок снабжен вторым электрическим линейным двигателем, в котором установлен копировальный палец, являющийся подвижным органом этого двигателя, обмотки электрических линейных двигателей соединены последовательно с блоком питания через подвижные контакты, один из которых - копир, a второй - копировальный палец, причем копировальный палец жестко соединен с инструментом при помощи передаточного органа . 2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что передаточный орган выполнен в виде двух гидроцилиндров, соединенных между собой .
,„SU 1134348 А
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
М
КСПУБЛИН, Я) B 23 Q 35/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ
OC/JQAPCTBEHHblA HOM14TET CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3239159/25-08 (22) 23.01.81 (46) 15.01.85. Ьюл. № 2 (72) А. М. Гущин (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621.9.072 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2855117, кл. В 23 Q 35/04, 1979. (54) (57) 1. СТАНОК ДЛЯ КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий основание, ня котор .м расположена инструментальная головка с возможностью вер. икального перемещения инструмента посредством электрического линейного двигателя, в котором инструмент является его подвижным органом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обработки сложно-профильных поверхностей в автоматическом режиме и повышения точности копирования, станок снабжен вторым электрическим линейным двигателем, в котором установлен копировальный палец, являющийся подвижным органом этого двигателя, обмотки электрических линейных двигателей соединены последовательно с блоком питания через подвижные контакты, один из которых — копир, а второй — копировальный палец, причем копировальный палец жестко соединен с инструментом при помощи передаточного органа.
2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что передаточный орган выполнен в виде двух гидроцилиндров, соединенных между собой.
1134348
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при механической обработке и обработке пластическим деформированием деталей, в том числе и со сложными криволинейными поверхностями, например турбинных лопаток, штампов для изготовления металлических денежных знаков и т. д.
Известны станки для копировальной обработки, содержащие основание, на котором расположена инструментальная головка с возможностью вертикального перемещения инструмента посредством электрического линейного двигателя, причем инструмент является его подвижным органом (1).
Недостатком известных станков для копировальной обработки является ограниченность их применения, так как копировальная обработка производится только лишь плоских поверхностей.
Цель изобретения — обеспечение возможности обработки сложно-профильных поверхностей в автоматическом режиме и повышение точности копирования.
Поставленная цель достигается тем, что станок для копировальной обработки снабжен вторым электрическим линейным двигателем, в котором установлен копировальный палец, являющийся подвижным органом этого двигателя, обмотки электрических линейных двигателей соединены последовательно с блоком питания через подвижные контакты, один из которых — копир, а второй — копировальный палец, причем копировальный палец жестко соединен с инструментом при помощи передаточного органа.
Передаточный орган выполнен в виде двух гидроцилиндров, соединенных между собой.
На чертеже изображена схема станка для копировальной обработки.
Станок для копировальной обработки содержит основание 1, на котором установлена инструментальная головка 2,шпиндель 3, который размещен в полом якоре 4 линейного двигателя постоянного тока 5.
Шпиндель 3 установлен в полом якоре 4 с возможностью их совместного перемещения вдоль оси якоря. Инструмент 6 (фреза, резец, накатник) соединен со шпинделем 3, который получает вращение непосредственно от отдельного привода 7 или через передачу 8. Для настроечных перемещений в станке предусмотрен механизм перемещения 9 инструментальной головки 2 (например, винт — гайка, гидроцилиндр и т. д.).
Обрабатываемая деталь 10 и токопроводящий копир 11 получают необходимые синхронные перемещения и вращение от коробки скоростей 12 с индивидуальным приводом (на чертеже не показан).
Станок для копировальной обработки содержит также копировальную головку 13, шпиндель 14 которой также размещен в якоре 15 линейного двигателя постоянного тока 16. Шпиндель 14 установлен в полом якоре 15 с возможностью их взаимного перемещения вдоль оси якоря 15.
Копировальный палец соединен со шпинделем 14 и при необходимости может получать вращение от отдельного привода 17.
Как и для инструментальной головки 2, так и для копировальной головки 13 предусмотрен механизм настроечных перемещений вдоль оси головки, аналогичный механизму 9.
Копировальный палец, в то же время, жестко связан с инструментом 6 посредством шпинделя 14, штока 18 гидроцилиндра
19 с жидким рабочим телом 20, поршнем 21, причем жидкость имеет возможность под действием поршня 21 свободно переходить по трубопроводам 22 и 23 в соответствующие полости гидроцилиндра 24, и передавать на поршень 25 в нужном направлении усилия, возникающие в гидроцилиндре 19, штока 26 шпинделя 3.
Якорь 4 инструментальной головки 2 имеет две обмотки 27 и 28. Обмотка 27 соединена последовательно с якорной обмоткой 29 копировальной головки 13 через ряд регулировочных элементов 30 с источником питания 31.
Обмотка 28 якоря 4 инструментальной головки 2 соединена последовательно с якорной обмоткой 32 копировальной головки 13 через регулировочные элементы 33, копировальный палец, копир 11, щетку 34 с регулируемым источником питания 35.
