Устройство для затылования

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЫЛОВАНИЯ по авт.св. № 1146134, отличающее ся тем, что, с целью повьшения точности и увеличения надежности , оси роликов установлены под различными углами к направлению хода штока механизма управления затылованием , при этом в каждой паре роликов допущено отклонение угла их установки от среднего значения, величина которого равна по модулю и противоположна по знаку. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что следящая система снабжена дополнительным механиз мом регулирования величины затылования . 2 .(p; -1. со со 4 сл 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 В 23 В 5/42

:Ь (61) 1146134 (21) 3759465/25-08 (22) 29.05.84 (46) 23.12.85.Вюл.9 47 (72) С.П.Радзевич (53) 621.941.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1146134, кл. В 23 В 5/42, 1983. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЫЛОВА»

НИЯ по авт.св. Р 1146134, о т л ииающее ся тем, что, сцелью повышения точности и увеличения на„„SU„„1199458,А дежности, оси роликов установлены под различными углами к направлению хода штока механизма управления заты- лованием, при этом в каждой паре роликов допущено отклонение угла их установки от среднего значения, величина которого равна по модулю и противоположна по знаку.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что следящая система снабжена дополнительным механиз мом регулирования величины затылования.

1 11994

Изобретение относится к металлообработке, и может быть использовано в конструкциях затыловочных станков и является усовершенствованием известного устройства по авт.св, Р 1146134.

Цель изобретения — повышение точности и надежности устройства за счет компенсации усилий.

На фиг.1 показана структурная схема устройства для затылования; на 10 фиг.2 — механизм управления затылованием; на фиг.3 — устройство для затылования с гидравлической следящей системой; на фиг.4 — узел 1 на фиг.3; на фиг.5 - вид А на фиг.4.

Устройство для затылования состоит из механизма 1 управления затыловани ем, следящей системы 2, отрабатывающей перемещения штока механизма управления затылованием, и исполнительного 20 механизма 3. Следящая система 2 и исполнительный механизм.3 могут быть гидравлическими, механическими, электрическими, смешанной конструкции и др. Важно только, чтобы они точно и с 25 заданным коэффициентом усиления отрабатывали перемещения штока механизма управления затылованием. Механизм 1 управления затылованием содержит установленный в направляющих шток 4, подпружиненный пружиной 5.

Один конец б штока 4 связан с задающим элементом следящей системы 2.

Противоположный. конец 7 штока 4, например снабженный свободно вращающим-:.

У

35 ся роликом 8, контактирует с копиром 9 механизма 1 управления затылованием. В штоке 4 выполнено два окна, в которых установлены кольца 10 и 11.

Кольца 10 и 11 имеют возможность поворота вокруг своих осей 12 и 13 и

40 фиксирования в заданном положении.

Внутри колец 10 и 1,1 закреплены оси

14 и 15, на которых размещены свободно вращающиеся ролики 16 и 17. Ролики 16 и 17 контактируют с рабочей поверхностью барабана 18 управления затылованием, на котором выполнены вырезы 19. Глубина вырезов 19 должна быть такой, чтобы исключалась возможность контакта роликов 16 и 17 с барабаном 18 управления эатылованием в пределах выреза 19, т.е. с дном выреза 19. Вырезы 19 могут иметь разлпчную форму, в частности могут быть выполнены сквозными, если барабан 18 управления затылованием изготовлен иэ трубы. Ось вращения барабана 18 управления эатылованием установлена параллельно направлению хода штока 4 механизма 1 управления затылованием. Оси вращения 14 и 15 свободно вращающихся роликов 16 и .17 установлены под углами g и a(к направлению хода штока 4 механизма 1 управления затылованием. Углы о/„ и о( отличаются от номинального значения угла oL . установки осей вращения

14 и 15 роликов 16 и 17 на угол d.

