Система управления приводом подач зубофрезерного станка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

1н>729928

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140377 (21) 2461901/25-08 с присоединением заявки МЗ р )м. к,.

В 23 F 5/20

Государствеииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1181. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15.1181 (53) УДК 621.9 14.

1 ° 1(088.8) (72) Авторы изобретения

С.Б.Фраймович, В. И.Шляхецкий и Ю.A.Ëóêàûåâ /pe, g)пй., т т.. (71) Заявитель

Вильнюсский станкостроительный завод им. 4 0-летия Октября (54 ) СИСТЕМА У1!РАВЛЕН ИЯ ПРИВОДОМ ПОДАЧ

ЗУВОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА р1 Воз

15

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубофрезерных станках, ра- ботающих по методу обкатки.

Известна разомкнутая система управления приводом подач, состоящая иэ путевых переключателей, взаимодействующих с ними нажимных упоров, релейной схемы, исполнительного уст-ройства, осуществляюцая управление подачей на оборот заготовки изменением отношения- скорости подачи, бесступенчатого вне цикла и непрерывного в процессе обработки, например на участках вреэания и выхода (1).

Область применения указанной системы управления ограничена станками с бесступенчато-регулируемыми приводами, сложными по своей структуре. целью изобретения является упрощение привода подач станка эа счет регулирования действующей подачи на оборот заготовки изменением длительного импульса скорости подачи.

Указанная цель достигается тем, что взаимодействующие с путевыми переключателями нажимные упоры установлены соответственно на шпиндель иэделия и на звено, кинематически связанное с салазками инструмента, в количестве, равном числу импульсов скорости подачи эа оборот иэделия и числу импульсов скорости подачи за цикл обработки заготовки, причем упоры, установленные на шпинделе, расположены на равных расстояниях друг от друга, а упоры на звене, кинематически связанном с салазками,на расстоянии, соответствующем действующим значениям подачи на оборот заготовки, вычисленном по формуле: где Яо — действующее в данной точке пути салазок значение подачи на оборот заготовкит — коэффициент передачи межд ду салазками и кинематически связанным с ним звеном;

-число импульсов скорости

25 подачи за оборот заготовки.

В упрощенном исполнении системы нажимные упоры установлены на шпинделе изделия и на салазках на одной

ЗО прямой, параллельной их ходу.

729928

На фиг.1 изображена развертка делительного цилиндра зубчатого колеса с нанесенной на ней винтовой траекторией полюса производственного зацепления, полученной при нарезании с постоянным отношением скоростей подачи и вращения заготовки; на фиг.2 — инерционность изменения шага винтовой траектории, вызванного ступенчатым изменением угла подьема: на фиг. 3 — развертка ломанной винтовой траектории с постоянным шагом; на фиг. 4 — то же при Яо,, „,= О, Q на фиг. 5 — развертка ломанной винтовой траектории, шаг которой изменяется в процессе обработки; на фиг. б — блок-схема предлагаемой системы управления.

Предлагаемая система осуществляет собой способ управления подачей на оборот заготовки, для пояснения которого рассмотрим траекторию полюса производственного зацепления в относительном движении на изделии.

Являясь результатом сложения двух движений: поступательного (в направлении подачи) и вращательного (вокруг оси заготовки), — эта траек- тория для случая обработки цилиндрического зубчатого колеса имеет вид винтовой линии (фиг.1). Шаг этой винтовой линии представляет действующее значение подачи на оборот заготовки.

Именно этот параметр наряду со скоростью резания определяет усилия резания, износ фреэы и съем металла, являясь в связи с этим одним из регулируемых параметров. На установившемся режиме. действующее значение подачи на оборот совпадает с отношением скоростей подачи и вращения заготовки, в то время как в переходном процессе изменение действующего зна.чения отстает от изменения отношения скоростей, геометрически интерпретируемого тангенсом угла подъема винтовой траектории полюса зацепления. Переключение, например, скорости подачи с одного мгновенного постоянного значения на другое графически отображается ступенчатым изменением угла подъема винтовой траектории, в то время, как вызванное этим изменением изменение ее шага происходит медленно и плавно, и только по истечении оборота заготовки шаг перейдет на новое установившееся значение (фиг.2). Показанный эффект отражает Принципиально важное для управления по подаче свойство процесса зубофрезерования, а именно, его инерционность.

Если скорость подачи периодически переключать сначала с максимума на минимум, а затем наоборот с минимума на максимум, т.е. изменять ее по прямоугольному периодическому закону, и если эти изменения производить це20 М щ боа 5 î vnin

Т 6оюах-6o min где S — действующее значение подаод чи на оборот э аготовки, мм/об:, 25 м vn n . Бо ию и „

Бмюах ОУиОК

3D

Ф

Б - ; Я,„- минимум и максимум мп ам скорости подачи, мм/мин; — минимум и максимум

З5 скорости вращения заготовки, об/мин; т — длительность работы на ои о х

Т вЂ” период изменения отношения скоростей

40 подачи и вращения заготовки.

