Устройство для дробления стружки на станках с чпу

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респуублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.12.81 (21) 3363375/25-08 (31) М.КЛ. с присоединением заявки ¹

В 23 В 25/02

Государствеииый комитет

С СС Р ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

)$$) УДК Б21 ° 503. .55 (088.8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.02.83

В; Г. Чазов, В.В.Алагуров, В. П. Рассанов и В.П.Лядов (72) Авторы изобретения (7<) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ

НА СТАНКАХ С ЧПУ

Изобретение. относится к обработке деталей с дроблением стружки и может быть использовано для дробления стружки при обработке деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Известно устройство для дробления . стружки на станках с ЧПУ, содержащее счетчик числа импульсов периода обработки деталей с дешифратором, к выходу которого подключен переключатель, управляющий триггер, единичный вход которого соединен с переключателем, а выход нулевого плеча с делителем частоты системы ЧПУ, цепь сброса счетчика числа импульсов на период обработки деталей,.подключенная к нулевому выходу управляющего триггера, формирователи длительности импульсов на период обработки деталей и на период останова режущего инструмента (,13.

Недостатком известного устройства является то, что гарантированный обрыв сливной стружки с использова-. нием укаэанного устройства требует значительного времени выстоя режущего инструмента (от 5 до 20 оборотов в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки) для среза припуска с полного оборота детали. и ввиду наличия упругих деформаций сис5 темы СПИД (станок — приспособлениеинструмент — деталь) до полного их выбора, что в итоге приводит к увеличению машинного времени обработки деталей, что особенно характерно

10 для крупногабаритного оборудования (токарно-лобовых, токарно-карусельных станков) при обработке деталей иэ труднообрабатываемых материалов на малых скоростях резания.

Целью изобретения является сокращение времени прерывания стружки при обработке криволинейных поверхностей беэ ухудшения качества их обработки.

Поставленная ц зль достигается тем, 70 что устройство для дробления стружки на станках токарной группы с числовым программным управлением, снабжено вторым дешифратором, включенным между счетчиком числа импульсов на период прерывания стружки и его переключателем, дополнительным триггером, счетный вход которого подключен к выходу этого переключателя, дешифратором направлений векторов отвода режущего инструмента, включенным к выходу блока вспомогатель997990 ных команд системы ЧПУ и к выходу нулевого плеча дополнительного.триг- гера, делителем задающей частоты, выход которого подключен к входу счетчика числа импульсов на период прерывания стружки, а вход - к вы:.ходу генератора задающей частоты системы ЧПУ и к выходу единичного плеча управляющего триггера, формирователем длительности -импульсов, включенным к выходу делителя задающей частоты и к одному выходу дешифратора направлений векторов отвода режущего инструмента, выход которого подключен к входу блока выхода декад системы ЧПУ, при этом другой выход 15 дешифратора направлений векторов отвода режущего инструмента и выход с делителя частоты системы ЧПУ подключены на вход счетчика числа импульсов периода обработки деталей, 2р кроме того, единичный выход дополни-, тельного триггера подключен к нулевому входу управляющего триггера и к цепи первого сброса счетчика числа импульсов .на период прерывания струж- 25 ки, а выход нулевого плеча дополнительного триггера подключен к входу дешифратора направлений векторов отвода режущего инструмента и к цепи второго сброса счетчика числа импульсов на период прерывания стружки.

На фиг.l изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема траектории. движения резца при обработке криволинейной поверхности.

Устройство содержит счетчик 1 числа импульсов периода обработки детали с дешифратором 2, к выходу которого подключен переключатель 3, управляющий триггер 4, единичный вход которого соединен с переклю- -40 чателем 3, а выход нулевого плеча с делителем 5 частоты системы ЧПУ, счетчик 6 числа импульсов на период прерывания стружки с переключателем 7 и цепь 8 сброса счетчика 1 числа 45 импульсов на период обработки детали, подключенная к нулевому выходу управляющего триггера 4.

