21.111.1962 Wegry Opublikowano: 25.11.1966 50Z1IL {BIBLIOTEK.:: Urzedu P& UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Istvan Harkanyi, inz. Otto Jakkel Wlasciciel patentu: Szerszamgepfejlesztó Intezet, Halasztelek (Wegry) Urzadzenie przesuwajace Wynalazek dotyczy dokladnego urzadzenia prze¬ suwajacego, przeznaczonego do dokladnego nasta¬ wiania i przesuwania w sposób ciagly lub skokami przesuwanych elementów na przyklad: narzedzi, aparatów lub przyrzadów. 5 W maszynach lub przyrzadach o wyjatkowej do¬ kladnosci konieczne jest wykonywanie bardzo ma¬ lych przesuwów, nieraz wynoszacych ulamek mi¬ krona. Powszechnie stosowane urzadzenia przesu¬ wajace nie nadaja sie do tego rodzaju zadan. Istnie- ]0 ja wprawdzie urzadzenia przesuwajace pracujace na zasadzie magnetostrykcji, za pomoca których mozna uzyskiwac male przesuniecia elementów przesuwanych, jednakze rozszarzalnosc wlasna ele¬ mentu przesuwajacego element przesuwny w tych 15 urzadzeniach nie przekracza okolo 0,35 M/cm, wsku¬ tek czego maksymalna wartosc przesuniecia ele¬ mentów przesuwnych za pomoca tych urzadzen jest czesto niewystarczajaca. Tego rodzaju urzadze¬ nia byly juz wykonywane dla przesuwania suportu 2o poprzecznego szlifierek.Zasada ich dzialania polega na stosowaniu w nich elektromagnesu z rdzeniem ze stali niklowej, który stanowi element przesuwajacy do przesuwania ele¬ mentów przesuwanych. Natezenie pola elektroma- 25 gnetycznego, wywolane dzialaniem pradu elektrycz¬ nego przeplywajacego przez cewke elektromagnesu powoduje ustawianie znajdujacych sie w rdzeniu niklowym dipoli w kierunku wzdluznym, dzieki czemu nastepuje wydluzenie rdzenia elektromagne- 30 a su, a tym samym przesuwanie elementu przesuwa¬ nego.Rdzen elektromagnesu zmienia swa dlugosc" od¬ powiednio do wzbudzenia, ale przy stosowanej za¬ zwyczaj dlugosci konstrukcyjnej rdzenia (100— 200 mm), maksymalne jego wydluzenie, a tym sa¬ mym przesuniecie elementu przesuwanego wynosi zaledwie okolo 3,5—7,0 \i, i zalezne jest od wlasci¬ wosci magnetycznych materialu rdzenia. Poniewaz jednak przy szlifowaniu konieczne sa przesuwy wielkosci 20—50 \i, to praktyczne ich uzyskanie mimo dobrej zasady jest mozliwe tylko przy za¬ stosowaniu dodatkowych skomplikowanych mecha¬ nizmów pomocniczych.Dalsza wada takiego urzadzenia jest duza sred¬ nica zewnetrzna, wynikajaca z faktu istnienia cew7- ki, co wyklucza stosowanie go na maszynach, któ¬ re byly skonstruowane bez przewidywania stoso¬ wania takiego urzadzenia.Wytaczanie dokladnych otworów równiez wy¬ maga stosowania bardzo malych przesuwów, aby narzedzie przy ruchu powrotnym nie uszkodzilo juz obrobionej powierzchni.Przesuwanie w takich przypadkach odbywalo sie dawniej po prostu przez reczne przesuniecie narze¬ dzia w odpowiednim kierunku. W ostatnich cza¬ sach zastosowano zautomatyzowane urzadzenia, w których mechanizm wlaczajacy ruch postepowy zatrzymuje w okreslonym polozeniu katowym imak narzedziowy, a inne urzadzenie oddala przedmiot 5071050710 3 4 obrabiany od narzedzia, odpowiednio do tego po¬ lozenia. Obsluga reczna zabiera wiele czasu, a po¬ nadto jest niebezpieczna, nieekonomiczna i zawod¬ na, zas urzadzenia samoczynnie przestawiajace przedmiot obrabiany sa wprawdzie celowe, lecz nie mozna wbudowac ich w nowe obrabiarki, a po¬ nadto sa kosztowne wskutek skomplikowanej kon¬ strukcji.Urzadzenie przesuwajace elementy przesuwane wedlug wynalazku jest. bardzo prostym rozwiaza¬ niem konstrukcyjnym, które w dziedzinie obróbki wiórowej moze nawet sprostac wymaganiom prze¬ kraczajacym wspólczesne potrzeby w zakresie do¬ kladnosci. Przesuwanie elementu przesuwanego na przyklad przedmiotu obrabianego, suportu