Адаптивный привод хонинговального станка

 

т

О П И С АЙ

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

») 483233

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.73 (21) 1919125 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. В 24Ь 49/02

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень М

Дата опубликования описания 18.12 (53) УДК 621.9.06:65. .011.56(088.8) (72) Авторы изобретения

P. А. Муратов и В. П. Некрасов

Пермский политехнический институт (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ПРИВОД ХОНИНГОВАЛЬНОГО СТАНКА

ГосУдаРственный комитет (23) Hp иор итет

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при алмазно-абразивном хонинговании точных отверстий.

Известны хонинговальные станки с адаптивным приводом, в которых рабочее движение складывается из вращения детали или инструмента, возвратно-поступательного перемещения инструмента вдоль оси оорабатываемой детали и дополнительных осциллирующих движений инструмента в осевом направлении.

Данный привод имеет следящее устройство, определяющее мгновенную нагрузку на хонинговальной головке и вырабатывающее управляющие импульсы для смещения инструмента в осевом направлении относительно обрабатываемой детали. Это смещение происходит в направлении, где необходимо скомпенсировать изменение нагрузки па инструмент.

В результате исправляются ошибки, вызывающие изменение нагрузки на хонголовку, т. е. конусообразность обрабатываемого отверстия.

Однако известный привод имеет тот недостаток, что при данной кинематике рабочего движения инструмента не представляется возможным направленно исправлять исходную овальность обрабатываемого отверстия.

Целью изобретения является повышение производительности и точности хонингования путем избирательного исправления как конусности, так и овальности обрабатываемого отверстия.

Поставленная цель достигается тем, что привод хонинговального станка, кроме следя5 щей системы в цепи осевых перемещений инструмента, снабжен следящей системой исправления овальности с обратной связью по изменению нагрузки в цепи круговых колебаний для адаптивного управления круговой

10 подачей инструмента. Такое выполнение привода хонинговального станка дает возможность избирательно исправлять исходную овальность обрабатываемого отверстия и тем самым позволяет повысить точность и сокра15 тить время обработки.

На чертеже изображена кннематическая схема хонинговального станка.

Адаптивный привод хонпнговального станка

20 содержит кинематическне цепи круговых и осевых колебаний инструмента, кинематические цепи круговых и осевых подач, и также блок адаптивного управления двигателями осевых и круговых подач.

25 Цепь осевых колебаний инструмента 1 включает в себя электродвигатель 2, клиноременный вариатор 3, зубчатые передачи 4, кривошипный диск 5 с эксцентрично расположенным пальцем 6, который входит в поперечный

30 паз пиноли 7 для сообщения последней и свя483233 занному с ней шпинделю 8 колебаний в осевом направлении.

Цепь круговых колебаний инструмента содержит электродвигатель 9, цилиндрическую зубчатую передачу, кривошипный диск 10 с эксцентрично расположенным пальцем 11, ша- тун 12, кинематически связывающий водило

13 с пальцем 11 и служащий для сообщения шпинделю 8 круговых колебаний через сателлиты 14 и центральное колесо 15 планетарного механизма.

Кинематическая цепь осевых подач предназначена для сообщения шпиндельной коробке

16 и шпинделю 8 медленного возвратно-поступательного движения в осевом направлении и включает в себя реверсивный электродвигатель 17, червячную передачу 18, ходовой винт 19, работающий в паре с гайкой, закрепленной на шпиндельной коробке.

Цепь круговых подач содержит электродвигатель 20, червячную передачу 21, связанную с внешним колесом планетарного механизма, и служит для сообщения шпинделю медленного вращательного движения.

Блок адаптивного управления 22, выполненный по одной из известных схем, содержиг две следящие системы: система 1 предназначена для управления двигателем круговых подач по изменению нагрузки в цепи круговых колебаний, а система II — для управления двигателем осевых подач по изменению нагрузки в цепи осевых колебаний инструмента.

С целью оптимизации работы следящих систем между ними введены перекрестные связи.

Адаптивный привод хонинговального станка работает следующим образом. При включении электродвигателей 2 и 9 через соответствующие кинематические цепи инструменту одновременно сообщаются рассогласованные по частоте осевые К,с и круговые К„р колебательные движения. Величина расстройки частот бесступенчато регулируется с помощью клиноременного вариатора 3, что позволяет изменять конфигурацию и плотность сетки траектории рабочего движения. Амплитуда колебаний регулируется путем изменения положений кривошипных пальцев 6, 11 с помощью регулировочных винтов. Одновременно с круговыми и осевыми колебаниями инструмента от электродвигателей 17 и 20 через кинематические цепи осевых и круговых подач дополнительно сообщаются медленные возвратно-поступательное и вращательное движения (5ОС и Яр). Адаптивное управление двигателями осевых и круговых подач инструмента осуществляется следующим образом.

При обработке детали, имеющей исходную погрешность геометрической формы, например овальность отверстия, нагрузка на электродвигателе 9, сообщающем инструменту круго5

10 д чится. По мере исправления овальности отверстия, нагрузка на двигатель 9 круговых колебаний стабилизируется и следящая система 1 подает команду на включение электродвигателя 20, который переориентирует инструмент

20 в круговом направлении.

При обработке отверстия с исходной конус. ностью следящая система II реагирует на изменение нагрузки электродвигателя 2, сообщающего инструменту осевые колебания, и

25 подает командный сигнал в цепь управления электродвигателем 17, который смещает инструмент в осевом направлении в зону наибольшей нагрузки.

Таким образом, адаптивный привод позво30

60 вые колебания, за период одного колебания изменяется от некоторого номинального значения до максимума в момент, когда хонинговальные бруски контактируют с минимальным диаметром овального отверстия. Следящая система 1 регистрирует изменение нагрузки на электродвигателе 9 и вырабатывает командный сигнал, который подается в цепь управления двигателем круговых подач, При этом, когда пара диаметрально расположенных брусков в среднем своем положении будет контактировать с минимальным диаметром овального отверстия (как показано на чертеже), двигатель круговых подач отклюляет направленно исправлять как овальность, так и конусность обрабатываемого отверстия.

При этом в результате введения перекрестных связей между системами автоматически более интенсивно выравнивается та погрешность, которая имеет большее отклонение, что оптимизирует процесс исправления геометрической формы.

Предмет изобретения

Адаптивный привод хонинговального станка, содержащий кинематические цепи круговых, осевых колебаний инструмента и подач, сообщающие инструменту медленные вращательное и возвратно-поступательное движения, и следящую систему для исправления конусности, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью автоматизации избирательного исправления исходной овальности обрабатываемого отверстия и оптимизации исправления погрешностей геометрической формы в процессе хонингования, он снабжен следящей системой исправления овальности с обратной связью по изменению нагрузки в цепи круговых колебаний для управления круговой подачей инструмента, причем между следящими системами овальности и копусности введены перекрестные связи для управления перемещением инструмента в зону с наибольшей конусностью или овальностью отверстия.

483233

Составитель Пуряев

Техред Т. Миронова

Редактор Н. Вирко

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3107717 Изд. № 992 Тираж 932 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4/5