Устройство сиабжено также дешифратором 9, включенным между счетчиком б числа импульсов на период прерывания стружки и переключателем 7, дополнительным триггером 10, счетный вход которого подключен к выходу переключателя 7, дешифратором

11 векторов отвода режущего инструмента,включенным к выходу блока 12 вспомогательных команд системы ЧПУ и к выходу нулевого плеча дополнительногО триггера 10, делителем 13 задающей, частоты, выход которого подключен к входу счетчика б числа импульсов на период прерывания стружки, а вход к выходу генераТора 14 задающей частоты системы 65

ЧПУ и к выходу единичного плеча управляющего триггера 4, формирователем 15 длительности импульсов, включенным к выходу делителя задающей частоты 13 и к одному выходу дешифра.тора 11 направлений векторов отвода режущего инструмента, выход которого . подключен к входу блока 16 выхода декад системы ЧПУ, при этом другой выход дешифратора 11 и выход.с делиI теля 5 частоты- системы ЧПУ подклю чены на вход счетчика 1 числа импульсов периода обработки детали,. кроме того, единичный выход дополнительного триггера 10 подключен к нулевому входу уйравляюшего триггера 4 и к цепи 17.первого сброса счетчика б числа импульсов на период прерывания стружки, а выход нулевого плеча этого триггера к входу де-. шифратора ll и к цепи 18 второго сброса счетчика 6 числа импульсов на период прерывания стружки.

Устройство работает следующим образом.

С появлением в программе обработки детали кодироваиного вектора отвода с блока 12 вспомогательных команд системы ЧПУ сигналы поступают на дешифратор 11 направлений вектора отвода режущего инструмента.

С выхода дешифратора 11 поступает сигнал разрешения на счетчик 1 числа импульсов периода обработки детали для прохождения импульсов обработки с делителя частоты 5 системы

ЧПУ. Одновременно с выхода дешифратора 11 направлений векторов отвода режущего инструмента выдается сигнал направления вектора отвоДа и формирователь импульсов.

При наличии разрешающего сигнала на счетчике 1 числа импульсов периода обработки детали и разрешающего сигнала с выхода нулевого плеча управляющего триггера 4 на вход делителя 5 частоты системы ЧПУ импульсы обработки с выхода делителя 5 частоты поступают на вход счетчика .1 числа импульсов периода обработки детали, к выходу которого подключен дешифратор 2 и переключатель 3.

Положение переключателя 3 выбирают в зависимости от диаметра отрабатываемой детали .и характера резания.

Выделив со счетчика 1 необходимое количество импульсов, сигнал с переключателя 3 перебрасывает управляющий триггер 4 из исходного нулевого состояния в единичное. Управляющий триггер 4 с выхода нулевого плеча выдает запрещающий сигнал в делитель частоты 5 системы ЧПУ.

На выходе делителя 5 частоты системы ЧПУ будут отсутствовать импульсы обработки, идущие для последующего преобразования и выдачи на ис997 стан- . ится е ну/

ЩИЙ

5 9 полнительные шаговце двигатели ка до тех пор, пока не переброс управляющий триггер 4 s исходно левое состояние.

Одновременно с этим управляю триггер 4 с единичного плеча выдает разрешающий сигнал на делитель 13 задающей частоты, и .происходит сброс в исходное состояние счетчика 1 числа импульсоВ периода обработки детали через цепь 8 сброса, подключенную к нулевому выходу управляю щего триггера 4„

Импульсы с генератора 14 задающей частоты системы ЧПУ, проходя через делитель 13 задающей частоты, 15 поступают -на вход счетчика 6 на пе-. риод прерывания стружки, к выходу . которого подключен дешиФратор 9 и переключатель 7; а также на вход фор. мнрователя 15 импульсов, . 2(»

С выхода дешифратора 9 сигнал через переключатель 7 перебрасывает по счетному входу дополнительный триггер 10 иэ исходного нулевого сОстОяния В единичнОе ° . . 25

Дополнительный триггер 10 с выхода нулевого плеча выдает сигнал о смене вектора отвода.на противоположный на вход дешифратора 11 направлений вектора отвода режущего инструмента, и происходит сброс в исходное состояние счетчика 6 числа ймпульсов на период прерывания стружки по. цепи 17 первого сброса.

