Устройство для определения положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента

 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы в качестве устройства определения пространственного положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и точности работы устройства, упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления за счет кратковременного контакта рычага прибора и возможности быстрого возврата измерительного рычага в исходное положение. При контакте ролика измерительного рычага с зубом инструмента усилие пружины направлено таким образом, чтр электрический контакт, расположенный на втором конце измерительного рычага, гарантированно прижат к контакту, расположенному на корпусе устройства, и цепь является замкнутой. При расположении зубьев инструмента отлично от установленного положения инструмент за счет сил трения между зубом и роликом отклоняет рычаг, а пружина, пересекая точку квазиустойчивого состояния рычага, надежно разъединяет контакты управления, что вносит коррекцию в программное устройство о положении инструмента. После окончания измерения рычаг устройства вьгоодится в исходное положение с помощью электромагнита. 5 ал. W со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19> (11) (59 4 В 23 В 25/06

®Я(() @м : 4Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю%

° «В

° Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4089976/25-08 (22) 26.05 ° 86 (46) 15. 11. 87. Бюл. У 42 (75) Ж.Н.Кадыров и Х.У.Акбаров (53) 621.92-002.56(088.8) (56) Активный контроль в машиностроении.: Справочник / Под ред. E.È.Ïåдя. М.: Машиностроение, 1978,с.300—

301. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗМЕРООБРАЗУЮЩЕГО ЗУБА МНОГОЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы в качестве устройства определения пространственного положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и точности работы устройства, упрощение конструкции и повышение технологичнОсти изготовления за счет кратковременного контакта рычага прибора и возможности быстрого возврата измерительного рычага в исходное положение . При контакте ролика измерительного рычага с зубом инструмента усилие пружины направлено таким образом, что электрический контакт, расположенный на втором конце измерительного рычага, гарантированно прижат к контакту, расположенному на корпусе устройства,. и цепь является замкнутой. При расположении зубьев инструмента отлично от установленного положения инструмент за счет сил трения между зубом и роликом отклоняет рычаг, а пружи:на, пересекая точку квазиустойчивого состояния рычага, надежно разъединяет контакты управления, что вносит коррекцию в:программное устройство о положении инструмента. После окончания измерения рычаг устройства выводится в исходное положение с помощью электромагнита. 5 ил, 1351711

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы в качестве уст5 ройства определения пространственного положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента.

Цель. изобретения — расширение функциональных возможностей устройства, 10 повышение надежности и точности его работы, упрощение конструкции и повышение технологичности его изготовления за счет кратковременного контакта наконечника прибора и возможно- 15 сти быстрого возврата измерительного наконечника в исходное положение.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство для определения положения размерообразующего 20 зуба многолезвийного инструмента; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — устройство, вид сверху; на фиг.4 — схема работы пружины сжатия; на фиг.5 — схема работы устройства в составе станка с ЧПУ, Устройство состоит из рычага 1, корпуса 2 и передаточно-преобразовательного механизма в виде соединенно- 30 го с корпусом посредством наклонно расположенной пружины 3 сжатия рычага 1 с размещенными на его противоположных концах чувствительным наконечником 4 (твердосплавным роликом) и сигнализатором контакта .в виде электрического контакта 5, изолированным от корпуса диэлектрической втулкой

6, а также электромагнита 7, шток 8 которого связан с корпусом пружиной 40

9. Корпус 2 устройства представляет собой деталь коробчатой формы, в боковых гранях которого смонтированы ось 10 поворота рычага с подшипниками 11 качения, электрический контакт 45

12, установленный на грани 13 из диэлектрического материала, и винт 14, регулирующий ход штока. Для обеспечения возможности поворота твердосплавного ролика одно плечо рычага 1 вы" 50 полнено разжимным (пружинным), а сам ролик установлен на оси 15 и закреплен гайкой 16. Угол наклона пружины о

9, равный 3-5, обеспечен смещением осей 17 и 18 крепления пружины,размещенных соответственно на рычаге

1 и корпусе 2 устройства. Корпус 2 расположен на платформе 19 с закрепленными на ней сухарями 20, а вся конструкция установлена на столе станка.

Устройство работает следующим образом.

Вращающийся многолезвийный режущий инструмент 21 (например, торцовая фреза), перемещаясь от устройства ЧПУ по программе, реализующей алгоритм измерения, выставляется над роликом 4 в положении, при котором след окружности вращающихся зубьев находится в пределах образующей ролика. При достижении данного положения инструмент опускается до сопри" косновения выступающего зуба из группы размерообразующих с поверхностью ролика. В исходном состоянии (положение I, фиг.4) до момента касания составляющие усилия натяжения наклонно .расположенной пружины 9 направлены таким образом, что обеспечивают гарантированное усилие прижима двух электрических контактов 5 и 12 (полезное действие пружины). Этим усилием определяется также контактное усилие срабатывания прибора.

