Копировально-фрезерный станок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

< >650784 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 12.76(21) 2430412/25-08 с присоединением- заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.791эюллетень № 9

Дата опубликования описания 09.03.79 (51) М Кл.2

В 23 Я. 35/00 государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.503,, 53 (088. 8) (72) Авторы изобретенйя

Б. С. Шейнин и С. Ф. Гольдшмид (71) Заявитель

Особое конструкторское бюро станкостроения (54) КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

Изобретение относится к области станкостроения.

Известны копировально-фрезерные станки, в которых обработка пространственносложных поверхностей производится инструментом, например концевой фрезой, перемещаемой по сигналам копировального прибора, взаимодействующего своим щупом с копиром, имеющим форму заданной поверхности.

Наиболее близким к предложенному является станок, который содержит станину и рабочие узлы, перемещаемые следящими приводами относительно нее и несущие режущий инструмент, копировальный прибор с датчиком рассогласования и механизм опережающего перемещения, осуществляющий постоянное колебательное (сканирующее) движение копировального прибора от специального двигателя через наклонный эксцентриковый вал для получения периодического опережающего движения копировального прибора (1).

К недостаткам этого станка относятся: сложность кинематической схемы; понижение точности обработки в процессе эксплуатации, обусловленное наличием постоянных высокочастотных колебательных движений копировального пальца, а следовательно и постоянных ударов пальца о копир; периодичность информации и ограниченность радиуса опережающего движения, устанавливающие предел повышения скорости копирования.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение точности обработки.

Указанная цель достигается тем, что копировальный прибор смонтирован на механизме перемещения, размещенном на одном из рабочих узлов, и снабжен дополниis тельными следящими приводами опережающего перемещения копировального прибора и датчиками дополнительных опережающих перемещений, а на рабочих узлах размещены датчики положения, причем выходы датчика рассогласования, датчиков дополнительных опережающих перемещений и датчиков положения рабочих узлов связаны со входами дополнительных следящих приводов опережающего перемещения копироваль650784

15 го

Зо

Формула изобретения

3 ного прибора и следящих приводов рабочих уэлса.

На фиг. показан предлагаемый станок, общий вид; на фиг. 2 изображены траектории движения копировального прибора и режущего инструмента в одной из плоскостей копирования.

На станине 1 расположена стойка 2, смонтированная на санях 3, приводимых в движение вдоль станины двигателем 4. Перемещение в вертикальном направлении осугцествляется поперечиной 5 на стойке при помощи двигателя 6. Осевое перемещение осуществляется шпиндельной бабкой 7 по поперечине 5 двигателем 8. Все перемещения рабочих узлов, осуществляемые двигателями 4, 6, 8, измеряются датчиками положения 9, 10, 11 рабочих узлов. В шпиндельной бабке закрепляется режущий инструмент 12.

Копировальный прибор 13 с датчиком рассогласования 14 размещен на механизме перемещений, состоящем из каретки 15, стойки 16 и и салазок 17, перемещаемых по своим направляющим при помощи двигателей дополнительных опережающих перемещений 18, 19, 20. Механизм перемещений копировального прибора включает в себя датчики опережающих перемещений 21, 22, 23, связанные с кареткой 15, стойкой 16 и салазками 17. Выходы датчиков 9, !0, 11, 14, 21, 23, 22 связаны со входами дополнительных следящих приводов опережающего перемещения копировального прибора и следящих приборов рабочих узлов, входящих в систему управления 24. К системе управления подключены двигатели 4, 6, 8, 19, 20, 18.

На фиг. 2 изображена траектория Bi движения копировального прибора 13 и соответствующая ей траектория В движения режущего инструмента 12 по копиру 25 и обрабатываемой детали 26. Точками А, и А указаны положения копировального прибора и режущто инструмента в один и тот 40 же момент времени. Копировальный прибор опережает режущий инструмент на величину L, зависящую от скорости движения и от инерционности следящих приводов рабочих узлов. Чем больше скорость и чем больше инерционность, тем больше выби45 рается величина 1..

Станок работает следующим образом. Перемещения режущего инструмента 12 и копировального прибора 13 осуществляются по сигналам системы управления 24 перемещениями саней 3 со стойкой 2 по станине 1, поперечины 5 по стойке 2 и шпиндельной бабки 7 по поперечине 5. Опережающие перемещения копировального прибора 13 относительно режущего инструмента 12 осуществляются по шпиндельнои бабке 7 пере55 мещениями каретки 15 по стойке 16 и стойки 16 по салазкам 17. Система управления

24 по сигналам с датчиков опережающих перемещений 21, 22, 23, датчика рассогласования 14 и датчиков положения рабочих узлов 9, 10, 11, вычисляет ускорения перемещений копировального прибора по поверхности копира, сравнивает их с заданными допустимыми величинами, а также корректирует траекторию .перемещения режущего инструмента.

При копировании «опасных» участков, т. е. участков с малыми радиусами кривизны или изломами, ускорения могут превысить величины, допустимые для приводов рабочих узлов, что приводит к ошибкам воспроизведения. При превышении этих величин система управления 24, воздействуя на двигатели 4, 6, 8 рабочих узлов, снижает их скорость на подходе к «опасному» участку, и режущий инструмент обрабатывает его с меньшими ошибками. После обработки «опасного» участка система управления 24 выдает сигнал на повышение скорости копирования. Кроме того, она по сигналам с датчиков опережающих перемещений 21, 22, 23 и датчика рассогласования 14, воздействуя на двигатели дополнительных опережающих перемещений 18, 19, 20, поддерживает заданную величину опережения L между копировальным прибором

13 и режущим инструментом 12.

Таким образом, опережающие перемещения, т. е. опережение копировального прибора по отношению к режущему инструменту, введены для того, чтобы иметь возможность заранее снижать скорость и не допускать вреза в обрабатываемую деталь.

Показанный на фиг. станок не исключает другие варианты исполнения, в которых сохраняются описанные выше взаимосвязи хотя бы по одному из направлений перемещений рабочих узлов.

Введение непрерывных опережающих перемещений копировального прибора по отношению к режущему инструменту повышает точность копирования и ведет к повышению производительности станка, так как позволяет повысить среднюю скорость обработки. Отсутствие принципиальных ограничений на величину опережения позволяет снизить требования к быстродействию следящих приводов рабочих узлов при сохранении точности обработки.

Кроме того, непрерывность опережающего перемещения и отсутствие колебательных движений снимает ограничения по скорости копирования, повышает долговечность деталей копировального прибора и точность обработки.

Копировально-фрезерный станок, содержащий станину и рабочие узлы, перемещае650784

Pv7, !

Фиг. 2

1! НИИПИ Заказ 696/14 ираж 1221 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мые следящими приводами и несущие режущий инструмент, копировальный прибор с датчиком рассогласования и механизмом перемещения, а также систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, копировальный прибор установлен на рабочем узле и снабжен дополнительными следящими приводами опережающего перемещения с соответствующими датчиками, а на рабочих узлах размещены датчики положения, причем выходы датчиков рассогласования, опережающих перемещений и положения рабочих узлов связаны с0 входами следящих приводов опережающего перемещения копировального прибора и следящи» приводов рабочи.» узлов.

Источники информации, нринятыс во Внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ,% 3.512.401, кл. 90--62, ! 970.