Величина этого отклонения ф для каждого из роликов 16 и 17 одинакова по модулю и противоположна по знаку, т.е.:

d., н,„- d (1) z =- ном + - (2) Устройство для затылования может быть снабжено не двумя роликами 16 и 17, а четным количеством аналогично установленных свободно вращающихся роликов (не показано). В этом случае отклонение Ь для каждой пары роликов одинаково по модулю и противоположно по знаку. Если устройство для эатылования снабжено нечетным количеством свободно вращающихся роликов, то эти ролики должны быть погруппно установлены в окнах штока

4 механизма 1 управления затылованием так, чтобы дополнительное усилие, действующее вдоль оси штока 4 и выз- ванное разворотом роликов на дополнительный угол, для каждой из двух групп свободно вращающихся роликов было одинаковым по величине и противоположным по направлению, т.е. усилия компенсировали друг друга. Очевидно, что устройство для затылования предлагаемой конструкции предпочтитель- . нее выполнять с четным количеством свободно вращающихся роликов.

Устройство для эатылования снабжено дополнительным механизмом регулирования величины эатылования. Этот механизм введен в следующую систему.

Следящая система 2 и исполнительный механизм 3 (фиг.3-5) содержат силовой гидроцилиндр 20, следящий золот-. ник 21, гидроцилиндры 22 и 23, смонтированные в одном корпусе и жестко скрепленные с отбойной плитой суппорта эатыловочного станка, а также насосную установку 24. Шток поршня 25 силового гидроцилиндра 20 закреплен в поворотной плите эатыловочного станка. Двуплечий рычаг 26 следящей системы установлен в хомуте 27 с воэ1199458 можностью качательного движения вокруг оси 28. Хомут 27 связан с регулируемой подвижной опорой 29, которая может перемещаться по направляющим и фиксироваться в требуемом положении.

Перемещение опоры 29 осуществляется путем поворота маховичка ЗО, на одном валу 31 с которым установлено зубчатое колесо 32, зацепляющееся с зубчатой рейкой 33, которая эакрепле- 10 на на корпусе следящей системы. Закрепление и раскрепление подвижной опоры 29 осуществляется. рукоятками

34ои 35.

Устройство для затылования работа" ет следующим образом.

Барабан 18 управления затыпованием равномерно вращается вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью ы д"

Величина и направление угловой скорос- 20 ти со . согласованы с величиной и направлением угловой скорости ы вращения эатылуемой червячной фрезы 36 вокруг своей оси так, что за время поворота червячной фрезы 36 на один 25 зуб ролики 16 и 17, вращаясь от ба.рабана 18 управления затылованием с угловой скоростью м), успевают контактировать с рабочей поверхностью барабана управления затылованием 18

30 только один раэ. Если эатылуемая червячная фреза 36 имеет И стружечных канавок, а барабан 18 управления эатылованием имеет и вырезов 19 на своей рабочей поверхности, то должно выполняться условие

35 (ц И= и) п, (3)

Если затылуемая цилиндрическая червячная фреза 36 имеет прямые параллельные ее оси стружечные канавки, а затыловаиие производится на устрой40 стве с прямыми вырезами 19 на рабочей поверхности барабана 18 управления затылованием,, то N равно собственно числу стружечных канавок затылуемой фрезы 36. Если червячная фреза 36 имеет винтовые стружечные канавки, то N равно фиктивному значению числа стружечных канавок фрезы 36 Ny, расчитываемому по известным формулам в зависимости от величины и направления угла наклона винтовых стружечных канавок затылуемой червячной фрезы 36, а также от величины и направления основных витков инструмента. Если в устройстве для затылования установлен барабан 18 управления затылованием с винтовыми вырезами 19 на его рабочей поверхности, то при расчете величины N следует учитывать велиФ чину и направление угла наклона винтовых вырезов 19.

