Устройство для односторонней доводки деталей

 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для доводки плоских поверхностей деталей. Целью изобретения является повышение эффективности обработки деталей за счет управления ее режимами. Устройство содержит электромагнит , соединенный катушками электрически с датчиком положения детали через электронный блок управления и сердечником кинематически с доводочным диском через рычаг. Количество катушек на сердечнике электромагнита равно числу корректировок силы прижима доводочного диска к детали. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3.".ЕРЩц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

RQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1065165 (21) 4273444/31-08 (22) 25.05.87 (46) 07.03.89. Бюл. № 9 (71) Чувашский сельскохозяйственный институт (72) М. М. Кулаков, В. П. Кучекеев и А. Н. Кириллов (53) 621.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1065165, кл. В 24 В 37/04; 1985.

Изобретение относится к абразивной обработке деталей, может быть использовано для доводки плоской поверхности деталей и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1065165.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки деталей за счет управления ее режимами.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — кинематическая схема устройства; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на .фиг. 4 — вид А на фиг. 2; на фиг. 5 — принципиальная схема электронного блока управления; на фиг. 6 — циклограммы скорости детали; на фиг. 7 схема изменения усилия прижатия детали.

Устройство конструктивно содержит корпус 1, в котором разме1цены первый эксцентриковый механизм, содержащий приводной вал 2 с кривошипом 3, и второй эксцентриковый механизм с валом 4 и кривошипом 5. В корпусе 1 закреплена солнеч, „„Я0„„1463452 А g (SD 4 В 24 В 37/04 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОСТОРОННЕЙ ДОВОДКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для доводки плоских поверхностей деталей. Целью изобретения является повышение эффективности обработки деталей за счет управления ее режимами. Устройство содержит электромагнит, соединенный катушками электрически с датчиком положения детали через электронный блок управления и сердечником кинематически с доводочным диском через рычаг. Количество катушек на сердечнике электромагнита равно числу корректировок силы прижима доводочного диска к детали. 2 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

2 ная шестерня 6, в полости которой проходит приводной вал 2 на подшипниках.

На приводном валу 2 закреплен с помощью муфты 7 и винта 8 радиальный поводок 9 с блоком шестерен-сателлитов 10 и 11.

На поводке с помощью оси 12 установлена промежуточная шестерня 13, предназначенная для изменения закона движения.

Вал 4 снабжен шестерней 14 для привода от блока сателлитов 10 и 11 и установлен в кривошипе 3 с помощью осевого упорного подшипника 15. Блок шестерен 10 и 11 взаимодействует с неподвижной солнечной шестерней 6 и промежуточной шестерней

13 или с шестерней 14. К кривошипу 5 прикреплен держатель 16 обрабатываемой детали 17 и снабжен регулировочным устройством 18 для регулировки выступания детали 17 из держателя 16 и прижатия ее к доводочному диску 19.

Последний выполнен с возможностью перемещения в направлении к обрабатывае1463452

4. ой детали 17, для чего установлен на стое 20 с помощью направляющих 21 и, набжен механизмом привода в виде рычага 22, одно плечо которого взаимодействует со штоком 23 диска 19, второе — с электромагнитом 24, состоящим из последовательно соединенных катушек с обмотками

Wi, Wz и т. д., подключенных к электронному блоку управления. Количество обмоток равно числу ступеней регулирования усилия прижатия.

На приводном валу 2 установлена ведущая шестерня 25 бесконтактного импульсного датчика положения детали 17, а взаимо-! действующая с ней ведомая шестерня 26 свободно установлена на оси в корпусе 1.

Передаточное отношение в паре шестерен, 25 и 26 равно передаточному отношению от вала 2 к валу 4, что необходимо для того, чтобы шестерня 26 датчика положения вращалась с той же угловой скоростью, что и вал 4, В этом случае возможно использование бесконтактного датчика положения детали. Сама же деталь 17 участвует в сложном движении, а шестерня 14 совершает такое же сложное переносное движение и для идентификации их положе- 2д ний необходимы сложные датчики контактные.

