Устройство для адаптивного управления хонинговальным станком

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ пц 506277

Союз Советских

Социалистических

Республик

f

I (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.06.71 (21) 1666678/25-8 (51) М. Кл. В 24В 33/06 (23) Приоритет — (32) 15.06.70 (31) 7021842 (33) Франция

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 05.05.76 (53) УДК 621.923.5 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Альберт Гроссо (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете Аноним Отомобиль Ситроэн> (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ХОНИНГОВАЛЬНЫМ СТАНКОМ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для управления хонинговальными станками при обработке ступенчатых отверстий.

Известны устройства для адаптивного управления хонинговальным станком с гидравлическим приводом разжима брусков, содержащие датчик крутящего момента, сравнивающее устройство и механизм, поддерживающий крутящий момент на определенном уровне. Известные устройства могут быть использованы для поддержания оптимального крутящего момента на одном уровне при хонинговании одного цилиндрического отверстия и не могут быть использованы при хонинговании ступенчатых отверстий многорядной хонинговальной головкой. При хонинговании ступенчатого отверстия многорядной хонинговальной головкой все ступени отверстия начинают обрабатываться не одновременно. Обычно сначала один ряд брусков соприкасается с одной ступенью отверстия, потом после некоторого времени обработки этой ступени второй ряд касается второй ступени отверстия и обе ступени обрабатываются одновременно. При хонинговании ступенчатых отверстий оптимальный крутящий момент зависит в каждый момент времени от того, сколько ступеней одновременно обрабатывается в данный момент. Следовательно простое подключение датчика момента не обеспечивает достижения оптимального крутящего момента на весь цикл обработки.

Цель изобретения — изменение величины

5 заданного уровня крутящего момента при хонингования ступенчатых отверстий многорядной хонинговальной головкой при изменении числа работающих брусков. Это достигается тем, что по крайней мере один из рядов бру10 сков снабжен пневматическим датчиком контакта, выполненным в виде сопла, соединенного с источником сжатого воздуха через регулятор расхода и с компаратором, сравнивающим давление, подаваемое через датчик

15 крутящего момента, и давление, подаваемое через датчик контакта и управляющим давлением в гидроприводе разжима.

На фиг. 1 показано устройство, разрез; на фиг. 2 — нижняя часть устройства в боль20 шем масштабе, разрез; на фиг. 3 — разрез по

А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — гидравлическая и пневматическая схема устройства; на фиг.

5 — компаратор, разрез.

Датчик крутящего момента описываемого

25 устройства, закрепленный на хонинговальной головке, состоит из пустотелой оправки 1, ь которой размещен трубчатый элемент 2, верхняя часть которого прикреплена винтами 3 к оправке 1. В нижней части оправки 1 имеет30 ся сопло 4 (фиг. 3), расположенное в однои

506277 из сторон радиальной канавки 5, соединенной с каналом 6. Перед соплом 4 находится запирающий шип 7 с уплотнением 8, жестко связанный с трубчатым элементом 2, В положении покоя этот клапан запирает сопло 4.

Канал 6 соединяется через поворотное соединение 9 с трубопроводом 10 (фиг. 4), подводящим сжатый воздух, в который вставлен регулятор расхода, выполненный в виде жиклера 11. Датчик крутящего момента работает следующим образом.

Когдa оправка 1 вращается в направлении стрелки Б (фиг. 3) и нижний край элемента

2 подвергается воздействию крутящего момента, то этот край поворачивается относительно оправки 1 в направлении, противоположном стрелки Б, так что запирающий шип

7 с уплотнением 8 отходит от сопла 4 на некоторый угол, определяемый крутящим моментом. Следовательно расход воздуха, перепускаемого соплом 4, зависит от этого момента. Тоже самое относится и к давлению воздуха в трубопроводе 10 после жиклера

11, которое будет тем меньше, чем больше будет крутящий момент.

К нижней части трубчатого элемента 2 с помощью вспомогательного фланца 12 прикреплен корпус 13 хонинговальной головки (фиг. 2). В радиальных пазах 14 корпуса 13 установлены две группы толкателей 15 и 16.

Между толкателями 15 и 16, а также между толкателем 16 и пазом корпуса размещены ролики 17 и 18 для регулировки относительного положения толкателей 15 и 16.

Толкатели 15 и 16 взаимодействуют с разжимным конусом 19, связанным тягой 20 с поршнем гидравлического цилиндра 21 (фиг. 4) гидропривода разжима хонинговального станка. Конус 19 прижимает толкатели

15 и 16 к соответствующим разрезным кольцам 22 и 23, наружная поверхность которых покрыта абразивным материалом. Эти кольца закреплены на корпусе 13 гайками 24. Требуемое расстояние между кольцами 22 и 23 регулируется кольцами 25 и 26. Кольца 22 и

23 с абразивным покрытием предназначены для обработки двух концентрических отверстий 27 и 28 детали 29.

