Фрезерный станок с программным управлением

 

Изобретение относится к области металлорежущих станков и предназначено для нарезания пазов на телах вращения сложного профиля. Целью изобретения является повьшение точности вьшолнения переменной по оси вращения глубины резания, снижение трудоемZJ/ кости процесса обработки. Станок сорержит основание 1, ьа котором установлены продольный стол 2 с передачей винт 3 - гайка 4, вертикальную стойку 6, несущую поворотную фрезерную головку 8 и базу 28 сравнения глубины резания, смонтированный на продольном столе 2 круговой стол 5, эЛектропривод 18 вращения фрезы 29, управляемые по программе электроприводы относительного перемещения фрезы 29 и обрабатываемой детали 30, устройство активного контроля глубины резания, вьшолненное в виде двух преобразователей 24 и 25 линейного размера, связанных с суммирующим формирователем 26 сигнала коррекции, управляемый уст (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.4 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3996605/25-08 (22) 29.12.85 (46} 15.04.87, Бюл. У 14 (72) П.Ф.Ященко, В.А.Семенов, С.А.Чуйкин и А.М.Гордон (53) 621.91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 657929, кл. В 23 С 3/00, 1976. (54) ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК С ПРОГРАММНЫМ

УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к области металлорежущих станков и предназначено для нарезания пазов на телах вращения сложного профиля. Целью изобретения является повышение точности выполнения переменной по оси вращения глубины резания, снижение трудоемЛ0„, 1303 75 А1 иО »3 Q 15/ОО, В 23 С 3/00 кости процесса обработки. Станок сопержит основание 1, ьа котором установлены продольный стол 2 с передачей винт 3 — гайка 4, вертикальную стойку 6, несущую поворотную фрезерную головку 8 и базу 28 сравнения глубины резания, смонтированный на продольном столе 2 круговой стол 5, электропривод 18 вращения фрезы 29, уп- равляемые по программе электроприводы относительного перемещения фрезы 29 и обрабатываемой детали 30, устройство активного контроля глубины резания, выполненное в виде двух преобразователей 24 и 25 линейного размера, связанных с суммирующим формирователем а ф

26 сигнала коррекции, управляемый уст1ЗОЗЗ ройством активного контроля электро— привод 21 коррекции перемещения продольного стола и планетарно-червячный редуктор 9 с двумя входными червячными парами 14, 15 и 16, 17, солнечным и наружным колесами 10 11, сателлитами 12 и водилом 13, Преобразователь

24 линейного размера установлен на фрезерной головке 8 и посредством пе75 редаточного механизма 27 Bçàèìoäåéñòвует с обрабатываемой деталью 30, а преобразователь 25 — на вертикальной каретке 7 этой головки и взаимодействует с базой 28 глубины резания. Червяки 14 и 16 редуктора 9 кинематически связаны с электроприводами 20 и

21, а водило 13 — с ходовым винтом передачи стола 2. 1 ил.

Изобретение относится к металлорежущим станкам и предназначено для нарезания пазов на телах вращения сложного профиля.

Целью изобретения является повы- 5 шение точности выполнения глубины резания, снижение трудоемкости процесса обработки за счет введения дополнительного привода стола, выполнения редуктора с двумя входами и обеспечения активного контроля глубины резания.

На чертЕже схематически изображен станок, общий вид.

Станок содержит основание 1, продольный стол 2 с передачей винт 3 гайка 4, круговой стол 5, стойку 6 с вертикальной кареткой 7, несущей поворотную фрезерную головку 8, планетарно-червячный редуктор 9 с солнечным колесом 10, наружным колесом ll„ сателлитами 12, водилом 13 и двумя червячными парами 14-15 и 16-17, чер- вячное колесо одного из которых скреп-- 5 лено с солнечным колесом, а другое с наружным колесом планетарного редуктора, привод .18 вращения фрезы с реле перегрузки 19, управляемые по программе электроприводы относительного перемещения фрезы и обрабатываемой детали (показан только электропривод 20 продольного стола), второй параллельный первому силовой электропривод 21 продольного стола, пульт управления 22, УЧПУ 23, устройство активного контроля (УАК) линейного размера, выполненное, например, в виде первого и второго первичных преобразователей линейных перемещений 24

40 .и 25, связанных электрическими цепями с формирователем 26 сигнала управле-, ния и передаточного механизма 27, базы сравнения 28 глубины резания.

