Фрезерный станок

 

О П И С А Н И Е 1 984714

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическин

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 10. 07. 81 (21) 3316331/25-08 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет (5! )М. Кл .

В 23 С 1/00. 1Ьауаарственный квинтет

СССР вв далем «зобретеннй и аткрыткй (53) УДК621,914. .1(088.8) Опубл1тковано 30.12,82. Бюллетень № 48 i

Дата опубликования описания 30.12.82

П. А. Ратомский и В. И. Шафранович (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени Вильн станкостроительный завод "Жальгирис" (7.1) Заявитель (54) ФРКЗЫ НЫй СТАНОК

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано на предприятиях, производящих иэделия повышенной и высокой степеней точточности, Известны фрезерные станки, включающие консоль с ходовым винтом ее. вертикального перемещения, двухконтурную систему управления с контуром управления подачей при стабилизированном значении мощности резания, содержащим измерительно-преобразовательную систему, и контуром управ-ления размером статической настрой» ки (1), т5

Недостатком известных решений яв" ляется невозможность учета погрешностей, образованных размерным износом. режущего инструмента и температурными деформациями системы СПИД. . Одним из недостатков будет также по- грешность, вносимая позиционированием узлов по координатам х и у, вели2 чина которой будет меньше, чем в рассмотренном аналоге, Цель изобретения — повышение точности и производительности станка.

С этой целью в станке контур управления размером статической настройки выполнен из размещенных в консоли станка автономных приводов один из которых - привод повторных установок - связан с ходовым винтом вертикального перемещения консоли посредством .введенной в станок кинематической пары вращательного движения, а другой - привод малых перемещений для внесения поправок в- размер статической настройки - связан с вышеуказанным ходовым винтом посредством введенной в станок кинематической пары поступательного движения и .с измерительно-првобразовательной системой.

На фиг, 1 представлена кинематическая схема описываемого станка, /

3 9 на фиг. 2 " разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - схема обработки заготовки.

Станок состоит из шпиндельной бабки 1 и консоли 2, установленных на станине 3, суппорта 4 и рабочего стола 5, расположенных на консоли 2.

Стол 5 установлен в направляющих суппорта 4. Контур управления разме" ром динамической настройки состоит из регулируемого электродвигателя

6, закрепленного кронштейном 7 на торце рабочего стола 5 и связанно" го через муфту 8 с ходовым винтом 9 продольной подачи, который сопряжен с гайкой 10 неподвижно установленной в суппорте 4. Регулируемый электродвигатель 6 электрически связан со схемой ll сравнения, задающим устройством 12, датчиком 13 и блоком 14 путевых микропереключателей, расположенной на суппорте 4 и управляемым кулачками 15, закрепленными на столе 5.

Контур управления размером статической настройки состоит из привода

16 повторных установок, связанного с ходовым винтом 17 вертикального перемещения консоли конической парой

18 и 19 вращательного движения, привода 20 малых перемещений, связанного с тем же ходовым винтом 17 кинематической парой 21 поступательного движения и измерительно-преобразовательной системы, включающей датчик

22 ультразвука, расположенный в крон штейне 23 на столе 5 станка и электрически связанный со схемой 24 срав нения, задающим устройством 25 и шаcoatw электродвигателем 26 привода

20 малых перемещений. !

Привод повторных установок кинематически состоит из цепи настроеч. ных перемещений, включающей электродвигатель 27, соединенный муфтой

28 с валом 29, зубчатые колеса 30 и

31 и электромагнитную муфту 32, расположенную на валу 33, цепи повторных установок, включающей электромагнитную муфту 34 и зубчатую муфту 35,, расположенные на валу 33, и реверсивное стопорное устройство, состоящее из втулки 36, расположенной на валу 29 и сопряженной с прижатым пружинами 37 поводком 38, связанным со стопором 39, установленным на валу 33. Поводок 38 и стопор

39 сопряжены между собой посредством

При помощи рычажка (не показан) вводят зубчатую муфту 35 в зацепление с колесом 41 и, вращая хвостовик

51, поворачивают вал 33, набирая требуемую глубину резания, Маховичком 52 или включением регулируемого электродвигателя 6 перемещают стол

84714, ф зубчатых колес 40 и 41, Для исключения проворота вала 33 во время фрезерования на валу 42 установлена тормозная электромагнитная муфта 43, сопряженная с зубчатыми колесами 40 и 44.

Привод малых перемещений кинематически состоит из шагового электродвигателя 26, соединенного с упру10 гими элементами 45 посредством зубчатых колес (не показано), и эксцентричных валов 46, расположенных в корпусе 47. В корпусе 47 установлена направляющая втулка 48, с которой

15 сопряжена гайка 49. Гайка 49 с уста" новленным B ней ходовым винтом 17 имеет возможность перемещения в осевом направлении и фиксации в любом положении при помощи зажимного уст20 ройства (не показано), .

Станок работает следующим образом.