В диске шестерни 26 в два ряда по окружности выполнены сквозные отверстия. Отверстия 27 служат для идентификации исходного положения детали 17 на доводоч- 30 ном диске 19, отверстия 28 — для идентификации промежуточных положений детали. Число и угол рд взаимного смещения отверстий 28 определяются числом и тактом корректировки усилия прижатия де.тали. Фотоэлектронную пару светодиод в 35 фотодиод 29 подключают на вход электронного блока.

Устройство работает следующим образом.

После включения электродвигателя привода крутящий момент поступает на приводной вал 2, приводя в движение кривошип

3 и поводок 9. Блок шестерен-сателлитов

10 и 11 обкатывается по солнечной шестерне 6 и приводит во вращение вал 4 и, следовательно, обрабатываемую деталь 17, вовлекая ее в циклоидное движение: при 45 включенной промежуточной шестерне 13 деталь движется по эпициклоиде, при выключенной — по гипоциклоиде.

Для получения разомкнутых эпи- и гипоциклоид необходимо, чтобы передаточное отношение от приводного вала 2 к валу 4 50 было иррациональным числом (например, число д) или сложным нецелым числом.

В этом случае деталь будет всегда перемещаться по новым участкам доводочного диска.

Усилие резания зависит от усилия, с которым деталь 17 и доводочный диск 19 взаимодействуют друг с другом. Усилие прижатия доводочного диска 19 к детали 17 регулируют изменением магнитной силы электромагнита 24, что достигается автоматически с помощью электронного блока, включающего нужное число катушек Wi, W> и т. д. Регулировка выполняется ступенчато, поэтому усилие прижатия изменяется дискретно. Плавное регулирование нецелесообразно из-за возрастания сложности в связи с инерционностью системы и достаточно высокими скоростями обработки детали.

Аналог скорости движения детали по эпин гипоциклоидам изменяется по сииусоидальному закону (рассматривается циклограмма скорости для трехарочной циклоиды при равенстве длин кривошипов 3 и 5 с периодом 120 ). Амплитуды колебания скорости при эпи- и гипоциклоидальных формах движения одинаковы, однако различаются минимальные, максимальные и средние значения скорости.

Равенство амплитуд облегчает регулировку, поскольку позволяет иметь меньшее число регулирующих магнитных катушек.

При движении детали из исходного положения по гипоциклоиде происходит рост скорости движения, поэтому в устройстве предусмотрено снижение усилия прижатия детали до момента, когда скорость достигает максимального значения, а затем усилия прижатия увеличивают, пока скорость не достигнет минимального значения.

При движении bio эпициклоиде из исходного положения скорость, наоборот, снижается, поэтому усилие прижатия увеличивают, а затем, после достижения минимального значения скорости и последующего роста скорости, усилие уменьшают.

Регулировку осуществляют ступенчато в пределах одного цикла. Число ступеней регулирования можно увеличить, при этом возрастает стабильность потребной мощности на обработку.

Электронный блок управления работает следующим образом. Режтим работы «Эпициклоида» и «Гипоциклоида» задается переключателем 30 рода работы. В положении «Э» в начальный момент включения электронного блока формируется импульс, устанавливающий управляющие ключи в нулевое состояние (электромагниты обесточены). В положении «Г» формируется импульс, устанавливающий ключи в единичное состояние (электромагниты сработали) .

Электромагнит 31 (YAI) в режиме «Э» задает дополнительное смещение штока 23, так как среднее значение скорости при эпициклоидальной форме движения больше, чем при гипоциклоидальной.

Бесконтактный импульсный датчик выполнен двухканальным и состоит из канала

32 идентификации исходного положения и канала 33 идентификации промежуточного положения, детали. При вращении ведомой шестерни датчика, периодически прерывает1463452 ся поток излучения светодиода, падающий на фотодиод, и тем самым в щели фотодиода действует импульсный ток. Пара светодиод-фотодиод работает на инфракрасном участке светового спектра.