Оси 14 и 15 вращения роликов 16 и 17 установлены под углами „ и с к направлению хода штока 4 механизма

1 управления затылованием. Номинальное значение угла of от которого углы о „ и с отличаются + Ь, определяется так. Если следящая система 2 вместе с исполнительным механизмом

3 отрабатывает перемещения штока 4 механизма 1 управления затылованием с масштабным коэффициентом К = 1, то величина угла of должна быть

Ном равной требуемой величине заднего угла Ы у вершин зубьев затылуемой червячной фрезы 36. Если К Ф 1, то величина угла d, o ìîæåò быть расчитана по формуле. „,„= arctg (K tg of> ), (4) Вследствие установки осей 14 и 15. вращения роликов 16 и 17 под углами

1„ и к направлению хода штока 4 в процессе контакта роликов 16 и 17 с цилиндрической рабочей поверхностью барабана 18 управления затылованием шток 4 получит перемещение вдоль собственной оси в нанравлеьии Б, сжимая при этом пружину 5. Указанное перемещение штока 4 является задающим воздействием Х (р) для следящей

ЬХ системы 2. Следящая система 2 с передаточной функцией M(p), имеющая об" ратную связь с передаточной функцией

W oo (p), вырабатывающей сигнал обратной связи Х (р) вырабатывает выходной сигнал Х, (р), управляющий исполнительным механизмом 3. Вследствие перемещения штока 4 в направлении следящая система 2 с исполнительным механизмом 3, отрабатывая зто перемещение, сообщит затыповочному суп- . порту станка с инструментом второго порядка, например затыловочному резцу 37, перемещение на затылуемую червячную фрезу 36 в направлении В, Поскольку угловая скорость ю, -вращения барабана 18 управления затылованием согласована с угловой скоростью и вращения затылуемой червячной фрезы 36, то и перемещение затыловочного резца 37 на фреэу 36 согласуется с ее вращением, а именно: резец 37 совершит один рабочий ход в направлении Ь за время поворота затылуемой червячной фрезы 36 на один зуб.

1199458

При вращении барабана 18 управле- ния затылованием периодически наступают моменты времени, когда контакт между рабочей поверхностью барабана ,и роликами 16 и 17 прерывается. Это имеет место тогда, когда ролики 16 и

17 попадают в вырез 19. В это время под действием пружины 5 шток 4 механизма 1 управления затылованием возвращается в исходной положение в направлении Г. Следящая система 2 вместе с исполнительным механизмом 31 отрабатывая это перемещение штока 4, придает инструменту второго порядка перемещение от затылуемой червячной фреэы 36 в направлении Д . Таким образом, периодические возвратно-пос" тупательные перемещения резца 37 на червячную фрезу 36 в направлении 5 и обратно в направлении Д периодически повторяются на каждый зуб затылуемой червячной фрезы 36.

20 и перемещается с ним всегда вдоль оси затылуемой червячной фрезы 36 в направлении E., согласованно с ее вращеHHQM ° чем обеспечивается переход от эатылования одного зуба фрезы 36 к

30 затылованию следующего ее зуба, расположенного по винтовой линии. Для повторения проходов затылования суппорт затыловочного станка с инструментом второго порядка периодически возвращают в исходное положение в направлении Ж, Естественно, что при затыловании дисковых фрез указанные движения в направлениях E и Ж не требуются.

40

При затыловании цилиндрических: червячных фреэ копир 9, связанный со станиной затыловочного станка, устанавливается параллельно оси вращения затылуемого инструмента — червячной фреэы 36, т.е. в этом случае Ч= 0 .

При затыловании конических червячных фрез копир 9 разворачивают на угол 1 относительно оси центров затыловочного станка. В случае, когда К = 1 величина угла равна половине угла при вершине начального конуса затылуемого инструмента. Если К Р 1„тп величина угла Может бытй расчитана по формуле

М= аксй8(0,5 К (D-1) /Ь ), {5) где D u d — соответственно больший и меньший диаметры заты55

Устройство для затылования устанавливается на затыловочном суппорте 25 луемой конической червячной фрезы;

h — расстояние между сечениями измерения этих диаметров.