lub in¬ nego urzadzenia dokonywane jest za pomoca spre¬ zystego odksztalcania elementu sprezystego. To sprezyste odksztalcanie; elementu sprezystego jest uzyskiwane posrednio za pomoca mechanizmu na¬ prezajacego dzialajacego posrednio na ten sprezy¬ scie odksztalcamy element.Wielkosc przesuwu moze byc regulowana przez zmiane w sposób ciagly lub skokami sily napreza¬ jacej mechanizmu naprezajacego. Zaprzestanie dzialania sily naprezajacej powoduje wskutek spre¬ zystosci odksztalcanego elementu przestawienie narzedzia w polozenie wyjsciowe. Jako mechanizm naprezajacy moze byc stosowany dowolny znany mechanizm wywierajacy sile lub powodujacy prze¬ suw. Mechanizm naprezajacy wywoluje dzialanie pomiedzy dwiema sprezonymi powierzchniami, na które dzialaja sily.Wskutek wywierania przez mechanizm napreza¬ jacy sily na element odksztalcalny ulega on spre¬ zystemu odksztalceniu, którego wielkosc zalezy od modulu sprezystosci zastosowanego materialu i wielkosci wywieranej sily. Wraz ze zmiana swe¬ go ksztaltu przesuwny element przesuwa sie ze swego polozenia wyjsciowego dokladnie o wymaga¬ na wielkosc.Jezeli odksztalcalny element wykonany jest ze stali przecietnej jakosci, to maksymalne przesunie¬ cie, przy dlugosci tego elementu wynoszacej 100— 200 mm osiaga wartosc 0,1—0,2 mm, a zatem mniej wiecej dwudziestokrotnie wiecej niz wielkosc prze¬ suniecia uzyskanego przez magnetostrykcje, przy takiej samej sztywnosci elementu. Zmiana ksztaltu odksztalcalnego elementu moze byc osiagana w do¬ wolny sposób, na przyklad przez rozciaganie, sci¬ skanie, zginanie, skrecanie.Urzadzenie przesuwajace element przesuwany oparte na zasadzie sprezystego odksztalcenia moze byc skonstruowane na ogól w dwóch rozwiaza¬ niach. W pierwszym odksztalcenie elementu jest wywolywane bezposrednio za pomoca dzialania na niego okreslonej wielkosci sily uzyskiwanej w dowolny sposób, na przyklad hydraulicznie, pneumatycznie, elektromagnetycznie lub w inny sposób. Wedlug drugiego rozwiazania przesuniecie elementu przesuwanego uzyskuje sie przez od¬ ksztalcenie odpowiedniego elementu maszyny, na przyklad walka srubowego podatnego na odksztal¬ cenie.Urzadzenie przesuwajace wedlug wynalazku na¬ daje sie równiez do rozwiazywania innych zadan, jak na przyklad do dokladnego wytaczania otwo¬ rów, które wykonywane sa w dwóch przejsciach tego samego narzedzia osadzonego na wytaczadle.W tym przypadku obróbka zgrubna odbywa sie 5 w przesunietym polozeniu narzedzia, zas obróbka * wykanczajaca w jego polozeniu zasadniczym, to jest przy nieodksztalconym imaku narzedzia.Powazna zaleta urzadzenia przesuwajacego we¬ dlug wynalazku jest mozliwosc wbudowania go bez powazniejszych zmian konstrukcyjnych do kazdej obrabiarki, pozwalajac na dokladne nastawianie narzedzia, nawet w tych obrabiarkach, które byly budowane bez tych mozliwosci. Na ogól jednak wskazane jest, aby nowe konstrukcje obrabiarek byly projektowane z uwzglednieniem ich specjal¬ nych zadan.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w trzech przykladowych odmianach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie przesu¬ wajace uruchamiane hydraulicznie w zastosowaniu do szlifierki, zaopatrzone w tlokowy mechanizm naprezajacy — w przekroju wzdluznym, fig. 2 — urzadzenie przesuwajace uruchamiane mechanicz¬ nie, zaopatrzone w tlokowy mechanizm naprezaja¬ cy w zastosowaniu do tokarki — w przekroju wzdluznym, a fig. 3 — urzadzenie przesuwajace, za¬ opatrzone w mechanizm naprezajacy o tloku róz¬ nicowym, uruchamiane elektromagnetycznie w za¬ stosowaniu do dokladnej wytaczarki — w przekro¬ ju wzdluznym.Wykonujace te same czynnosci czesci skladowe urzadzenia