Станок для бескопирной обработки криволинейных

 

О П И CA Ы И Е

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Ч: Кл. В 23с 3/18

Заявлено 26.V.1970 (№ 1436525/25-8) с присоединением заявки №вЂ”

При.оритет

Опубликовано 22Х1.1973. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описа ния 08.Х.1973

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.914.37(088.8) Авторы изобретения

Б. М. Колявкин и В. С. Писаренко

Заявитель

СТАНОК ДЛЯ БЕСКОПИРНОЙ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к области механической обработки криволинейных поверхностей и может быть использовано при изготовлении крупных изделий, например лопастей гребных винтов.

Известен станок для бескопирной обработки криволинейных поверхностей, например лопастей гребных винтов, фрезерованием или шлифованием, в котором взаимосвязанные движения стола изделия и шпиндельной бабки осуществлены гидроприводами с насосами регулируемой производительности, соединенными посредством кулисно-рычажного механизма.

В предлагаемом станке для обеспечения постоянных режимов резания при строчечной обработке с изменяющимся радиусом система регулирования производительности насосов снабжена множительным механизмом, например, кулисно-рычажного типа, корректирующим производительность насоса поворота стола изделия в соответствии с величиной радиуса обрабатываемой строки, регистрируемого датчиком, выполненным в виде реечной передачи с рейкой, установленной на шпиндельной бабке, и шестерней, управляющей наклоном кулисы множительного механизма.

На фиг. 1 представлена общая компоновка станка; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 —; на фиг. 4 — схема устройства механизма управления насосами кругового движения стола и вертикальной подачи шпиндельной бабки.

Обрабатываемое изделие 1 установлено на

5 поворотном столе 2, приводимом в движение от гидроцилиндра через кинематическую пару шестерня-рейка (на чертеже не показано).

Инструмент 8 (фреза или абразивный круг) смонтирован на шпиндельной бабке 4, кото10 рая может перемещаться в вертикальном направлении по стойке 5 под воздействием двух плунжерных гидроцилиндров (на чертеже не показано). Кроме того, шпиндельпая бабка 4 может изменять величину вылета L по отно15 шению к стойке 5, например, с помощью винтовой пары. На стойке 5 размещен датчик 6, реечная шестерня 7 которого сцеплена с pei кой 8, закрепленной на шпиндельной бабке 4.

Реечная шестерня 7 закреплена на одной оси

20 9 со звездочкой 10, которая посредством цепи

11 вводит показания датчика в систему управления.

На пульте управления станок имеет штурвал 12, на оси которого закреплены звездочки

25 18 и 14. Звездочка 18 цепью связана со звездочкой 15, сидящей на оси червяка 16, который сцепляется с червячным колесом 17. Червячное колесо 17 связано с рычагом 18, который имеет камень 19 с пальцем, ведущим две

30 взаимно перпендикулярные кулисы 20 и 21.

381486

65 з

Камень 19 для установки может перемещаться вдоль рычага 18. Кулиса 20 непосредственно управляет производительностью насоса 22, обеспечивающего вертикальную подачу. Кулиса 21 управляет насосом 28 через множительный механизм (24 — 82). Насос 28 обеспечивает горизонтальную подачу (вращеиие стола 2). Насосы 22 и 28 могут быть, например, аксиальио-поршневыми. Возможно применение различных типов множительных механизмов.

Механизм кулисно-рычажного типа (фиг. 4) имеет кулису 24, жестко связанную с кулисой

21 и связанную с пальцем 25, который является продольно-подвижным вдоль направляющих кулисы 26. Кулиса 26 может свободно поворачиваться вокруг оси 27. Угол поворота кулисы 26 определяется перемещением пальца 28, закрепленного па маточной гайке 29, перемещаемой ходовым винтом 80. Винт 80 приводится во вращение звездочкой 81, которая цепью 11 связана с датчиком 7. Палец 25 связан с кулисой 82, которая непосредственно управляет производительностью насоса 23.

Сидящая на оси штурвала 12 звездочка 14 цепью связана со звездочкой 88, закрепленной на оси червяка 84, который сцепляется с червячным колесом 85, связанным с указателем 86.

Взаимодействие механизмов станка подчиняется следующим закономерностям.

С целью автоматического сохранения оптимального режима резания управление выполHpно так, что при увеличении одной подачи (например, горизонтальной V,), другая подача (в данном случае — вертикальная V,) уменьшается и наоборот. При этом обе подачи связаны соотношением V +1,=const, что гарантирует постоянную величину суммарной подачи V„инструмента относительно изделия, так как V, = V V,— Ъ"-,.