На основании 1 смонтированы продольный стол 2 с передачей винт— гайка 3-4, на котором смонтирован круговой стол 5. Стойка 6 несет вертикальную каретку 7 с поворотной фрезерной головкой 8, с ходовым винтом

3 передачи продолвного стола 2 кинематически связано водило 13 редуктора 9, Червяк 14 редуктора 9 связан с электроприводом 20, червяк 16 — с электроприводом 21, первый преобразователь 24 УАК смонтирован на фрезерной головке 8 с обеспечением расположения точки N контакта механизма

27 с обрабатываемой деталью рядом с фрезой в плоскости, проходящей через ось вращения этой фрезы и нормаль к точке M ее контакта с обрабатываемой деталью 30.

Второй преобразователь 25 УАК установлен на каретке 7 с обеспечением его взаимодействия с базой 28 сравнения глубины резания, которая установлена на стойке 6 станка.

Посредством пульта 22 вход электропривода 20 соединен с УЧПУ 23 станка, а входы электропривода 21 — с формирователем 26 УАК и реле 19, Станок работает следующим образом, По программе посредством управляемых приводов обеспечивается воспроизведение заданной траектории точки M контакта фрезы 29 с поверхностью обрабатываемой детали 30. Одновременно

УАК следит за отклонением глубины резания. Причем, когда расчетная глубина резания по оси поворота детали является постоянной величиной, фактическое отклонение глубины резания! 303375 4 определяется по разнице между положением чувствительного элемента первого преобразователя 24 в данной точке поверхности обрабатываемой детали и его положением, зафиксированным формирователем 26 при настройке УАК на заданный размер. В функции этой разницы формирователь 26 вырабатывает сигнал управления.

Когда расчетная .глубина резания t(j является переменной величиной, формирователь 26 вырабатывает сигнал управления Ъ функции приращения разницы положений чувствительных элементов первого и второго преобразовате- !5 лей 24 и 25 в данной точке поверхности обрабатываемой детали и разнице их положений, зафиксированных суммируюшим формирователем 26, при настройке УАК на заданныи размер в началь20 ной нулевой точке на поверхности обрабатываемой детали.

При отсутствии факторов, порождающих погрешности глубины резания, перемещение продольного стола 2 обеспе-25 чивается посредством электропривода

20 по цепочке: червячная пара 14-15, солнечное колесо 10, сателлиты 12, водило 13, винтовая пара 3-4.

В случае, когда отклонение глубины резания превысит допустимую величину, формирователь 26 УАК включит электропривод 21. При этом продольный стол 2 получит от этого электро30 привода дополнительно соответственно

35 положительное или отрицательное перемещение по цепочке: червячная пара

16-17, наружное колесо 11, сателлиты

12, водило !3, винтовая пара 3-4,обеспечивающее компенсацию погрешностей 40 глубины резания. Выключение электропривода 21 осуществляется по второй команде УАК после входа фрезы в середину поля допуска глубины резания.

При перегрузке электропривода 20 45 под влиянием потери режущих свойств или поломки фрезы и других факторов сработает реле 19, по команде которого электропривод 21 отведет продольный стол 2 в исходное положение. При 50 этом все другие приводы продолжают работать .по программе. Возврат стола

2 в рабочее положение осуществляется .реверсом электропривода 21 после полной отработки приводами единичного 55 цикла, а его остановка производится по команде формирователя 26 УАК в момент, когда глубина резания в данной точке достигнет расчетной величины.

Благодаря принятой конструктивной схеме компенсации погрешности исключается явление рассогласования расчетных координат траектории точки М контакта фрезы с обрабатываемой деталью, Формула изобретения

Фрезерный станок с программным управлением, содержащий установленный на основании продольный стол, смонтированный на продольном столе поворотный стол, стойку, несущую фрезерную головку, планетарно-червячный редуктор, кинематически связанный с ходовым винтом передачи продольного стола, первый электропривод перемещения продольного стола и устройство активного контроля линейного размера с первым преобразователем линейных перемещений и формирователем сигнала управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости процесса обработки, продольный стол станка снабжен вторым силовым электроприводом, планетарночервячный редуктор выполнен с двумя входными червячными парами, червячное колесо первой из которых жестко связано с солнечным колесом, а червячное колесо второй пары — с нар.жным колесом планетарного редуктора, первый преобразователь линейных перемещений установлен на фрезерной головке с обеспечением расположения точки контакта его передаточного звена с обрабатываемой деталью рядом с фрезой в плоскости, проходящей через ось вращения фрезы и нормаль к точке ее контакта с обрабатываемой деталью, причем первый электропривод продольного стола кинематически связан с первой червячной парой, а второй — с второй червячной парой, ходовой винт передачи продольного стола кинематически связан с водилом планетарного редуктора, вход второго электропривода продольного стола соединен электрической цепью с выходом формирователя сигнала управления устройства активного контроля, второй вход которого соединен с введенным в станок вторым преобразователем линейных перемещений, закрепленным на фрезерной головке и предназначенным для взаимодействия с базой сравнения глубины резания.