sa oznaczone tymi samymi odnosnika¬ mi.Przesuwana czesc 1 jest polaczona ze sprezyscie odksztalcalna czescia 2, zas pomiedzy ta czescia 2 i nie zmieniajaca swego polozenia czescia 3 jest umieszczony element 4 polaczony z obydwoma ty¬ mi czesciami powodujacy odksztalcenie czesci 2, za pomoca znanego mechanizmu naprezajacego.W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 2 i 3 tlok 5 mechanizmu naprezajacego jest przestawiany za pomoca sruby nastawczej 6.Natomiast w rozwiazaniu przedstawionym na fig. 3 z tlokiem 5 jest polaczona tarcza naciskaja¬ ca 9, która przytrzymywana jest sruba zderzako¬ wa 7 oraz sprezyna 8. Naprzeciwko tarczy naciska¬ jacej 9 znajduje sie uruchamiajacy ja elektroma¬ gnes 10.Przedstawione na rysunku przykladowe rozwia¬ zania urzadzenia przesuwajacego wedlug wyna¬ lazku pracuja w sposób nastepujacy.W urzadzeniu przedstawionym na fig. 1 doklad¬ ne przesuwanie przesuwanej czesci 1 wzgledem niezmieniajacej polozenia czesci 3 uzyskuje sie przez uruchomienie mechanizmu naprezajacego, powodujacego za posrednictwem elementu 4 od¬ ksztalcenie czesci 2. Wraz ze wzrostem sily wy¬ wieranej przez tlok 5 mechanizmu za posrednic¬ twem elementu 4 na sprezyscie odksztalcalna czesc 2, zwieksza sie wielkosc przesuwu suportu 11 z tar¬ cza szlifierska 12. Wraz ze zmniejszaniem sie tej sily do wielkosci wyjsciowej przedstawiana czesc 1 wraca w polozenie wyjsciowe, wskutek sprezysto¬ sci czesci 2. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6050710 5 6 W urzadzeniu przedstawionym na fig. 2, tlok 5 mechanizmu naprezajacego jest przesuwany za po¬ moca dokladnie przestawianej sruby 6, najkorzyst¬ niej za posrednictwem sprezyny 13, wskutek czego wywierany nacisk przez tlok 5 na elastyczna czesc elementu 4 moze byc bardzo dokladnie regulowa¬ ny. Dzialaniem sily naprezajacej przesuwana czesc 1, w której jest zamocowany nóz tokarski jest przestawiona o scisle dokladnie nastawiona wiel¬ kosc.Urzadzenie przedstawione na fig. 3 ma mecha¬ nizm naprezajacy, zaopatrzony w tlok róznicowy, który sklada sie z wewnetrznego tloka 5a o mniej¬ szej srednicy, z tloka 5b o wiekszej srednicy oraz z laczacej obydwa tloki 5a i 5b czesci 14 elementu 4 wykonanej z elastycznego materialu. Mechanizm naprezajacy jest w tym rozwiazaniu uruchamiany za pomoca elektromagnesu 10, wlaczanego przez nie pokazany na rysunku przelacznik. Elektroma¬ gnes 10 przyciaga tarcze naciskajaca 9 do niezmie- niajacej polozenia czesci 3, wskutek czego przesuwa ona tlok 5a.Wywolana przez ruch tloka 5a sila naprezajaca dziala za posrednictwem elastycznej czesci 14 na tlok 5b oraz czesciowo na niezmieniajaca swego polozenia czesc 3, a czesciowo na odksztalcalna czesc 2. W wyniku tego nastepuje sprezyste od¬ ksztalcanie czesci 2 i przesuwanie zwiazanej z nim przesuwnej czesci 1, majacej w tym przypadku po¬ stac wytaczadla z zamocowanymi narzedziami.Po przerwaniu obwodu elektromagnesu tarcza naciskajaca 9 zostaje przesunieta z powrotem za pomoca tloka 5a i sprezyn 8, w polozenie ograni¬ czone przez srube zderzakowa 7, powodujac zmniej¬ szenie sily naciskajacej tlok 5a i przesuniecie prze¬ suwanej czesci 1 przez powracajacy do ksztaltu pierwotnego odksztalcalnej czesci 2 w jej polozenie zasadnicze. Zasadnicze polozenie przesuwanej cze¬ sci 1, na przyklad narzedzia, moze byc scisle wy¬ znaczone za pomoca dokladnie nastawianej sruby 6. Skok tloka 5a, a zatem i wielkosc przesuwu, mo¬ ze byc równiez dokladnie nastawiona za pomoca sruby zderzakowej 7.Wlaczanie i wylaczanie elektromagnesów 10 mo¬ ze byc zautomatyzowane w dowolny sposób, na 5 przyklad za pomoca dowolnego elementu przela¬ czajacego z posuwem maszyny. PL