Работа устройства для эатылования в случае нерегулируемой установки колец 10 и 11 в окнах штока 4 механизма 1 управления затылованием рассматривается на примере гидравлической следящей системы и исполнительного механизма гидравлического типа. Насосная установка 24 подает рабочую жидкость, например, масло, в среднее окно корпуса следящего золотника 21 под давлением, величина которого регулируется предохранительным клапаном насосной установки, Работа следящего золотника 21 характеризуется непрерывной циркуляцией масла через щели м, Ь, с, д, образованные кромками поясков золотника 21 и окон.кор-, пуса. Через щели м и Ь рабочая жидкость поступает в штоковую и поршневую полости силового гидроцилиндра

20, а через щели с и d вытекает. Система гидропривода находится в равновесии в случаях, когда выполняется равенство Р Г = Р Р (6) где Р1 и Р2 Р1И Г2 — соответственно давления жидкости и рабочие площади поршня силового гидроцилиндра 20. Для выполнения этого равенства давление рабочей жидкости в полостях силового гидроцилиндра 20 должно быть различным, что достигается самоустановкой размеров проходных сечений щелей ci, Ь, с, d . При перемещении штока 4 механизма 1 управления затылованием следящая система отрабатывает рассогласование. При этом упор 38 уходит от следящего золотника 21, который под действием пружины 39 передвигается, например, влево, поворачивая двуплечий рычаг 26 вокруг оси 28; происходит слежение, при котором проходные сечения щелей Ь и с, увеличиваются, а щелей а и d уменьшаются, вследствие чего устанавливается давление Р„ Р .

Корпус гидроцилиндра 20 вместе с отбойной плитой затыповочного станка перемещается влево по стрелке Ь, при. этом осуществляется резание. В конце хода затылования шток 4 механизма 1 управления затььлованием останавливается, а корпус силового гидроцилиндм= н. " в

1t 17

Фиа 2

7 ра 20 с отбойной плитой продолжает перемещаться до момента установления равновесия в гидросистеме за счет соответствующего изменения проходных сечений щелей м, Ь, с и d, При перемещении штока 4 вправо в направлении

Г в том же направлении перемещается золотник 21. Щели Ь и с перекрываются, рабочая жидкость через щели а и

d поступает в штоковую полость силового гидроцилиндра 20 и последний вместе с отбойной плитой затыловочного станка перемещается вправо в направлении Д; происходит отбой гидросуппорта.. Так как скорость отбоя суппорта намного превышает скорость его ра„бочего хода и для его осуществления требуется повышенный расход рабочей жидкости, то с .целью использования насосной установки 24 меньшей мощ- ности в гидроприводе затыловочного суппорта применен пружинный аккумулятор 40, разряжающийся во время отбоя гидросуппорта затыловочного станка. Для отвода гидросуппорта от червячной фрезы 36 на период холостого хода каретки затыловочного станка в гидросистеме предусмотрен гидроцилиндр 23, поток рабочей жидкости в которой регулируется золот. ником 41, управляемым электромагнитом. При переключении золотника 41 рабочая жидкость поступает в полость гидроцилиндра. 23, шток поршня которого поворачивает двуплечий рычаг 26

99458 8 и перемещает золотник 21 вправо.

Подвод суппорта затыловочного станка

I к затылуемой червячной фрезе 36 производится при обратном переключении золотника 41. Отвод {подвод) гидрасуппорта происходит автоматически при переключениях станка или вручную при нажатии на соответствующую кнопку системы управления затыловочным станком.

Изменения величины затыпования в следящей системе предлагаемой конструкции осуществляется путем изменения величины масштабного коэффициента К . Изменение величины коэфм фициента К достигается путем изме.нения длин плеч Н и Н двуплечего

1 качающегося рычага 26. Для этого по2п воротом рукояток 34 и 35 необходимо раскрепить хомут 27 и подвижную опо-. ру,29. После этого, вращая маховичок 30, переместить подвижную опору

29 в положение, при котором обеспе25 чивается требуемое значение длин плеч Н .и Н, определяющих величину

1 коэффициента К . После этого следует поворотом рукояток 34 и 35 снова закрепить хомут 27 и подвижную опору

29 в требуемом положении. Значение коэффициента К, обеспечивающее заданное значение величины затылования, расчитывается по следующей формуле

1199458

Фиг.

Составитель В.Слиткова

Редактор H.Ïóøíåíêîâà Техред Ж.Кастелевич Ко1 спектор. E.Сирохман

Заказ 7765/13 Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4