При обработке изделия, размещающегося на поворотном столе, функцию горизонтальной подачи Ur выполняет окружная скорость

V„ = oR. Гидроцилиндр горизонтальной подачи управляет вращением стола, но скорость вращения является функцией не только вертикальной подачи V„ R, на котором располагается обрабатываемая дорожка, т. е. V .= (вР) +1",. Поэтому в кинематическую цепь управления насосом 28 горизонтальной подачи введен множительный механизм для того, чтобы объемную производительность насоса горизснтальиой подачи определять не непосредственно перемещением кулисы 21, а с учетом радиуса обработки, т. е.

1 г

Данные о величине радиуса обработки R вводятся в множительный механизм системы управления станка (24 — 32) при помощи цепи

11, связывающей множительный механизм с датчиком 6. .При перемещении шпиндельной бабки 4 связанная с ней рейка 8 поворачивает шестерню 7, а следовательно, и звездочку 10 иа угол, прямо пропорциональный величине вылета L.

При помощи цепи 11 иа такой же угол поворачивается звездочка 81 и ходовой винт 30.

Таким образом положение пальца 28 (в некотором масштабе) соответствует величине Л.

Иначе говоря, угол наклона кулисы 26 соответствует величине R.

Вращение штурвала 12 вызывает поворот рычага 18 и синхроппый с иим поворот указателя 86. Угол поворота L рычага 18 определяет величину смещения кулис 20 и 21. Величина суммарной подачи U определяется положением камня 19 на рычаге 18 (размер р на фиг. 4), а величины смещения кулис соответственно равны х=р.sino. для кулисы 21 и у=р сова для кулисы 20. Величина ц=р cosn прямопропорциопальна объемной производительности насоса 22. Но величина х=р з1псс не определяет непосредственно производительность насоса 28, а подается на вход множительного механизма. Иначе говоря, производительность насоса 28 определяется не только величиной х=р sinn, но и углом наклона кулисы 26.

Таким образом, производительность насоса

28 прямопропорциональна произведению

1 р sine х - — =, поскольку L — величина, и Я обратная R. Таким образом, обеспечивается соотношение V, = V ((oR) yV ..

Станок работает следующим образом.

Изделие 1 закрепляют на столе 2. 3а счет изменения величины вылета L инструмент 3 устанавливают против дорожки, подлежащей обработке. Перед началом работы оператор по технологическим картам в соответствии с величиной припуска, подлежащего съему, маркой материала изделия и характеристикой режущего инструмента выбирает абсолютную величину суммарной подачи V, и вводит эту величину в систему управления ручного манипулирования, т. е. перемещая камень 19 вдоль рычага 18 находит такое положение, которое обеспечивает выбранную величину . Величина V, связана линейной зависимостью и расстоянием камня 19 от оси поворота рычага 18, поэтому механизм перемещения камня 19 имеет шкалу, отградированиую в единицах суммарной подачи V: . Непосредственно перед началом обработки изделия включается вращение инструмента 8 и включаются насосы 7 и 8. Поворачивая штурвал 12, оператор изменяет направление суммарного вектора подачи V: в пределах от n=0 до n=180 (фиг. 3), поскольку именно в этих пределах может поворачиваться рычаг 18. Поворот рычага 18 дублируется поворотом указателя 86, вынесенного в удобное для наблюдения место. Указатель 36 показывает истинное направление вектора Р - . В соответствии с разметкой детали, визуально контролируя результаты обработки, оператор вращением штурвала 12 управляет станком.

381486 окр. = -А7

Paz. 1

Он имеет возможность обработать поверхность любой криволинейной формы, в частности поверхность, имеющую любую крутизну.

При обработке лопастей гребных винтов не возникает необходимости в реверсировании горизонтальной подачи, если же такая необходимость возникает, то достаточно снять ограничение (от 0 до 180 ) угла поворота рычага 18.

После обработки одной дорожки на одной лопасти изделия 1 оператор отводит инструмент 8 от изделия 1 и, включив насос ускоренного обратного хода (на чертеже нс показано), отводит стол 2 в исходное положение.

После этого аналогичным образом можно обработать любую другую дорожку.

Предмет изобретения

Станок для бескопирной обработки криволинейных поверхностей, например лопастей гребных винтов, фрезерованием или шлифованием, в котором взаимосвязанные движения стола изделия и шпиндельной бабки осуществлены гидроприводами с насосами регулируемой производительности, соединенными посредством кулисно-рычажного механизма, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянных режимов резания при строчечной обработке с изменяющимся радиусом, систе10 ма регулирования производительности насосов снабжена множительным механизмом, например, кулисно-рычажного типа, корректирующим производительность насоса поворота стола изделия в соответствии с величиной ра15 диуса обрабатываемой строки, регистрируемого датчиком, выполненным в виде реечной передачи с рейкой, установленной на шпиндельной бабке, и шестерней, управляющей наклоном кулисы множительного механизма.

381486

Составитель P. Гаврюшииа

Редактор Л. Василькова Техред Л. Грачева Корректор Л. Орлова

Заказ 2716/2 Изд. № 1693 Тираж 888 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР !Чосква, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2