Устройство для управления положением инструмента в зависимости от сил резания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

267266

Сок)з Советских

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.VI I I.1968 (№ 1276241/25-8) Кл. 47а, 20 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.IV.1970. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 17ХП.1970

МПК F 161 13/02

УДК 62.752.06(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Ю. М. Иванов

Курский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛEHИЯ ПОЛО)КЕНИЕМ

ИНСТРУМЕНТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИЛ РЕЗАНИЯ

Предложенное устройство может быть использовано на универсальных токарных станках при обработке деталей класса «валлов».

Известно демпфирующее устройство, в котором инструмент опирается на упругий элемент с установочно регулируемой величиной предварительного, натяга:

Описываемое регулируемое устройство для управления положением инструмента отличается тем, что в нем упругий элемент кинематически связан через управляемую муфту сцепления с механизмом управления движением инструмента, приводимым от регулируемого реверсивного электродвигателя, который так же, как двигатель управления муфтой сцепления, получает сигналы от электронного блока, установленного в цепи обратной связи.

Электронный блок в цепи обратной связи образован датчиком положения инструмента, выход которого через усилитель подключен к делителю, выдающему сигналы о величине силы резания, которые подаются далее на логические блоки «НЕ» и «И», причем сигналы с блоков «И» подаются на электродвигатели. Это повышает чистоту и точность обрабатываемой поверхности.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — механическая часть устройства.

В блок-схему устройства входят механическая часть 1, резец 2, деталь 8, электронный блок, установленный в цепи обратной связи, образованный датчиком 4 положения инструмента, усилитель 5, собранный на транзисторах, делитель б, выдающий сигналы о величине силы резания, и логические блоки: два типа

«ИЕ» (отрицание) и три типа «И)», «И2», «Из» (логическое произведение). Логические блоки также собраны на транзисторах по типовым

10 схемам.

Механическая часть 1 состоит из корпуса 7, несущего резец, оснащенный неперетачиваемыми пластинками твердого сплава 115К6 и установленный на плоской опоре качения 8.

В стаканах 9 и 10 монтируются качающийся переходник и управляемая муфта сцепления.

Вал 11 качающегося переходника резьбовым соединением сопрягается с гайкой 12, которая имеет возможность перемещаться в осевом

20 направлении. Индуктивный датчик 18 с одного конца жестко соединяется с державкой резца, а с другого упирается в торец расточки вала 11. Упругий элемент выполнен в виде винтовой пружины 14, которая расположена между разрезной шайбой 15 и втулкой lб, установленной в расточку гайки 12.

Управляемая муфта сцепления представляет собой набор текстолитовых дисков 17, установленных на валу 18, соединенном с реЗО гулируемым реверсивным электродвигателем

19 изменения упругого состояния пружины 14 (сн .ятие-рястяжение) . Вял 20 резьоовым со единением сопрягается с зубчатым колесом 21, ycTHHoB;10I- в «омбинированных опора« качения 22, 3лектродвигатель 28 управления муфтой сцепления (включение или отключение) при помощи фланцевого соединения установлен на стакане 10.

Устройство работает следующим образом.

Г

Пр | поступлении сигнала Хо„(Х„х — обОбщенньш параметр процесса обработки) на вход усилителя 5 делителем б сигнала Х,„на выходе преобразуется в три гальваническп

РЯЗДЕЛСННЫХ СИГНЯЛЯ Х|вх Азвх Хзвх . ПРИ этом величины сигналов Х „„Хвв„Хзвх устанавливаются в процессе наладки станка.

Исходя из заданных условий обработки, каждый из сигналов Х„„, хзвх, Хзвх (см. фиг. 1) может быть равен нулю либо единице. Поэтому в соответствии с алгоритмом автоматического поиска рабочего режима устройства для трех сигналов Х„„Х„,, Х„, может быть три комбинации их значений 111, либо 011, либо 001. Такие комоинации значений входных сигналов определяют упругое состояние спиральной пружины 14 механической части устройства. При наборе сигналов Х„„= 1;

-хзвх =1; Х„х =1 на выходе блока логических элементов выдается сигнал Х„„„=1, при помощи электродвигателя 28 включается управляемая муфта сцепления, и происходит сжатие пиральной пружины 14 с использованием электродвигателя 19. Такой режим механ ической части устройства определяется соотношением: Ру)Р„р, где Р,,— радиальная составляющая сила резания; Р„р — упругое состояние пружины.

Если набор сигналов соответствует Х„, =0;

Х„, =1; Х„х =1, на выходе блока логических элементов выдается сигнал Хз 1 и отключается управляемая муфта сцепления, встроенная в механическую часть устройства.

Рабочий режим механической части устройства определяется равенством Р =Р,р.

267266

При Р, (Р„р на выходе блока логических элементов поступают следующие значения входных сигналов Х „, =0; Хзвх =0;

=1, в результате чего на выходе выделяется сигнал Х„„„= 1, вызывающий растяжениг пружины 14 электродвигателем 19, при этом управляемая муфта сцепления включена при помощи электродвигателя 28. Оптимальный ре?ким работы устройства оценивается пара10 метром качества обрабатываемой поверхности Я

Таким образом, управление поло?кением инструмента при токарной обработке осуществляется по обобщенным входным параметрам

15 НРОцесса ООРаботки Х„х) |з„, Хзвх и BI Iходным параметрам качества обрабатываемой по вер х н о ст|и R, Предмет изобретения

1. Устройство для управления положением инструмента в зависимости от сил резания, например, при токарной обработке, в котором инструмент опирается на упругий элемент с установочно-регулируемой величиной предварительного натяга, отличаюи|ееся тем, что, с целью повышения чистоты и точности обрабатываемой поверхности, в нем упругий элемент кинематически связан через управляемую муфту сцепления с механизмом управления движением инструмента, приводимым от регулируемого реверсивно"o электродвигателя, который так же, как двигатель управления муфтой сцепления, получает сигналы от электронного блока, установленного в цепи обратной связи устройства.

2, Устройство по п. 1, отличсиощееся тем, что электронный блок в цепи ооратной связи образован датчиком положения инструмента, 4О выход которого через усилитель подключен к дел ителю, выдающему сигналы о величине силы резания, которые подаются далее на логические схемы «НЕ» и «И», причем сигналы с блоков «И» подаются на электродвигатели.

267266

9 vz !

Составитель Н. Слатин

Техред Л. Я. Левина

Редактор С. Сюткина

Корректор С. А. Кузовенкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1820/18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, РК-35, Раушская паб., д. 4;5