RU216625U1

RU216625U1 - MACHINE FOR ADAPTIVE GRINDING

Info

Publication number: RU216625U1
Application number: RU2022118570U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Анатольевич Воробьев; Юрий Владимирович Егоров
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2023-02-15

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для заточки режущих инструментов, предназначенных для деревообработки. Станок содержит опорную плиту, координатный стол, систему числового программного управления с интегрированным программным обеспечением, крепежные фланцы для установки круглой пилы путем затяжки ее гайкой, и заточной шпиндель с заточным кругом. В левой части опорной плиты на координатном столе установлен подвижный стол, на котором установлен кронштейн, содержащий упорный фрикционный ролик, расположенный с возможностью упора в корпус затачиваемой круглой пилы. Круглая пила установлена на валу шагового двигателя. Наклонный стол установлен на неподвижном корпусе в правой части опорной плиты с возможностью наклона относительно оси вращения на величину ±45° посредством установленного в опорах шагового двигателя с энкодером. На наклонном столе установлен поворотный стол для установки заточного шпинделя с заточным кругом с возможностью поворота вокруг своей оси на 360° посредством шагового двигателя с энкодером. На поворотном столе закреплен цифровой оптический датчик, обеспечивающий автоматическое определение геометрических параметров затачиваемой пилы. Обеспечивается адаптация к реальной геометрии затачиваемого дереворежущего инструмента. 4 ил.

The utility model relates to mechanical engineering and can be used for sharpening cutting tools intended for woodworking. The machine tool includes a base plate, a coordinate table, a numerical control system with integrated software, mounting flanges for mounting a circular saw by tightening it with a nut, and a grinding spindle with a grinding wheel. In the left part of the base plate on the coordinate table, a movable table is installed, on which a bracket is installed, containing a thrust friction roller, located with the possibility of resting against the body of the circular saw being sharpened. The circular saw is mounted on the shaft of a stepper motor. The inclined table is mounted on a fixed body on the right side of the base plate with the possibility of tilting relative to the axis of rotation by ±45° by means of a stepper motor with an encoder installed in the supports. A rotary table is installed on the inclined table to install a grinding spindle with a grinding wheel with the ability to rotate around its axis by 360 ° by means of a stepper motor with an encoder. A digital optical sensor is fixed on the turntable, which automatically determines the geometric parameters of the saw being sharpened. Provides adaptation to the actual geometry of the sharpened wood-cutting tool. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к конструкции станков для заточки режущих инструментов, предназначенных для деревообработки, а именно круглых (дисковых) пил с прямой передней гранью и передней гранью, имеющей косую боковую заточку.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the design of machine tools for sharpening cutting tools intended for woodworking, namely circular (circular) saws with a straight front edge and a front edge with oblique lateral sharpening.

Известен станок для заточки твердосплавных пил модели СЗТП-600 (https://www.stanki.ru/catalog/stanki_dlya_zatochki_i_podgotovki_diskovykh_pil/stanok_dlya_zatochki_diskovykh_pil_mod_sztp_600t_rossiya - Ассоциация КАМИ) предназначенный для заточки дисковых пил с твердосплавными пластинками по передней и задней поверхностям. Станок представляет собой плоскую сварную станину, на которую крепятся механизм установки пилы и механизм заточки. Механизм установки пилы обеспечивает возможность подвода (отвода) пилы к заточному кругу и задания припуска на заточку за счет передачи винт-гайка. Также за счет поворота вокруг оси устанавливаются углы заточки зуба пилы по имеющемуся лимбу. Механизм заточки пилы представляет собой электродвигатель с установленным заточным кругом, имеющий возможность поворота вокруг оси для установки угла боковой заточки зуба по лимбу. Имеется возможность фиксации затачиваемой пилы посредством установленных на кронштейне упоров и прижима.Known machine for sharpening carbide saws model SZTP-600 (https://www.stanki.ru/catalog/stanki_dlya_zatochki_i_podgotovki_diskovykh_pil/stanok_dlya_zatochki_diskovykh_pil_mod_sztp_600t_rossiya - Association KAMI) designed for sharpening circular saws with carbide plates on the front and rear surfaces. The machine is a flat welded frame, on which the saw installation mechanism and the sharpening mechanism are attached. The saw installation mechanism provides the possibility of approaching (retracting) the saw to the grinding wheel and setting the allowance for sharpening due to the screw-nut transmission. Also, due to rotation around the axis, the sharpening angles of the saw tooth are set according to the existing limb. The saw sharpening mechanism is an electric motor with a mounted grinding wheel, which can be rotated around an axis to set the angle of lateral sharpening of the tooth along the limb. It is possible to fix the saw being sharpened by means of stops and clamps installed on the bracket.

Недостатки приведенной конструкции заключаются в высокой сложности механизмов, трудоемкой наладки и настройки процесса заточки, а также необходимость проводить непосредственные измерения угловых параметров зубьев пилы, что довольно затруднительно и требует специального дорогостоящего измерительного инструмента.The disadvantages of the above design are the high complexity of the mechanisms, laborious adjustment and adjustment of the sharpening process, as well as the need to directly measure the angular parameters of the saw teeth, which is rather difficult and requires a special expensive measuring tool.

