Устройство для шлифования цилиндрических,конических и профильных поверхностей

 

) ! ! (51) М. Кл.е (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Гкударстаенный иемитет

Goeexa Мин№страа СИСр по делам изобретений и ет№рытий (22) Заявлено 16.01.74 (21) 1985251/08 с присоединением заявки №

B 24 В 47/20 (23) Г)риоритет (43) Опубликовано 05.08.76 Б!Оллетень (53) УДК 62-82(088.8) (4Б) Дата опубликования описания 22.10.76 (72) Лвтор изобретения

Н. B. Кошелев (71) Заввитель Куйбышевский завод координатно-расточных станков (54) УСТРОЙСТВО а 111,1ИФOBW-11!

КОНИЧЕСКИХ И ПРОФИИЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к устройству для шлифования цилиндрической, конических и профильных йоВерхностей и может найти широкое применение в металлорежуших станках, особенно в координатно-шлифовальных с ганках.

Известны ус тр ойс тва для шлифования цилиндрических и конических отверстий, которые содержат гильзу„совершающую возвра но-посту!ательное движение, ра" положенный l0 внутри гильзы шпиндель с радиально перемещающимся инструментодержателем, несущим вращающийся шлифовальный шпиндеш, совершающий одновременно планета-,íîå движение. Радиальное перемещение инструмен- 15 тодержателя осуществляется продольно-перемещающимся штоком! профиль нижнего конца которого представляет собой прямую, наклоненную к оси штока, при этом шток расположен соосно с главным шпинделем и имеет 20

Il p H B o|j, о Г л и н е и к и у п р а в де и и я

Однако в этом устрой: тве длинная и сложная кинематическая цепь передачи движения от линейки управления до инструмента снижает жесткосгь привода, а это ведет к сниже= 25 недо точности радиального, перемещения ин-!! струментодержателя (инструмента), следовательно, счижается точность обработки лове р хи осте й, Бель изобретения — повышение жесткости кинематической цепи и точчости радиального перемещения инструментодержателя.

Э

Зтр достигается 1ем, что в предлагаемом устройстве возвратная пружина сильфона гидрострикционного двигателя жестко взаимодействует с мембраной гидроопоры,. выполненной в виде замкнутой полости, а вторая мембр!ана соединена с датчиком положения гидравлической системы автоматического управления посредством толкателя и рычага с различным соотношением длин плеч.

На фиг. 1 дана принципиальная схема устройства с встроенным копирпым управлением радиальным перемешением инструмен- ! тодержателя, на фиг. 2 — схема передачи усилия толкателя на преобразователь усилия в результате действия копира.

В корпусе 1 шпипдельной бабки расположена гильза 2, которая пе вращается, но мо523792 жет перемешаться or привода возвратно-поступательного движения (не показан). Гильза 2 является базой для полого шпинделя 3, верхний конец которого соединен через шестерни 4, 5 и шлицевой вал6 с приводом вращения шпинделя 3 (не показан). Нижний конец шпинделя 3 соединен с корпусом 7, по направляющим которого перемещается инструментодержатель, выполненный в виде двойных салазок 8 и 9 с установленным на салазках 9 шлифовальным шпинделем 10.

Для радиального перемещения инструментодержателя внутри корпуса 7 размещен исполнительный гидродвигатель 11, например гидрострикционный.

}О

Гидродвигатель 11 состоит из чувствительного к изменению давления элемента, например сильфона 12, штока 13, соединенного с инструл1ентодержателем 8 и 9 возBpBTHoN пружиной 14, и гидроопоры15.

Гидроопора 15 представляет собой замкнутую полость, заполненную жидкостью и сдавленную через мембраны 16 и 17 пружинами 14: 18.

1ф

Исполнительный гидродвигатель 11 управляется гидравлической системой автоматического управления, состоящей из гидравлического преобразователя усилия (ПУ) 19 для преобразования механического сигнала входа в виде движения толкателя 20 от действия копира 21 в гидравлический, усилителя мощности 22 (фиг.1), в качестве которого используется известный из систем элементов гидравлической регулирующей З5 автоматики (СЗГРА) усилитель решающий гидравлический (УРГ), и датчика положения 23, в качестве которого используется преобразователь усилия (ПУ).

Датчик 23 определяет положение инструментодержателя относительно корпуса 7.

В целом исполнительный гидродвигатель

11 с гидравлической системой автоматического управления образуют следящий привод, в котором величина давления жидкости в гидроопоре 15 является обратной связью между механическим сигналом входа и механическим сигналол выхода в виде движения штока 13. Причем передача давленич 5О обратной связи or вращающейся вместе со шциндэлем 3 гидраопоры 15 к невращающемуся датчику положения 23 осуществляется через мембрану 17, толкатель 24 и рычаг 25, длина плеч которого может быть g5 различной для того, чтобы повысить точность преобразования минимального перемещения инструментодержателя и штока 13 в соответствующее давление датчика положения 23.