Обрабатывающее кольцо 12 снабжено датчиком контакта этого кольца с обрабатываемым отверстием 28. Датчик контакта представляет собой жиклер 30, вставленный в корпус 13 и рубашку 31, запрессованную в кольцо 23. сиклер 30 соединен при помощи канала 32, проходящего через корпус 13, канала 33 во фланце 12, гибкого шланга 34, канала 35 в оправке 1, поворотного соединения 9, жиклера 36 с трубопроводом 10, подводящим сжатый воздух. Трубопровод 10 соединен с источником сжатого воздуха 37 через клапан

38, регулирующий давление воздуха в системе. сиклер 11 датчика момента и жиклер 36 датчика контакта подключены трубопроводами 39 и 40 к клапанной коробке 41. сиклер

55 бО

36 соединен, кроме того, с регулируемым жиклером 42, связанным с атмосферой. Клапанная коробка 41 (фиг. 5) имеет картер 43, в котором закреплена одна из стенок капсулы

44, соединенной с трубопроводом 39. Вторая стенка капсулы 44 воздействует, преодолевая сопротивление пружины 45, на шток 46 клапана 47, создающий возможность выпуска воздуха из трубки 48 через шланг 49. Клапан

47 может быть также связан с одной из стенок капсулы 50, другая сторона которой соединена с картером 43, Капсула 50 соединена с трубопроводом 40. Трубка 48 подключена через жиклеры 51 и 52 к источнику сжатого воздуха 53.

Цилиндр 21 гидропривода разжима управляется гидравлическим контуром, в состав которого входит насос 54. создающий давление в трубопроводе 55, соединенным с верхней полостью 56 цилиндра 21, и в трубопроводе 57, соединенным с нижней полостью 58 цилиндра 21.

В трубопроводе 55 размещены калиброванный жиклер 59 и регулятор давления 60, а в трубопроводе 57 — калиброванный жиклер

61 и регулятор расхода 62. Этот гидравлический контур подсоединен к регулируемому жиклеру 63, которым управляет капсула 64, связанная с трубопроводом 48, расположенным между жиклером 51 и 52.

В процессе работы усилие на тяге 20 определяется разностью давлений в полостях 56 и 58, т. е. фактически давлением в полости

58, поскольку давление в полости 56 поддерживается регулятором 60 на постоянном уровне.

Если раздвижные кольца 22 и 23 еще не соприкоснулись с отверстиями 27 и 28, то сопло 4 будет закрыто, а жиклер 30 открыт и соответственно давление в трубопроводе 39 будет максимальным, а давление в трубопроводе 40 — минимальным. Клапан 47 установится так, что трубка 48 закрыта. Капсула 64 вздута и удерживает жиклер 63 в открытом положении, при котором его диаметр превышает диаметр жиклера 61. В таких условиях вся жидкость, подаваемая насосом в трубопровод 57, и часть жидкости, находящейся в полости 58 цилиндра 21, проходит через жиклер 63 на слив. Разжимной конус 19 перемещается вниз и раздвигает рабочие кольца 22 и 23 со скоростью, ограниченной регулятором расхода 62.

Допустим, что сначала только кольцо 22, не имеющее датчика контакта, придет в соприкосновение со своим отверстием 27. В этих условиях датчик момента будет поддерживать крутящий момент на первом постоянном уровне. Под воздействием момента хонингования приоткроется сопло 4, давление в трубопроводе 39 снизится, капсула 44 сожмется, потянув за собой шток 46, клапан 47 откроется. Капсула 64 сожмется и перекроет жиклер

63. Разжим хонинговальной головки будет зависеть от крутящего момента, 506277

Если тснерь кольцо 23 соприкоснется со своим отверстием и перекроет жиклер 30 датчика контакта, то давление в трубопроводе

40 повысится и клапан 47 сместится влево.

Открытие клапана произойдет следовательно при более сильном сжатии капсулы 44, т. е. при большем крутящем моменте. Датчик момента будет поддерживать крутящий момент постоянным, на более высоком уровне.

Если в начале цикла хонингования контакт кольца 23 и обрабатываемого отверстия возникнет сразу, то крутящий момент хонингования сразу будет установлен на высоком втором уровне. Если этого хотят избежать, то можно и кольцо 22 снабдить датчиком контакта, как это показано на фиг. 4 штрихпунктирными линиями. сиклер этого датчика обозначен 30а. В этих условиях крутящий момент хонингования будет сначала поддерживаться на постоянном первом или втором уровне в зависимости от того, какой жиклер

30 или 30 а перекрыт, а затем когда с отверстиями соприкоснутся оба кольца, то крутящий момент хонингования будет поддерживаться на более высоком втором уровне.

Формула изобретения

5 Устройство для адаптивного управления хонинговальным станком с гидравлическим приводом разжима брусков, содержащее датчик крутящего момента, сравнивающее устройство и механизм, поддерживающий крутя10 щий момент заданной величины путем изменения давления в гидроприводе разжима, отличающееся тем, что, с целью изменения заданной величины крутящего момента при хонинговании ступенчатых отверстий

15 многорядной хонинговальной головкой при изменении числа работающих рядов, по крайней мере, один из рядов снабжен пневматическим датчиком контакта, выполненным в виде сопла, соединенного с источником сжатого воздуха через регулятор расхода, и клапанной коробкой, сравнивающей давление, подаваемое через датчик контакта, и управляющей давлением в гидроприводе разжима.

506277 HZ..7

Составитель В. Карпов

Техред М. Семенов

Корректоры: А. Николаева и В. Дод

Редактор О. Филиппова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1225/9 Изд. № 264 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5