Устройство для плазменно-механической обработки труднообрабатываемых материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 23 В 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3815171/25-08 (22) 23.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (72) Н. Г. Кобецкой, А. К. Кочергин, В. Н. Подураев, С. Н. Бахрах, М. Н. Бахрах и М. Я. Завизион (53) 621.941.1 (088.8) (56) Панков А. Е., Полуянов В. С. Плазменно-механическая обработка материалов. Обзор. М.: НИИМаш, 1981, с. 27 — 28.

Авторское свидетельство СССР № 506004, кл. G 05 D 3/00, !973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАЗМЕННО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающее резец, плазмотрон, установленный с возможностью синхронного перемещения с резцом, источник питания плазмотрона, механизм вертикального перемещения плазмотрона, систему управления перемещением плазмотрона, привод главного движе„,Я0„„1230745 A 1 ния, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки и увеличения стойкости режущего инструмента, устройство дополнительно снабжено механизмом углового поворота плазмотрона относительно поверхности резания, датчиком углового поворота плазмотрона, датчиком расстояния от оси поворота плазмотрона до обрабатываемой поверхности, датчиком расстояния от оси поворота до обработанной поверхности, а также последовательно соединенными блоком вычитания, первым блоком сравнения, вторым блоком сравнения с инверсным входом, усилителем мощности, причем выходы датчиком расстояния от оси поворота плазмотрона до обрабатываемой и обработанной поверхностей подключены к входам блока вычитания, выход датчика углового поворота соединен с инверсным входом первого блока сравнения, а выход второго блока сравнения связан с механизмом углового поворота плазмотрона.

1230745

Составитель А. Шубин

Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Авраменко

Заказ 2307/!4

Изобретение относится к механической обработке и предназначается для обработки резанием с предварительным подогревом труднообрабатываемых материалов.

Цель устройства — повышение производительностии процесса пл азменно-механической обработки и увеличения стойкости режущего инструмента за счет введения в известное устройство новых узлов, а также за счет изменения связей между узлами.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства для механической обработки труднообрабатываемых материалов с плазменным подогревом.

Устройство содержит плазмотрон 1, питаемый от источника 2 питания, механизм 3 вертикального перемещения плазмотрона со схемой управления, исполнительный двигатель 4 механизма углового поворота плазмотрона. Величина углового поворота плазмотрона измеряется датчиком 5 углового поворота плазмотрона. Датчик 6 расстояния от оси 7 поворота плазмотрона до обрабатываемой поверхности 8 и датчик 9 расстояния от оси 7 поворота плазмотрона до обработанной поверхности 10 определяют положение плазмотрона в процессе обработки.

Устройство содержит также последовательно соединенные блок 11 вычитания, первый блок 12 сравнения, второй блок 13 сравнения и усилитель 14 мощности, выход которого подключен к исполнительному двигателю 4 механизма углового поворота плазмотрона. Выходы датчиков 6 и 9 расстояния от оси поворота плазмотрона до обрабатываемой 8 и обработанной 10 поверхностей подключены к входам блока 11 вычитания, а выход датчика 5 углового поворота плазмотрона соединен с инверсным входом второго блока 13 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Плазменная дуга между плазмотроном 1 и изделием поддерживается источником питания 2. При отклонении длины дуги от заданной автоматически срабатывает механизм 3 вертикального перемещения плазмотрона и поднимает или опускает плазмотрон

1 над поверхностью резания. Перемещение плазмотрона произойдет совместно с осью 7 поворота, положение которой над обрабатываемой поверхностью определяется датчиком

6, а над обработанной — датчиком 9. Сигналы с этих датчиков поступают в блок 11 вычитания, где происходит их вычитание.

Выходной сигнал этого блока пропорционален величине срезаемого припуска и сравнивается с сигналом заданного угла поворота в блоке 12 сравнения, выходной сигнал которого сравнивается в блоке 13 сравнения с сигналом датчика 5 углового поворота.

Разница этих сигналов поступает на усилитель 14 мощности, а оттуда на исполнительный двигатель 4 механизма углового поворота плазмотрона.

Если угол поворота плазмотрона равен заданному, а величина припуска равна номинальной, т. е. опорное пятно плазменной дуги делит поверхность резания в заданном

10 отношении, то сигнал с выхода второго блока сравнения 13 отсутствует. При отклонении угла поворота от заданного на выходе второго блока сравнения 13 появляется напряжение ошибки, которое подается на усилитель

l4 мощности, являющийся источником питания исполнительного двигателя 4 механизма углового поворота плазмотрона. Поворот плазмотрона производится до тех пор, пока напряжение ошибки не станет равным нулю.

При отклонении величины припуска от номинального значения изменится выходной сигнал с датчика 6 расстояния от оси поворота плазмотрона до обрабатываемой поверхности. В этом случае выходной сигнал блока 11 вычитания также изменится, поскольку разность показаний датчиков 9 и 6 станет другая. Изменение выходного сигнала блока 11 вычитания эквивалентно изменению сигнала заданного угла поворота, т. е. выходной сигнал первого блока 12 сравнения изменится пропорционально изменению величины

30 припуска. В этом случае на выходе второго блока сравнения 13 появляется напряжение ошибки, вследствие чего плазмотрон повернется вокруг оси поворота 7. Анодное пятно плазменной дуги сместится на поверхности резания и опять поверхность резания будет делиться опорным пятном дуги в заданном соотношении. Таким образом, при колебаниях величины припуска исключается уход опорного пятна дуги с поверхности резания, причем последняя опорным пятном дуги всегда будет делиться в заданном отношении.

40 Исключение смещения дуги с поверхности резания при колебаниях припуска, а также автоматическая установка опорного пятна дуги в заданном месте поверхности резания обеспечит постоянство оптимального режима плазменного нагрева в процессе обработки, 45 что приведет к повышению стойкости режущего инструмента и возможности увеличения режимов резания, т. е. повышению производительности обработки. Использование предлагаемого устройства для механической обработки позволит увеличить срок службы режущего инструмента в 2 раза, а производительность в 1,5 раза.