Подвод давления рабочей среды до усилителя мощности 22 к гидродвигателю 11 осуществляется по трубопроводу 26, кольцевой выточке 27 и каналу 28.

Преобразователь усилия 9 с то-и -ателем 20 крепятся на корпусе гильзь. могут совершать возвратнопоступатель; —. 5е движение относительно копира 21.

Осевое усилие толкателя 20, возникающее- в результате перемещения его ролика

29 по копиру 21, передается на вход преобразователя усилия 19 через эталонную пружину 30.

Для шлифования цилиндрических и конических поверхностей копир 21 может быть выполнен в виде линейки управления, которую можно установить на планке 31 под различным углом наклона к направлению перемещения гильзы 2 (как показано н» фиг.1)

Для обеспечения гекушей подачи вреза"ния копир 21 может перемещаться перпендикулярно направлению движения гильзы 2 от привода подачи врезания (не показан) через шестерню 32 и рейку 33.

Копирное координатное шлифовапие цилиндрических и профильных псверхнос-. и осуществляется следующим образом, В данном случае программонссителем по обработке профиля поверхности является сменный копир 21 (фиг.1). Пес;.,е плане-тарного вращения шлифовальног:, шпинделя

10 гильзе 2 сообщается возвратно:=поступательное движение. В результа-. этого осевое усилие топкателя 20„вызванное перемещением его ролика 29 по копиру 21, передается на вход преобразователя усилия 19 через эталонную пружи. у 30.

Преобразователь усилия 19 преобра;er механический сигнал (усилие пружины 30) в гидравлический си-.нал Рв,., и подает его на вход усилителя мощности 22, З-то приводит к изменению давления Рв, на выходе усилителя мощности 22„которое через трубогровод 26, кольцевую выточку 27 и канал 28, подается в гидродвигатель 11 и вызывает движение usòîêà 13.

Движение штока 13,, а„следовательно, и инсгрументодержателя вызывает изменение усилия пружины 14 и давления ь гидроопоре 15.

Величина изменения давления в гидрсопоре 15 передается через ме;лбрану 17„, толкатель 24 и рычаг 25 в датчик положе-ния 23, который преобразует движение ры-: чага 25 в гидравлический сигнал сбратной связи Ро и подает его на усилитель мощности 22„

523792

Система приходит в равновесие тогда, когда сигнал давления обратной связи Рос будет равен сигналу входа Рв на усилителе мощности 22.

Таким образом, каждому положению р эли5 ка 29 на профиле копира 21 соответствует вполне определенное гидравлическое давление в гидродвигателе 11, а, следовательно, и вполне определенное положение инструментодержателя.

В динамике инструмент, закрепленный в шлифовальном шпинделе 10, будет воспроизводить на обрабатываемой детали точную копию профиля копира 21, т.е. цилиндр, конус или криволинейную поверхность тела вращения. цилиндрические поверхности тел вращения получаются в том случае, когда линей- 2Î ка управления будет установлена параллельно оси гильзы 2, конические поверхности— когда линейка управления будет установлена на требуемый угол цо отношению к оси гильзы 2, а профильные — когда копир будет 2S иметь состветствующий профиль.

Формула изобретения

Устройство для шлифования цилиндрических, конических и профильных поверхностей, вы олнецыое в виде гильзы, в которои размещен главный шпиндель с радиально перемещающимся инструментодержателем с вращающимся шлифовальным шпинделем, сменно "о копира, связанного с гильзой через ролик и толкатель, а с приводом подачи— через реечную передачу, а также следящего привода, включающего гидравлическую систему автоматического управления с датчиком положения, мембранную гидроопору и гидрострикционный двигатель, выполненный в виде сильфона с возвратной пружиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности кинематической цепи и радиального перемещения инструментодержателя, возвратная пружина сильфона гидрострикционного двнгате. : жестко связана с мембраной гидреопср ыполненной в виде замкнутой полости, втор я мембрана которой соединена с датчиком .вложения гидравлической системы автоматического управления посредством т:х-.ка-.геля и рычага с различным соотношением д:.. ::н плеч.

523792

Аглаю

Фиг. 1 о

@lit. 2

Составитель В. Аношко

Редактор И. Бродская Техред О. Луговая Корректор С, Шекмар

Заказ 5064/425 Тираж 1068 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патенг", г. Ужгород, ул. Проектная, 4