Устройство для контроля нагрузки на инструмент при глубоком сверлении

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сощиалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В 23b 47/24

В 23b 41/02

G 01/ 1/26

Заявлено 19.Ч.1971 (№ 1660674/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.VI.1973. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 2б.IX.1973

Тасударственна:й комитет

Совета Министров СССР по делам иаоьретений и открытий

УДК 621,952.8-229.2 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Л. С. Брон, Л. Ю. Лищинский и Г. В. Ермолаев

Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЗКИ

НА ИНСТРУМЕНТ ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны устройства контроля нагрузки на инструмент при глубоком сверлении с электромеханическим датчиком крутящего момента.

Известные устройства обладают двумя существенными недостатками: надежность защиты инструмента при их применении зависит от быстродействия реверса привода подачи; известные устройства не позволяют обеспечить сокращение технологического времени цикла глубокого сверления путем введения форсированной подачи при врезании инструмента в деталь и переходе на рабочую подачу по команде прироста нагрузки на инструменте в момент врезания.

Для повышения надежности защиты инструмента от поломок при перегрузках и повышения производительности операций глубокого сверления предлагаемое устройство снабжено зубчатой муфтой с обмоткой управления, ведущий диск которой жестко связан со шпинделем силовой головки, а ведомый диск, несущий зубчатые сердечники датчика и вал с инструментальным шпинделем, расположенный в магнитном поле обмотки управления и имеющий возможность расцепления с ведущим диском при отключении обмотки, жестко связан с.валом, несущим инструментальный шпиндель и имеющим возмо>кность перемещения в осевом направлении относительно шпинделя силовой головки при отключении обмотки управления.

Кроме того, используются два настроечных резистора, включенных на выходе индуктивнорезисторного измерительного моста, соединенные со входами триггерных устройств, отрегулированных на контроль крутящего момента

10 при врезании и на контроль крутящего моMBHTB при перегрузке в процессе глубокого сверления и осуществляющих управление переходом с форсированной на рабочую подачу при касании инструмента с деталью и управ15 ление включением быстрого отвода и расцеплением инструментального шпинделя от шпинделя силовой головки при перегрузке инструмента.

На фиг. 1 изображен электромеханический

20 датчик контроля нагрузки с электромагнитной зубчатой муфтой; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства контроля нагрузки.

На шпинделе 1 неподвижно закреплен диск

2 (фиг. 1), зубчатый венец которого находит25 ся в зацеплении с зубчатым .венцом диска 3, расположеннь|м в магнитном поле обмотки управления 4. Диск 8 неподвижно закреплен на втулке 5, жестко соединенной с валиком 6, который имеет гозможность вращаться и пе30 ремеьцаться в осевом.направлении относитель385680 но шпинделя 1 силовой головки. Втулка 5 расположена на шпинделе 1 с зазором. Перемещение валика б с втулкой 5 ограничено с одной стороны диском 2, а с другой стороны торцом шпинделя 1 и буртиком валика б.

Внутри валика б смонтирован на шариках

7 инструментальный шпиндель 8, внутри которого закреплена цанга 9 со сверлом 10.

Между торцом шпинделя 8 и валиком 6 расположены шарики 11, смонтированные в сепараторе 12. Валик б связан со шпинделем 8 посредством торсиона 18.

Зубчатые сердечники 14 и 15 жестко связаны с втулкой 5 через немагнитные втулки 16, 17. Зубчатый сердечник 18 расположен на втулке 5 на шариках 19, размещенных в сепараторе 20, и посредством винта 21 жестко соединен с инструментальным шпинделем 8

Зубчатые сердечники 14, 15, 18 расположены в магнитном поле катушек 22, 23, смонтированных .в корпусе 24. Корпус 24 посредством стакана 25 и немагнитной втулки 26 жестко закреплен на пиноли 27 силовой головки.

Катушки 22 и 28 включены в индуктивнорезисторный мост (фиг. 2), с выходом которого через выпрямитель 28 связан подстроечный резистор 29 и через контакты 80 и 80" промежуточного реле 80 и .настроечные резисторы

81 и 82 связаны триггер 88, собранный на транзисторах 34 и 85, и триггер Зб, собранный на транзисторах 87 и 88.

К выходам тригггеров 88 и 36 через нормально закрытые контакты 89 и 89" реле 89 исходного положения головки подключены соответственно реле 40 контроля нагрузки при глубоком сверлении и реле 4! контроля касания инструмента с деталью.

