Система управления приводом подач зубофрезерного станка

 

Союз Свватскнк

Соцналнстнческих

Ржпубннк

ПИСАН И Е

ЗОБРЕТЕНИЯ

oi>729929

АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Дополнительное к авт. свид-ву

Заявлено 060777 (21) 2504379/25-06

®>,,„з исоедииением заявки ¹

В 23 F 5/20

Государственный комитет

СССР яо яеяви изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 1 1181 Бюллетень N9 42

М) 4Ê 621.914..1(086.8) Дата опубликования описания 151 1,61

Р2) Авторы изобретения

С.В.Фраймович, В.И.Шляхецкий, Ю.А.Лукашев и В.И.Лаврентьев

Вильнюсский станкостроительный завод им.40-летия Октября (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПОДАЧ

ЗУБОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

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

Известна разомкнутая система управления приводом подач, осуществляющая способ управления подачей на оборот заготовки за счет изменения скорости подачи, бесступенчатый вне. цикла и .непрерывный в процессе обкатки, например на участках вреэания и выходаЫ.

Область применения указанной системы ограничена станками с бесступеичато-регулируемыми приводами, сложными по своей структуре.

Целью изобретения является расширение области применения системы управления, Содержащей путевые переключатели и релейные схемы на автома 2О тическое управление подачей на оборот заготовки,в том числе,и в процессе эубофрезерования;

Указанная цель достигается тем, ц что в систему управления приводом подач к дополнительно имеющимся введены несколько путевых переключателей. Эти путевые переключатели и нажимные упоры установлены соответственно на корпусе и на шпинделе изделия, причем элемент, взаимодействуюгщий с,включающим путевым переключателем, закреплен на шпинделе иэделия, : а элементы, взаимодействующие с вык ,люЧающими путевыми переключателями, установлены с возможностью перемещения по дугам окружностей, концентричных оси вращения шпинделя изделия, и смещены относительно первого на угол, соответствующий одному иэ принятых для обработки данного изделия дискретных действующих значений подачи на оборот заготовки и вычислен ный по формуле: во И К

s - - -+® — ььо" ч„

Вм2

8о81-1-об - принятое действующее значение подачи на оборот эаготовкит кф, К вЂ” скорость вращения и число заходов фрезыу

9у — принятая скорость подачиу

; — число зубьев обрабатываемого колесат 61 " угол между радиальными плоскостями, в которых расположены включающий и 1 -й выключающйй путевые переключатели, 729929 при этом количество подключенных к исполнительным устройствам через логический блок, обеспечивающий заданную последовательность их срабатывания, включающих путевых переключателей равно количеству принятых дискретных значений подачи на оборот заготовки.

На фиг. 1 представлена развертка делительного цилиндра зубчатого колеса с нанесенной на ней винтовой траекторией полюса производственного зацепления, полученной при нареэании с постоянным отношением скорости подачи и вращения заготовки) .на фиг.2 — развертка делительного .цилиндра зубчатого колеса с нанесенной на ней траекторией полюса производственного зацепления, полученной при нарезании со скоростью подачи, периодически изменяющейся по закону прямоугольного импульса один раз за оборот заготовки, причем с постоянной шириной импульса; на фиг. 3 — то же, с переменной шириной импульса на фиг.4 — схема системы управления подачей станка, предназначенной для нарезания червячного колеса с использованием радиального вреэания; на фиг. 5 — вид по стрелке А на фиг.4.

Предлагаемая система осуществляет способ управления подачей на оборот заготовки, для пояснения которого рассмотрим траекторию полюса производственного зацепления в относительном движении на изделии, в дальнейшем именуемую траекторией. Являясь результатом:сложения двух движений: поступательного (в направлении подачи) и вращательного (вокруг оси заготовки), эта траектория для случая обработки цилиндрического зуб" чатого колеса имеет вид винтовой линии (фиг. 1). Именно этот параметр, в основном, определяет усилие реза.ния, съем металла, оказывает наряду со скоростью резания влияние на стойкость инструмента, является регулируемым параметром и называется нами действующей подачей на оборот заготовки.

Понятие действующего значейия подачи на оборот заготовки введено для отличия от мгновенного ее значения или отношения скоростей подачи и вращения заготовки, геометрически интерпретируемого тангенсом угла подъема винтовой траектории.

Известные системы управления осущестляют изменение шага винтовой траектории за счет изменения ее угла подъема, что предполагает обязательное изменение скорости подачи.

Но шаг винтовой траектории может изменяться и иначе. Если скорость подачи периодически изменять по закону прямоугольного импульса {или, проще говоря, периодически включать

l и выключать ее) и если эти изменения производить целое число раз эа каждый оборот заготовки, то получим ломанную винтовую траекторию с постоянным шагом (фиг.2).

