Гидрокопировальная система

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 В 23 35 18 ф, 0. у, l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3856816/25-08 (22) 17.12.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (7! ) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) Б. Л. Коробочкин, Д. Г. Левит и И. В. Орлик (53) 621.9.072 (088.8) (56) Лещенко В. А. Гидравлические приводы для автоматизации станков. М.: Машиностроение, 1962, с. 33 — 45.

Авторское свидетельство СССР № 918027, кл. В 23 Q 35/18, 1981. (54) (57) ГИДРОКОПИРОВАЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая гидродвигатели для перемещения рабочих органов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, гидрокопировальный прибор, в корпусе которого установлен с возможностью качания ротор, 19

„„SU„„1237384 А1 несущий копировальный щуп и синусный распределитель с чувствительными элементами типа сопло-заслонка, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей копирования, в корпусе гидрокопировального прибора выполнены три гнезда, расположенные с угловым шагом в 30, и радиальные отверстия, соединенные с чувствительными элементами синусного распределителя, причем гидрокопировальный прибор снабжен втулкой, несущей его корпус, и механизмом фиксации корпуса во втулке, в которой выполнены радиальные каналы, расположенные с угловым шагом и проходным сечением, равными соответственно угловому шагу гнезд и сечениям радиальных отверстий корпуса, при этом каждые из двух соседних радиальных каналов втулки соединены между собой и с рабочими полостями гидродвигателей.

1237384

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено в станках фрезерной группы для обработки деталей сложной конфигурации по копиру.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей копирования.

Цель достигается за счет осуществления последовательностей обработки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

На фиг. 1 изображена схема обработки; на фиг. 2 гидрокопировальный прибор, продольный разрез; на фиг. 3 — 6 — поперечные разрезы гидрокопировального прибора А — А, Б — Б,  — В, à — Г на фиг. 2 соответственно и связи управляющих сопел и силовых карманов ротора; на фиг. 7 — разрез 3 — Д на фиг. 2; на фиг. 8 разрез Š— Е на фиг. 2; на фиг. 9 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг. 2; на фиг. 10 — схема копирования плоскости XY.

Гидрокопировальная система (фиг. 1), со., ржит гидрокопировальный прибор 1, ось которого расположена по диагонали куба, имеющего грани, параллельные координатным плоскостям XY, XZ, YZ, со щупом 2, контактирующий с копиром 3 посредством сферического наконечника 4. Копир 3 закреплен на крестовом столе, основание 5 которого связано с исполнительным двигателем 6 оси У, а ползун 7 крестового стола — с исполнительным двигателем 8 оси X. Крестозый стол расположен на направляющих станины 9, а заготовка 10 закреплена на ползуне

7 крестового стола. Фреза 1! установлена в шпинделе фрезерной головки 13, размещенной во фрезерной бабке 13, с которой связан исполнительный двигатель 14 оси Z.

Гидрокопировальный прибор (фиг. 2) содержит плавающее коническое кольцо 15 механизма регулирования скорости, контактирующее с гайкой 16, и рукоятку 17. Во втулке 18, закрепленной во фрезерной бабке

13, установлен корпус 19 (фиг. 10) и фиксирующий механизм 20. Осевой опорой подпружиненного ротора 21, несущего щуп 2, служит гидростатический подпятник 22.

Входные управляющие сопла 23 соеди нены с соответствующими силовыми карманами 24, а также с выходными управляющими соплами 25 и силовыми карманами 26, выполненными на роторе (фиг. 3, 4, 5 и 6).

В корпусе гидрокопировального прибора выполнены выходные сопла 27 фиг, 9)— один из чувствительных элементов синусного распределителя, а во втулке — радиальные каналы 28 — 39. В корпусе гидрокопировального прибора выполнены радиальные отверстия 40, 41, 42, и 43, три фиксирук>щих гнезда 44 (фиг. 7) и входные сопла 45 (фиг. 8) — другие чувствительные сопла синусного распределителя, причем радиальные отверстия 40, 41, 42 и 43 соединены соответственно с выходными 27 и входными 45 соплами синусного распределителя.

Ротор гидрокопировального прибора имеет геометрический центр 46 качания, как

45 о

55 показано на фиг. 10, где также указана плоскость 47, в которой происходит отклонение ротора со щупом при обходе участка профиля, совпадающегося с осью Y при копировании в плоскости XY.