В дальнейшем импульсы -с выхода делителя задающей частоты 13 вновь поступают на вход форвырователя 15 и на вход счетчика б числа импульcoi на период прерывания стружки, организуя тем самям обратный под-, вод режущего инструмента по изме- 4(» ненному на противоположный направлению вектора отвода.

Выделив со счетчика 6 числа-импульсов на период прерывания стружки с дешифратором 9 необходимое. - 45 количество импульсов, сигнал с переключателя 7 по счетному входу возвращает дополнительный триггер 10

s исходное нулевое состояние.

Дополнительнйй триггер 10 с вы- 5() хода единичного плеча устанавливает управляющий триггер 4 в исходное нулевое состояние, и происходит сброс в исходное состояние счетчика б числа импульсов на период прерыва- 55 ния стружки по цепи 18 второго сброса.

1 .Во время работы цепи отвода ре-,. . жущего инструмента с выхода формирователя 15 импульсы, сформированнще @» по длительности, поступают в блок 16 выхода декад системы ЧПУ по обоим координатам, обеспечивая тем самим . отвод и обратный подвод режущего .инструмента. 65

Управляющий триггер 4, вернувшись в исходное состояние, с выхода единичного плеча выдает сигнал запрета для прохождения импульсов с генератора 14 задающей частоты системы ЧНУ через делитель 13 задающей частоты.

Одновременно с этим с выхода нулевого плеча управляющего триггера 4 выдается сигнал разрешения на вход делителя 5 частоты системи ЧПУ,обеспечивая тем сазым вщдачу импульсов обработки на выход системи

ЧПУ и одновременно на-вход счетчи.ка 1 числа импульсов периода обработки детали.

В дальнейшем работа схемы будет повторяться до тех пор пока присутствует сигнал на выходе блока 12 вспомогательных комайд системы ЧПУ, соответствующий закодированному вектору отвода.

Например, резцу 19 (Фиг.2), проходящему помимо движения подачи в наI правлении ° s (sq ° ° ° sy ) ф сООбщают ДО полнительные возвратно-поступательные перемещения в направлении

s.(s„...s ), составляющем угол ц с

Ф (1 направлением мгновенного вектора ао дачи.

Устройство для дробления стружки при обработке деталей .на станках с

ЧПУ изготовлено в виде отдельной платы, установленной в системе ЧПУ типа Н22-1И токарного станка модели

16К20ФЗС5.

Устройство разработано и изготовлено на элементной базе системы ЧПУ

Н22-1И, а йменно íà микросхемах серии К155.

-Для дробления сливной стружки оператор устанавливает переключате-. лем 3 необходимый период обработки детали режущим инструментом. Период обработки в зависимости от обрабаты1 ваемого материала и характера обра- . ботки может. регулироваться в диапазоне 0,08р 0,161 0,32у 0,64у 0,9бу.

1,28 1,92; 2,56 мм..

Устройством реализован набор векторов отвода в 16 различных направлениях от 0 до 360О через каждыЕ

22ОЗО в декартовой системе координат.„

Направление век ора отвода кодируется- в:управляющей программе обработки в зависимости от геометрии обрабатываемой поверхности.

Закодированный вЕктор отвода анализируется дешифратором ll направ-. лений векторов отвода, который управляет работой формирователя 15 длительности импульсов по выдаче в бцок 16 выхода декад системы. ЧПУ импульсов отвода режущего инструмента по заданным координатам.

Делитель 13 задающей частоты преобразует частоту генератора 14 задающей частоты системы ЧПУ до ра997990

Формула изобретения бочей частоты отвода режушего инструмента, равной 400 Гц.