При этом шаг такой ломанной винтовой траектории можно изменять путем. изменения ширины импульса скорости подачи, значение которой может быть принято постоянным и обеспечивающим диапазон регулирования. Связь отноШения ширины импульса к периоду следования импульсов (в данном случае период следования равен обороту заготовки) и действующего значения подачи на оборот заготовки отражается

1О

15 зависимостью: ние подачи на заданной скорости. Эта же команда проходит в логическую схе$0

6Î му, которая соединяет со входом исполнительного устройства соответствующий данному обороту выключающий путевой переключатель. В процессе вращения:шпинделя иэделия другие нажимные упоры, установленные на нем, взаимодействуют последователь" но каждый со своим выключающим путевым переключателем. Однако команда на выключение исполнительного устройства пройдет только тогда, когда во взаимодействие с упором вступит

Тбт" выключающий переключатель, который логической схемой на первом обороте подсоединен к входу исполнитель од1 r - Ьд2

OInaX И К о In0IX где Яо . †значение действуюифй .подачи на оборот изделия, принятое для цикла обработки данного зубчатого колеса;.

6 — максимальное возможное значение действующей подачи на оборот изделия.

Система управления подачей станка (фиг.4) содержит нажимные упоры 1, установленные на шпинделе стола и взаимодействующие с путевыми переключателями 2, которые блоком установлены на корпусе стола 3. Блок переключателей соединен с входбм релейной схемы 4. Релейная схема, определяющая последовательность подключения переключателей, соединена с электромагнитной муфтой 5, коммутирующей цепь подач.

Работает система следующим образом.

B начале первого оборота заготовки, в момент взаимодействия включающего путевого переключателя с нажимным упором, установленным на шпинделе иэделия, подается команда на исполнительное устройство,коммутирующее привод подач, например, электромагнитную муфту. Начинается движе729929 ного устрой;.тва. С этого момента движение подачи прекращается до йачала следующего оборота. От момента включения до выключения исполнительного

I устройства шпиндель иэделия повернется на угол 9 = 9g „ что соответствует значению действующей подачи на оборот заготовки 5од„. = ВоД, В начале второго оборота включающий переключатель опять подает команду на включение исполнигельного устройства О в логическую схему, которая в соответствии с предписанным законом под1соединит к входу исполнительного уст ройства другой выключающий переключатель. В результате этого на втором обороте от момента включения до выключения исполнительного устройства шпиндель изделия повернется на угол и соответственно бор„6

Таким же образом система фуйкционирует на каждом последующем обо- 20 роте иэделия.

В качестве примера выполнения предлагаемая система была встроена в эубофрезерный станок, привод радиальных подач которого содержит Я асинхронный двигатель и ступенчатую коробку подач с электромагнитной муфтой, коммутирующей цепь рабочих подач. Станок был настроен для нарезания червячного колеса m - =2, ЗО

Е = 27 методом радиального врезания. расчетом было установлено, что при условии постоянства съема металла весь путь врезания должен быть пройден за пять оборотов заготовки. ,Причем, на первом обороте заготовки равно 340, на втором 300 на третьем 160, на четвертом 140 и на пятом 100 . Скорость подачи была о установлена равной 32 мм/мин.

Экономический эффект от применения системы может быть получен за счет повышения производительности станка например, при регулировании подачи на участках врезания и выхода инструмента, а также за счет 4 упрощения структуры привода подач, например, уменьшением числа ступеней в коробке подач до одной или двух без изменения.диапазона регулирования подачи на оборот изделия. 4О

Формула изобретения

Система управления приводом подач зубофрезерного станка, работающего по методу обкатки, содержащая включающие и выключающие исполнительные устройства, путевые переключатели, взаимодействующие с ними элементы, например нажимные упоры, и релейную схему, отличающаяся тем, что, с целью расширения области ее применения, путевые переключатели и нажимные упоры установлены соответственно на корпусе и на шпинделе изделия, причем элемент, взаимодействующий с включающим путевым переключателем, неподвижно закреплен на шпинделе изделия, а элементы, взаимодействующие с выключающими путевыми . переключателями, установлены с возможностью перемещения по дугам окружностей, концентричных оси вращения шпинделя иэделия, и смещены относительно первого на угол, соответствующий одному иэ принятых для обработки данного иэделия дискретных действующих значений подачи на оборот заготовки и вычисленный по фор-. мулей где 5сд „< — принятое действующее значение подачи на. оборот заготовки . я@ к — скорость вращения и число заходов фреэы;

5„ — принятая скорость пода,чи;

Z - число зубьев обрабатываемого колеса; Ро„ - угол между радиальными плоскостями,в которых расположены включаюший и 1 -й выключагщий путевые переключатели, при этом количество подключенных к исполнительным устройствам через,ло- гический блок, обеспечивающий- задан ную последовательность их рабатывания, выключающих путевых переключателей равно количеству принятых дискретных значений подачи на оборот заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Косах Я. Новый обкаточный эуббфреэерный станок. Чехословацкая тяжелая промышленность, 1974, Р 3.