Нормализатор 34 импульсов каждого канала выполнен по одинаковым схемам, состоящим из согласующих усилителей на транзисторах VT1, VT2, (VT3, VT4) и триггеров Шмидта ДД 1.1 (ДД 1.2), на выходе которых сигналы датчиков приведены к уровню ТТЛ вЂ” логики.

На логическом элементе ДД2 реализован

RS-триггер, который срабатывает (высокий потенциал на выходе 8) только от прихода первого импульса по входу из канала 32, тем самым разрешая прохождение импульсов из канала 33 на счетный вход С1 блока 35 выработки управляющих сигналов на микросхеме ДД4. Логический элемент

ДД4 путем сдвига информации, записанной по входам Д1 — Д4, реализует полуцикл управления электронными ключами 36, состоящий из пяти тактов. Один такт это поступление импульса из канала 32.

Соответствие потенциалов на выходах ДД4 по тактам представлено в таблице.

Выходы ДД4

Такт

1 2 3 4

0 0 0

1 0 0

0 1 0

0 0 1

0 0 0

За пятый такт происходит обновление записанной информации в ДД4 и вторые полцикла проходят аналогично.

Электронный ключ состоит из Т-триггера ДД5 и усилителя на транзисторах ЧТ5 — УТ7. Т-триггер изменяет свое состояние с приходом каждого импульса по входу С. Высокий потенциал на первом выходе ДД5 откроет транзистор VT5 и электромагнит УА2 срабатывает.

За один оборот ведомой шестерни датчика идентификации промежуточного положения детали, что соответствует одному циклу регулирования, на ключи поступают десять управляющих импульсов. Первые пять импульсов приводят к последовательному срабатыванию электромагнитов YA2—

УА5, последующие пять импульсов приводят к последовательному отключению электромагнитов YA2 — YA5, что обеспечивает ступенчатое регулирование усилия прижатия детали к доводочному диску (фиг. 5).

Эффективность обработки детали достигается установлением стабильных усилий нрижатия детали к доводочному диску в течение цикла обработки за один оборот приводного вала или прн смене одного рода двиЖения другим.

Формула изобретения

1. Устройство для односторонней доводки деталей по авт. св. № 1065165, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки деталей, доводочный диск устройства выполнен с возможностью перемещения в направлении к обрабатываемой детали и снабжен рычажным механизмом перемещения с электромагнитным приводом в виде силовой электромагнитной катушки, выполненной из нескольких по числу ступеней регулирования усилия прнжатия детали к диску последовательно соединенных обмоток, а устройство снабжено датчиком геометрического положения обарабатываемой детали на арке цнклоидальной траектории ее перемещения по доводочному диску.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что оно снабжено электронным блоком управления, а датчик положения детали выполнен в виде пары шестерен с передаточным отношением, равным передаточному отношению от приводного устройства к валу второго эксцентрикового механизма, при этом ведущая шестерня датчика закреплена на приводном валу, а ведомая свободно установлена на оси в корпусе устройства и снабжена расположенными в два ряда по окружности диска сквозными отверстиями, причем один ряд отверстий идентифицирует исходное положение детали, а второй — промежуточные ее положения, в которых осуществляют корректировку усилия прижатия детали, а число этих отверстий равно числу корректировок во время перемещения детали по одной арке циклоиды, при этом на корпусе установлена пара светодиод-фотодиод с возможностью взаимодействия с ведомой шестерней и подключенная к электронному блоку управления.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что электронный блок управления снабжен переключателем рода работ при переходе с гипоциклоидального режима обработки на эпициклоидальный.

1463452

Qluz.7 д электронньш

7

1У

1463452

1463452

4,5

Угол ла8ората дала 2

g7uz. E

9 гоад

Составитель В.Жиганов

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 718/16 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101