Корпусы 36 и 37 электрических линейных двигателей 5 и 16 выполнены в виде статоров линейных электрических двигателей, в которых уложены обмотки возбуждения 38 и 39, соединенные с источником питания 40.
Станок для копировальных работ рабо. тает следующим образом.
Инструмент 6 и копировальный палец устанавливаются с помощью настроечного механизма 9 в одной плоскости, перпендикулярной осям шпинделей 3 и 14, на некотором расстоянии от обрабатываемой заготовки 10.
Включается привод вращения и перемещения (не показан) заготовки 10 и копира 11 и привод вращения инструмента
6 и копировального пальца 16, а также источник питания 40.
При включении источника питания 40 ток проходит по обмоткам возбуждения
38 и 39, создавая магнитный поток необходимой величины. Затем включают источник питания 31 и ток проходит по
1134348
10
F= В Л 1, ВНИИПИ Заказ 9852/12 Тираж 838 Подписное
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 обмоткам 27 и 29. Ток, проходящий по обмоткам 27 и 29, взаимодействует с магнитным потоком обмоток возбуждения 38 и 39, в результате чего на якоря 4 и 15 инструментальной 2 и копировальной 13 головок действует электродинамическая сила, определяемая из выражения где F — сила, действующая на проводник с током в магнитном поле;
 — индукция магнитного поля;
1 — длина проводника с током;
"J — ток в проводнике.
Под действием силы якоря 4 и 15 движутся в направлении к обрабатываемой заготовке 10 и копиру 11, соответственно до тех пор, пока инструмент 6 не врежется в обрабатываемую деталь на определенную величину, которая зависит от соотношения сил, возникающих в процессе резайяя, и электродинамических сил, действующих на якоря в обратном направлении.
При движении инструмента б и копировального пальца происходит перераспределение объемов рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров 19 и 24.
Поскольку инструмент 6 жестко связан с поршнем 25 гидроцилиндра 24, то перемещение инструмента 6 вызывает соответствующие перемещения поршня 25. При этом поршень 25 вытесняет жидкость из полости 1 в полость IV, в которой возникает избыточное давление.
Под действием избыточного давления поршень 21 стремится переместиться в направлении копира и перекачать жидкость в полость, II гидроцилиндра 24, в которой давление жидкости пониженное.
Кроме того, на поршень 21 передает свое действие электродинамическая сила, возникающая на якоре 15 копировальной головки 13.
Таким образом, на инструмент действует суммарная сила F = Fei + Fs, где Z Р— сумма электродинамических сил, возникающих на якорях 4 и 15.
Fs электродинамическая сила якоря 41
Pss- электр родинамическая сила якоря 15, которая осуществляет обработку заготовки 10.
В то же время копировальный палец находится на определенном расстоянии от поверхности копира 11, определяемом величиной оставшегося припуска под обработку на заготовке 10, пока силы резания (Fð> ), возникающие при обработке, препятствуют перемещению инструмента 6 вдоль оси шпинделя 3.
Так как заготовка 10 имеет соответствующие перемещения относительно инструмента 6, то осуществляется процесс резания по всей поверхности заготовки.
По мере снятия припуска под обработку, инструмент 6 перемещается вдоль оси шпинделя 3. Перемещение инструмента 6 вызывает соответствующие синхронные перемещения копировального пальца 16.
В момент времени, когда инструмент б снимет на какой-либо части заготовки 10 весь припуск (в этом месте часть детали готова), произойдет касание копировального пальца поверхности копира 11, так как инструмент б и копировальный .палец перемещаются в одной плоскости, перпендикулярной оси шпинделей 3 и 14, При соприкосновении копировального пальца
20 и поверхности копира 11 замыкается электрическая цепь «+» источника питания 35— обмотка якоря 28 — щетка 34 — копир 11— копировальный палец — обмотка якоря 32—
« — » источника питания 35.
При прохождении тока через якорные обмотки 28 и 32 и взаимодействии его с магнитным потоком обмоток возбуждения 38 и 39 возникают силы F, и Рн, действующие на якоря 3 и 14 в сторону, противоположную действию сил Fs+ и Ра, конструкЗ0 тивно инструментальная 2 и копировальная
13 головки выполнены так, что всегда
Ря, »F» и F»>F<.
Поэтому копи ровальнйй палец и инструмент 6 синхронно отводятся назад.
При размыкании цепи контакта копировального пальца и копира 11 силы 1 и F исчезают и на шпиндели 3 и 14 инструментальной 2 и копировальной 13 головок действуют силы Ра и Ра .
Процесс повторяется до тех пор, пока
40 обрабатываемая заготовка не примет форму готовой детали, точно соответствующей размерам копира.
Инструментальная головка 2 и копировальная головка 13 могут устанавливаться как совместно на основании 1, так и могут быть размещены в пространстве на значительном расстоянии (100 м и более), причем инструментальная головка 2 с обрабатываемой заготовкой 10 может быть помещена в вакуум или иную другую
50 среду. В этом случае коробка скоростей 12 станка выполняется в виде двух блоков, которые обеспечивают синхронное вращение заготовки и копира либо их перемещения.
Предлагаемый станок прост по конструк55 ции, обладает малыми габаритами.