Гидрокопировальная система работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости под давлением Р (фиг. 2) ротор 21 гидрокопировального прибора 1 (фиг. 1) со сферическим наконечником 4 начинает совершать орбитальное движение так, что его геометрическая ось описывает две конические поверхности с вершинами в геометрическом центре

46 качания (фиг. !О) за счет выполнения на роторе 21 двух рядов силовых карманов

24 и 26, соединенных попарно диаметрально противоположно и с управляющими рядами входных 23 и выходных 25 сопел, развернутых по отношению к силовым карманам на угол, в частности, 45 . Возможность движения ротора 21 обеспечивается гидростатическим подпятником 22, питающимся утечками из кольцевой канавки, к которой подводится рабочая жидкость под давлением Р, другой поток которой питает входные сопла

45 (фиг. 8). Гlопарное соединение соответствующих входных 45 и выходных 27 сопел синусного распределителя обеспечивает деление расхода в радиальных отверстиях 40, 41, 42 и 43 корпуса 19 в соответствии с законами синуса и косинуса за счет изменения гидравлических сопротивлений между заслонкой (поверхностью ротора 21) и соплами

27 и 45 в зависимости от углового положения ротора 21 в корпусе 19 по мере его вра цения. При уменьшении угла при вершине конусов, образованных геометрическими осями ротора 21 и корпуса 19 вследствие завинчивания гайки 16 вместе с плавающим коническим кольцом 15 закон изменения расходов по синусу и косинусу сохраняется. однако разность величин расхода рабочей жидкости через противоположные радиальные отверстия 40, 42 и 41, 43 уменьшается. Поскольку расход через соответствующие радиальные каналы, например, 39, 33 и 30, 36 направляется в противоположные плоскости исполнительных гидродвигателей 8 и 6, то суммарный вектор скорости по модулю уменыггается, т. е. осуществляется регулирование скорости подачи.

Для осуществления жесткой обратной связи, взаимно перпендикулярные плоскости симметрии чувствительных элементов синусного распределителя (пары сопел — входных 45 и выходных 27), ориентируют симметрично плоскости координат станка, вдоль которой осуществляется строчечная подача, например, оси Z, т. е. поворачивают гидрокопировальный прибор за ручку 17 во втулке 8 так, чтобы фиксирующий механизм 20 сконтактировал с одним из трех фиксирующих гнезд 44, как показано на фиг. 2, 7 и 9.

Одновременно с этим осуществляется соеди1237384

78

В нение радиальных отверстий 40, 41, 42 и 43 с соответствующими радиальными каналами

39, 30, 33 и 36, соединенными с исполнительными гидродвигателями 8 и 6. После этого осуществляют подвод сферического наконечника 4 нажатием на него рукой и копирование. Вращение ротора 21 при этом прекращается, так как сила руки ему препятствует и отклоняет в направлении подвода к копиру. При этом гидравлические сопротивления сопел 27 и 45 синусного распредели- to теля обеспечивают такое соотношение расходов рабочей жидкости в полостях исполнительных гидродвигателей 8 и 6, что суммарный вектор скорости ползуна 7 с копиром 3 и заготовкой 10 направлен в плоскости отклонения щупа 2 к нему.

При контакте сферического наконечника

4 с поверхностью копира образуется вектор

P (фиг. 10) силы от ротора 21, прижимающей силой P и отклоняющей силой Ру щуп >о

2, тем самым задавая направление относительного движения гидрокопировального прибора 1 и копира 3 (фиг. 1) и, следовательно, фрезы 11 и заготовки 10. Причем направление отклонения щупа 2 совпадает с направлением обхода контура копира 3 со скоро- стью Ч . В случае выполнения угла разворота управляющих сопел 23 и 25 относительно силовых карманов 24 и 26 (фиг. 2), равным 45, вектор силы также будет наклонен к продольной плоскости смещения ротора 21 со щупом 2 на 45 . Поэтому проекции его взаимно перпендикулярных составляющих Р и P-. на плоскость XY будут равны между собой и займут положения, показанные на фиг. !О, обязательным следствием чего является наклон в 45 вектора P. силы к касательной к профилю в точке контакта с наконечником 4 для любого относительного положения щупа 2 и копира 3. Таким образом, выполняется необходимое условие для обхода контура на 360 без отрыва щупа от копира. Как отмечалось, регулирование скорости Ч . производится гайкой 16 и плавак)щим коническим кольцом 15, ограничивающим угол конусов при вершинах в точке центра 46 качания, описываемых геометрической осью ротора при его свободном вращении. Несовпадение осей координат станка, например Х и У, с проекциями осей симметрии, проходящих через середины диаметрально противоположHblx сопел синусного распределителя (на

15 ), не препятствует функционированию гидрокопировальной системы так как компенсируется жесткой обратной связью.

Работа системы в плоскости ZY осуществляется аналогично работе в плоскости ХУ, однако для этого изменяется ориентация сопел синусного распределителя путем поворота гидрокопировального прибора на 30 вокруг своей оси и фиксации его в новом положении так, чтобы плоскости симметрии, проходящие через середины диаметрально противоположных сопел, были симметричны относительно плоскости, вдоль которой осуществляется строчечная подача. т. е. плоскости ZY.

То же наблюдается и при работе гидросистемы в плоскости ZX лишь с той разницей, что ориентация сопел изменяется согласно способу копирования.

29 27 50

Фиг. 7

F- Е

97 У7 52

1237384

Редактор В. Ковтун

Заказ 3233/15

Составитель В. Панфилов

Техред И. Верес Корректор T. Колб

Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий

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

Филиал ППП «Г1атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4