Увеличение длительности работы на максимуме влечет за собой соот ветствующее уменьшение длительности

45 работы на минимуме, вследствие чего результат управления будет тем же, .если в соответствие с выбранным действующим значением подачи на оборот заготовки приводят скважность

50 импульса, определяемую по формуле 1и Ьа% боа и «со а

55 где Ь вЂ” длительность ра. боты на о ) )и

Таким образом, располагая всего двумя постоянными значениями скорос60 ти подачи: максимальным и минимальным для принятого диапазона- можно получить любое действующее значение подачи на оборот заготовки внутри этого диапазона. A если совместить минимум с нулем, то можно обойтись лое число раэ за каждый оборот заготовки, то получим ломанную винтовую. траекторию полюса зацепления с постоянным шагом, (фиг.3). При этом, чем дольше будем работать на максимуме и чем меньше на минимуме, тем больше получим шаг этой винтовой траектории. Отсюда следует, что действующее значение подачи на оборот заготовки можно изменять путем изменения длительности работы на максимуме периодически целое число раз за каждый оборот заготовки изменяющийся по прямоугольному закону cKQрости подачи. Связь отношения длительности работы на максимуме к пе15 риоду, именуемого коэффициентом заполнения импульса, с действующим значением подачи на оборот отражена зависимостью (1) 729928 одним постоянным значением скорости подачи — максимальным (фиг.4).

Длительность импульса может изменяться и в процессе резания, управляя действующей подачей, например, по программе на участках врезания и выхода с целью стабилизации нагрузки (фиг.5).

Приведенные рассуждения распространяются на управление радиальной и тангенциальной подачами при зубофрезеровании, например, червячных колес.

Предлагаемая система осуществляет описанный способ, причем период изменения скорости подачи задается угловым путем шпинделя изделия и принимается равным или кратным его обо- 15 роту, а длительность импульса — линейным перемещением салазок между двумя переключениями.

Система управления подачей станка (фиг.б)содержит путевой бесконтакт- Щ ,ный переключатель 1, установленный на корпусе шпинделя, флажок 2, закрепленный на шпинделе 3, электромагнитную муфту 4, микропереключатель 5, упоры 6, закрепленные на диске 7, д блок 8 промежуточных реле. Вращение диска 7 кинематически связано с перемещением корпуса салазок 9.

Работает система следующим образом.

Путевой бесконтактный переключатель 1 в момент прохождения, флажка

2 подает команду на включение электромагнитной муфты 4. Другой микропереключатель 5 при нажатии упорами 6 подает команду на выключение муфты 4.

Количество упоров 6 равно числу оборотов изделия за цикл обработки, а угловые расстояния между ними выполнены пропорциональными действую- 40 щим значениям оборотной подачи.

В качестве примера выполнения система была встроена в зубофрезерный станок, привод подач содержит асинхронный электродвигатель и 15-ти 4 ступенчатую коробку с электромагнитной муфтой, коммутирующей цепь рабочих подач. Упоры 6 на диске 7 были расположены в соответствии с законом регулирования действующей оборотной подачи, обеспечивающим стабилизацию момента на участках врезания и выхода при обработке цилиндрического прямозубого зубчатого колеса с мо-, дулем 1 мм, числом зубьев 29 и шириной венца 18 мм.

Обработка производилась. червячной фрезой Дф = 63 мм из быстрорежущей стали на следующих режимах: скорость резания 32 м/мин, скорость подачи, на которую была настроена коробка б9 подач, 47 мм/мин действующее значе ние подачи на оборот заготовки в начальной фазе врезания составляла

7,5 мм/об., на установившемся резании 1,5 мм/об., что соответствует скорости подачи 8,2 мм/мин.

Применение предлагаемой системы управления позволяет осуществить бесступенчатое регулирование действующего значения подачи .на оборот заготовки как вне рабочего цикла, так и в процессе обработки на зубофрезерных станках со ступенчато-регулируемыми приводами. Более того, количество ступеней в приводе подач может быть сокращено до двух или даже одной, что позволит упростить структуру приводов подач зубофрезерных станков.

Формула изобретения

1. Система управления приводом подач зубофрезерного станка, работающего по методу обкатки, содержащая путевые переключатели, взаимодействующие с ними элементы, например нажимные упоры, релейную схему и исполнительные устройства, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения привода подач станка за счет регулирования действующей подачи на оборот заготовки изменением длительности импульса скорости пода,— чи, нажимные упоры установлены соответственно на шпиндель изделия и На. звено, кинематически связанное с салазками инструмента, в количестве, равном числу импульсов скорости подачи за оборот изделия и числу импульсов скорости подачи за цикл обработки заготовки, причем упоры, установленные на шпинделе, расположены на равных расстояниях друг от друга, а упоры на звене, кинематически связанном с салазками, — на расстоянии, соответствующем действующим значениям подачи на оборот заготовки, вычисленном по формуле:

1 где g 3 — действующее в данной точке од пути .салазок значение на оборот заготовки; коэффициент передачи между салазками и кинематически связанным с ним звеном; — число импульсов скорости подачи за оборот заготовки.

2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нажимные упоры установлены на шпинделе изделия и на салазках на,одной прямой, параллельной их ходу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Косак Я. Новый обкаточный зубофрезерный станок. Чехословацкая тяжелая промышленность, 1974, Р 3.

729928 фри, Ы

Составитель М.Пуряев

Редактор Е.Месропова Техред A.Áàáèíåé Корректор Е.Рошко

Заказ 10619/1 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная,4