При помощи задающего устройства

12 устанавливают необходимый уровень

25 мощности резания, а задающим устройством 25 необходимую величину подналадочного импульса. Кулачками 15 устанавливают требуемые расстояния ускоренного перемещения рабочего сто50 ла 5, величины перемещения на форсированной и рабочей подачах, Для выполнения настроечного перемещения ,консоли рычажком (не показано), установленным на боковой стороне кон35 соли, выводят зубчатую муфту 35 и зацепления с колесом 41. При нажатии кнопок "Консоль вверх" или "Консоль вниз", расположенных на пульте управления, включается электромагнитная

40 муфта 32 и электродвигатель 27, при этом вращение через зубчатые колеса

30 и 31, валы 29 и 33 и коническую пару 18 и 19 передается на ходовой винт 17, перемещая консоль в нужном

45 направлении, На столе 5 станка в приспособлении устанавливают заготовку

50 так, чтобы измерительный наконечник датчика 22 ультразвука был расположен к одной из боковых сторон

О

50 заготовки под углом 45-90 и имел с ней непосредственный контакт. формула изобретения

5 9847

5 в исходное положение. При нажатии кнопки "Пуск" соответствующий кулачок 15 воздействует .на блок 14 путевых микропереключателей (БПМ) 14 и стол 5 будет перемещаться на ускоренной подаче до тех пор, пока другой кулачок 15 не воздействует на

БПИ, и тогда регулируемый электродвигатель 6 сбросит обороты до значений форсированной подачи на врезание, При этом начнется врезание фрезы 53 в заготовку 50 и регулирование подачи при стабилизированном значении установленной мощности на резание (т.е. будет происходит внесение поправки в размер динамичеСкой настройки), Изменение параметров процесса резания (текущее значение мощности резания- Ир) измеряется датчиком -13, преобразуется и поступает в схему 11 сравнения, где сравнива.ется со значением, установленным задающим устройством 12. Полученный таким образом сигнал рассогласования направляется на регулируемый электродвигатель 6, который будет непрерывно отрабатывать это рассогласование, изменяя подачу, После выхода фрезы 53 из заготовки 50 следующий кулачок, воздействуя на БПИ, включает электромагнитную муфту 34 и электродвигатель 27 и вы- ключает электромагнитную муфту 32, при этом поворачиваются вал 29, втулка 36 с поводком 38 и зубчатым ко- з5 лесом 40, Зубчатое колесо 40 повернет колесо 41, вал 33 и стопор 39 на угол (+gf), определенный конструкцией стопора 39, но так как время нахождения под напряжением электро- 4о магнитной муфты 34 больше времени, необходимого для поворота вала 33 на угол (, то некоторое время после поворота ходового винта будет происходить пробуксовка поводка 38 до 4>. тех пор, пока упор 54, расположенный .на валу 55, не включит микропереключатель 56, отключающий питание элек тромагнитной муфты 34, при этом включится регулируемый электродвигатель 6 и стол 5 на ускоренном ходу переместится в исходное положение, а заготовка будет отведена от фрезы.

В конце хода стола кулачок 15 будет воздействовать на БПИ, включая элек,тромагнитную муфту 34 и электродвигатель 27, при этом вал 29, поворачиваясь, повернет втулку 36 с поводком 38; и зубчатым колесом 40. Зубчатое колесо 40 повернет колесо 41 кронштейн 23 и стопор 39 на угол (-Q), определяемый конструкцией стопора 39. Следовательно, как и при отводе заготовки от фрезы, теперь она (заготовка) будет подведена к фрезе на расстояние строго определенное первоначальным положением баз, несущих обрабатываемую заготовку и фрезу, т.е. уменьшается погрешность, вносимая оператором при повторных установках, Во время переме" щения стола 5 в исходное положение, включается контур внесения поправки в размер статической настройки: датчик ультразвука 22 измеряет изменение размера заготовки 50 и преобразованный сигнал поступает в схему 24 сравнения, куда поступает также сигнал с задающего устройства

25. Усиленный сигнал рассогласова" ния поступает на шаговый электродвигатель 26, который, отрабатывая дискретную величину подналадочного импульса, повернет на определенный угол эксцентричные валы 46, воздействуя тем самым на упругие элементы 45, которые в свою очередь переместят на необходимое расстояние гайку 49 с установленным в ней ходовым винтом

17, а следовательно, и заготовку.

Таким образом, при обработке следующей заготовки, относительное расположение баз, несущих обрабатываемую заготовку и фрезу будет скорректировано на величину, определяемую размерным износом и температурными деформациями., Предлагаемое решение позволяет уменьшить погрешность повторных установок, повысить точность выполняемого размера, сократить время на принятой операции фрезерования, умейьшить расход электроэнергии, потребляемой станком, сократить суммарное штучное время на последующих операциях.

Фрезерный:станок, включающий консоль с ходовым винтом ее вертикального перемещения, двухконтурную систему управления с контуром управления подачей при стабилизированном значении мощности резания, содержащим измерительно-преобразовательную систему и контуром управления размером стати98 7 ческой настройки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и производительности станка, контур управления размером статической настройки выполнен из раз-5 мещенных в консоли станках автономных приводов, один из которых - привод повторных установок - связан с ходовым винтом вертикального перемещения консоли посредством введенной 0 в станок кинематической пары вращательного движения, а другой - при1

1é 8 вод малых перемещений для внесения поправок в размер статической настройки - связан с вышеуказанным ходовым винтом посредством введенной в станок кинематической пары поступательного движения и с измеритель" но-преобразовательной системой.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Адаптивное управление на станках с ЧПУ НИИИАШ, И., 1979, серия

С-1, с. 54, 984714 Риг.Z

Составитель И. Кольбич

Редактор Е.Папп Техред Т.Маточка Корректор У.Пономаренко аказ 10033/15 ираж 115 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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