В момент касания возникающая сила трения между зубом и роликом преодолевает усилие натяжения пружины, в результате чего размыкается электрический контакт, в устройство ЧПУ станка поступает сигнал о касании (в непродолжительный по времени момент преодолевания усилия натяжения пружина 9 оказывает отрицательное действие — положение .П, фиг.4), а рычаг 1 поворачивается на оси 10, перемещая шток 8 в правое положение и сжимая пружину 9, При дальнейшем повороте рычага 1 пружина 9 создает усилие (действие составляющих пружины приведено на фиг.4, позиция III), действующее в том же направлении, что и вектор скорости перемещения рычага, в результате чего осуществляется быстрый увод ролика от поверхности зуба (в данном случае пружина оказывает полезное действие, а наличие полезного момента сил упругости обусловлено выбором точек закрепления концов пружины на осях

17 и 18). После завершения цикла измерения и внесения коррекции в управляющую программу рычаг 1 с помощью электромагнита 7 возвращается в исходное состояние, причем ход штока 8 отрегулирован винтом 14 таким образом, что конечный участок пово1351711 рота рычага происходит за счет силы упругости пружины, что позволяет смягчить удар электрических контактов между собой.

При работе устройства в составе станка с ЧПУ (фиг.5) требуется точная установка вершины размерообразующего зуба многолезвийного инструмента в требуемое по программе положе- 0 ние относительно базы станка (например, положение, определяемое прямой с — c). Прямая а — а условно изображает воспринимающую поверхность устройства (образующая ролика), неподвижно установленного в строго фиксированном относительно базы станка положении А, а прямая Ь вЂ” Ь определяет плоскость вершины размерообразующего зуба вращающегося инструмента, 2g закрепленного в рабочем органе станка (исходное положение). При этом расстояние В известно с точностью до величины погрешности установки инструмента в рабочем органе станка и 25 величины зубьев инструмента. Для выхода инструмента из исходного (Ь вЂ” Ь) положения в требуемое (с — с) первоначально осуществляется перемещение в направлении расположения дд чувствительного наконечника устройства на величину Е, причем Е Ъ В.

В ходе данного перемещения вершина размерообразующего зуба многолезвийного инструмента касается образующей

М ролика, при этом срабатывает устройство и в ЧПУ станка поступает сигнал, задающий начало отсчета корректировочной части перемещения D = Š— В, . где для подсчета 0 находится число 4О импульсов, пропорциональных осуществленному перемещению, либо определяется разность координат подвижного рабочего органа станка, зафиксированных в момент касания и в конце перемещения Е. По окончании прямого перемещения Е инструменту задается обратное движение на величину D + С, где С задано управляющей программой, а D определяется по результатам корректировочной части перемещения по сигналам устройства и суммируется с

С перед началом обратного движения.

В результате осуществленной измерительной операции происходит совмещение плоскостей Ь вЂ” Ь.и с — с и вершина размерообразующего зуба многолезвийного инструмента оказывается на расстоянии С от а — а, В предлагаемом устройстве выполнение чувствительного наконечника в виде твердосплавного ролика позволяет достичь инвариантности его работы по отношению к конструктивным элементам инструмента (число зубьев, диаметр), что обусловливает резкое снижение габаритов чувствительного наконечника. Уменьшение общего числа деталей и исключение из конструкции устройства точно изготовленных, нетехнологичных, конструктивно слож-. ных деталей, а также узлов контактного взаимодействия обеспечивают упрощение конструкции устройства в целом и повышение технологичности его изготовления. Кроме того, существенное повышение надежности работы устройства достигается введением простого элемента — наклонно расположенной пружины сжатия, которая в продолжительной части цикла работы устройства обеспечивает надежное замыкание электрических контактов в исходном состоянии, а в момент срабатывания осуществляет быстрый увод ролика от поверхности зуба инструмента.

Высокая точность работы устройства обусловлена тем, что в предлагаемой конструкции соблюден принцип Аббе, а возможность подналадочного разворота ролика обеспечивает длительность сохранения пространственного положения его образующей и увеличивает долговечность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента, содержащее установленный в корпусе подпружиненный рычаг, на одном конце которого установлен чувствитепьный наконечник, а на другом — сигнализатор контакта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и надежности, оно снабжено электромагнитом возврата со штоком, подпружиненным к корпусу устройства и установленным с возможностью взаимодействия с рычагом, а также пружиной сжатия, закрепленной одним концом на рычаге выше оси качания, а другим концом — на корпусе устройства.

1351711

Qua!Я

4Ю Р.Ю

1351711

Составитель В.Жиганов

Редактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор О,Кравцова

Заказ 5522/10

Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4