Для обеспечения безусловного прерывания сливной стружки за минимальный отрезок времени оператор устанавливает переключателем 7 необходимую величину отвода резца. Величина отвода в зависимости от режимов обработки может регулироваться в диапазоне 0,08; 0,16р 0,24; 0,32;

0,40; 0,48 мм. 10

При этом выделив со счетчика б с дешифратором 9 установленное количество импульсов отвода, сигнал с переключателя 7 устанавливает дополнительный триггер 10 из исходно- 15 го нулевого состояния в единичное.

Изменив свое состояние дополнительный триггер 10 выдает сигнал о смене направления вектора отвода режушего инструмента в дешифратор 11 20 направлений векторов отвода. Таким образом обеспечивает подвод резца к обрабатываемой поверхности.

По окончанию подвода резца дополнительный .триггер 10 возврашается сигналом с переключателя 7 в исходное нулевое состояние. Переход дополнительного триггера 10 в исходное состояние приводит к возврашению управляющего триггера 4 в первоначальное нулевое состояние, Нулевое состояние управляющего триггера 4 обеспечивает выдачу импульсов обработки детали на приводы подач станKBв

Включение и выключение устройства в работу производится по программе от системы ЧПУ, что создает возможность использовать его,иа тех участках обработки детали, где это необходимо. 4О

При производственном опробовании устройства на упомянутых деталях обеспечивалось надежное дробление сливной стружки на отрезки длиной

150-220 мм без потери информации о 45 перемешении режушего инструмента, заложенной в управляюшую программу обработкМ детали.

Использование изобретения позво- . ляет в 7-46 раз сократить время 50 прерывания стружки при обработке поверхностей беэ ухудаения качества их обработки.

Устройство для дробления стружки на станка.: с ЧПУ, содержащее счетчик числа импульсов периода обработки детали с дешифратором, к выходу которого подключен переключатель, управляюший триггер, единичный вход которого соединен с переключателем, а выход нулевого плеча с делителем частоты системы ЧПУ, содержашей блоки вспомогательных команд и выхода декад и генератор частоты, счетчик числа импульсов на период прерывания стружки с переключателем и цепь первого и второго сбросов счетчика числа импульсов на период обработки детали, подключенную к нулевому выходу управляюшего триггера, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью сокращения времени прерывания стружки при обработке криволинейных поверхностей без ухудшения качества их обработки, устройство снабжено вторым дешифратором, включенным между счетчиком числа импульсов на период прерывания стружки и его переключателем, дополнительным триггером, счетный вход которого подключен к выходу этого переключателя, дешифратором направлений векторов отвода режущего инструмента, включенным к выходу блока вспомогательных команд системы ЧПУ и к выходу нулевого плеча дополнительного триггера, делителем задающей частоты, выход которого подключен к входу счетчика числа импульсов на период прерывания стружки, а вход — к выходу генератора задаюшей частоты системы ЧПУ и к выходу единичного плеча управляющего триггера, формирователем длительности импульсов, включенным к выходу делителя задающей частоты и к одному выходу дешифратора направлений,векторов отвода, выход которого подключен к входу блока выхода декад системы

ЧПУ, при этом второй выход дешифратора векторов отвода режущего инструмента и выход с делителя частоты системы ЧПУ подключены на вход счетчика числа импульсов периода обработки детали, причем единичный выход дополнительного триггера подключен к нулевому входу управляющего триггера и к цепи .первого сброса счетчика числа импульсов на период прерывания стружки, а выход его нулевого плеча — к входу дешифратора направлений векторов отвода режущего инструмента и к цепи второго сброса счетчика числа импульсов на период прерывания стружки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 766756, кл, В 23 В 25/02, 1980.

Составитель В. Жиганов

Редактор Р.Цицика Техред A.bàáèíåö Корректор В.Бутяга Ь

Заказ 1019/19 Тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4