Обмотка управления 4 электромагнитной муфты через нормально закрытый контакт 40 реле 40 подключена к источнику напряжения постоянного тока. Промежуточное реле 80 через нормально открытый контакт 41 реле 41, нормально закрытый контакт 89" .реле 39 и нормально открытый контакт 30 " реле 80 также подключено к источнику напряжения постоянного тока.

При быстром подводе пиноли силовой головки обмотка 4 включена. При этом зубчатый венец диска 3 введен в зацепление с зубчатым венцом диска 2 .и крутяший момент от двигателя привода главного движения к сверлу передается через шпиндель 1, зубчатые диски

2 и 8, .втулку 5, валик б, торсион 18, инструментальный шпиндель 8 и цангу 9. При подходе к детали посредством команды от путевого переключателя головка переходит со скорости быстрого подвода на форсированную подачу (подачу врезания). На этой подаче происходит врезание инструмента в изделие, что обеспечивает сокращение технологического времени цикла глубокого сверления, состоящего, как правило, из большого числа проходов инструмента. При врезании происходит закручивание торсиона 18, изменяются воздушные зазоры между зубцами сердечников

5 ю

15 г0

25 зо

I4, 15 и 18 и соответственно индуктивные сопротивления катушек 22 и 23. В результате разбаланса моста уменьшается напряжение, снимаемое с сопротивления 29, и срабатывает триггер 36, настроенный посредством резистора 32 на минимальное приращение нагрузки.

В результате срабатывает реле 41, обеспечивающее переход привода с форсированной на рабочую подачу и включающее своими нормально открытыми контактами реле 80, которое своим контактом 30» отключает цепь триггера Зб и контактом 30 подготавливает к включению цепь триггера 38. При достижении моментом нагрузки на инструменте в процессе глубокого сверления установленной резистором 81 .величины срабатывает триггер 88 с выходным реле 40, которое дает команду приводу подачи на быстрый отвод из зоны резания, а также своим нормально закрытым контактом 40 обесточивает цепь питания обмотки 4. Выключение обмотки 4 обеспечивает расцепление зубчатых венцов дисков 2 и 8.

Последнее приводит к прекращению передачи крутящего момента на сверло, что обеспечивает мгновенную разгрузку инструмента. Под действием осевого усилия происходит проскальзывание валика 6 с расположенными на нем,втулкой 5, диском 3, сердечниками 14, 15 и 18, инструментальным шпинделем 8 относительно шпинделя 1 до упора буртика валика б в торец шпинделя 1. Таким образом обеспечивается мгновенная остановка подачи инструмента в изделие. Разгрузка инструмента по крутящему моменту и остановка подачи обеспечиваются значительно быстрее реверса привода подачи силовой головки, что повышает .надежность защиты инструмента при глубоком сверл ении и ликвидирует зависимость эффективности действия устройства от динамических характеристик привода подачи.

При возвращении головки в исходное положение срабатывание реле 89 возвращает устройство в исходное состояние.

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля нагрузки на инструмент при глубоком сверлении с электромеханическим индуктивным датчиком крутящего момента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты инструмента от перегрузок, оно снабжено зубчатой муфтой с обмоткой управления, ведущий диск которой жестко связан со шпинделем силовой головки, а ведомый диск, несущий зубчатые сердечники датчика и вал с инструментальным шпинделем, расположенный в магнитном поле обмотки управления и имеющий возможность расцепления с ведущим диском при отключе,нии обмотки, жестко связан с валом, несущим инструментальный шгиндель и имеющим возможность перемещения в осевом направлении относительно шпинделя силовой головки при отключении обмотки управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 385686,5

Составитель Т. Юдахина

Редактор Н. Перышкова Техред Л, Богданова Корректоры: Л. Корогод н А. Николаева

Заказ 2551/10 Изд. № 1617 Тираж 888 Подписное

ЦНИИП1.1 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 что, с целью повышения производительности, оно снабжено двумя насьроечными резисторами, включенными на выходе индуктивно-резисторного измерительного моста, соединенными со входами триггерных устройств, отрегулированных на контроль крутящего момента при врезании и на контроль крутящего момента при перегрузке в процессе глубокого сверления и осуществляющих управление переходом с форсированной на рабочую подачу при касании инструмента с деталью и управление

5 включением быстрого отвода и расцеплением инструментального шпинделя от шпинделя силовой головки при перегрузке инструмента.