Также, известно приспособление для заточки круглых или дисковых пил, которое устанавливается на двухкоординатный стол. Сочетая возможности вращения балки относительно опоры и линейного перемещения по ней ползуна (с установленной на нем затачиваемой пилой), с фиксацией в требуемом положении, обеспечивается настройка переднего и заднего углов затачиваемого зуба пилы. Припуск на заточку, а также подвод (отвод) заточенного зуба пилы обеспечивает двухкоординатный стол (патент на полезную модель «УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЗАТОЧНОЙ СТАНОК» №197219, авторы: Карлов Г.П., Воробьев А.А., Березовский А.И., Спицын И.Н., Ермолин В.Н.).Also, a device for sharpening circular or circular saws is known, which is installed on a two-coordinate table. Combining the possibility of rotation of the beam relative to the support and linear movement of the slide along it (with the sharpened saw mounted on it), with fixation in the required position, it is possible to adjust the front and rear angles of the sharpened saw tooth. The allowance for sharpening, as well as the approach (retraction) of the sharpened saw tooth, is provided by a two-coordinate table (patent for the utility model "UNIVERSAL GRINDING MACHINE" No. 197219, authors: Karlov G.P., Vorobyov A.A., Berezovsky A.I., Spitsyn I.N., Ermolin V.N.).

Недостатком данного приспособления является ручная настройка и разметка при заточке круглой или дисковой пилы, что снижает точность и качество подготовки инструмента.The disadvantage of this device is manual adjustment and marking when sharpening a circular or circular saw, which reduces the accuracy and quality of tool preparation.

Наиболее близким к предлагаемому является оборудование с числовым программным управлением (далее ЧПУ) для заточки круглых или дисковых пил, например станок Vollmer (https://www.vollmer-sroup.com/ru/produkcija/reshenija-po-obrabotke-diskovykh-pil/obrabotka-po-perednei-i-zadnei-granjam/cp-650) для обработки передней и задней граней твердосплавных зубьев дисковых пил различного диаметра и всевозможных форм. Станок оснащен четырехосевой системой ЧПУ и интегрированным программным обеспечением. По сравнению с аналогами, конструкционное решение предусматривает возможность заточки пил с увеличенным диаметром - до 650 мм, что позволяет использовать станок в сервисных центрах. Станок позволяет сократить время обработки инструмента при сохранении точности заточки благодаря усовершенствованной системе ЧПУ. Наряду с высоким уровнем электронного обеспечения станок прост в управлении и обслуживании: при создании программ обработки необходимо внести в память электронного устройства минимальный объем данных. Все параметры инструмента обозначены графическими символами на дисплее. Для заточки необходимо указать начальную точку контакта заточного круга с затачиваемым зубом пилы, произвести измерения линейных и угловых геометрических параметров затачиваемого зуба пилы или выбрать его из имеющейся базы инструмента в системе ЧПУ.Closest to the proposed is equipment with numerical control (hereinafter CNC) for sharpening circular or circular saws, such as the Vollmer machine (https://www.vollmer-sroup.com/ru/produkcija/reshenija-po-obrabotke-diskovykh-pil /obrabotka-po-perednei-i-zadnei-granjam/cp-650) for processing the front and back edges of carbide teeth of circular saws of various diameters and various shapes. The machine is equipped with a four-axis CNC system and integrated software. Compared to analogues, the design solution provides for the possibility of sharpening saws with an increased diameter - up to 650 mm, which allows the machine to be used in service centers. The machine allows you to reduce tool processing time while maintaining sharpening accuracy thanks to an advanced CNC system. Along with a high level of electronic support, the machine is easy to operate and maintain: when creating machining programs, a minimum amount of data must be entered into the memory of the electronic device. All tool parameters are indicated by graphic symbols on the display. For sharpening, it is necessary to specify the starting point of contact of the grinding wheel with the saw tooth being sharpened, measure the linear and angular geometric parameters of the saw tooth being sharpened, or select it from the existing tool base in the CNC system.

Недостатками данного оборудования являются его высокая стоимость, необходимость ручного ввода значений угловых параметров затачиваемых круглых или дисковых пил. Отсутствует возможность корректировки процесса заточки с учетом неравномерности геометрических параметров зуба пилы, которая может отличаться от идеальной, вследствие неравномерности износа зуба круглой или дисковой пилы при длительной эксплуатации.The disadvantages of this equipment are its high cost, the need to manually enter the values of the angular parameters of the sharpened circular or circular saws. There is no possibility of correcting the sharpening process, taking into account the irregularity of the geometric parameters of the saw tooth, which may differ from the ideal, due to the uneven wear of the tooth of a circular or circular saw during long-term operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является адаптация к неравномерности геометрических параметров круглых или дисковых пил при их заточке.The task to be solved by the claimed technical solution is to adapt to the uneven geometric parameters of circular or circular saws during their sharpening.

Технический результат заключается в обеспечении адаптивной заточки круглых или дисковых пил с учетом неравномерности их геометрических параметров.The technical result consists in providing adaptive sharpening of circular or circular saws, taking into account the unevenness of their geometric parameters.

Поставленная задача достигается тем, что станок для адаптивной заточки, включающий опорную плиту, систему числового программного управления с интегрированным программным обеспечением, крепежные фланцы для установки круглой или дисковой пилы путем затяжки ее гайкой, заточной шпиндель с заточным кругом, согласно полезной модели в левой части опорной плиты на координатном столе установлен подвижный стол, на котором установлен кронштейн с упорным фрикционным роликом в корпус затачиваемой круглой (дисковой) пилы, а пила установлена на валу шагового двигателя с энкодером, закрепленная в крепежных фланцах и затянута гайкой, в правой части опорной плиты установлен неподвижный корпус, на котором установлен наклонный стол, имеющий возможность наклона относительно оси вращения на величину ±45°, который обеспечивается шаговым двигателем с энкодером в опорах качения, на наклонном столе установлен поворотный стол, приводимый во вращение от шагового двигателя с энкодером, имеющий возможность поворота вокруг своей оси на 360°, также на поворотном столе установлены заточной шпиндель с заточным кругом и цифровой оптический датчик, закрепленные посредством винтов, позволяющий получать значение геометрических параметров затачиваемого инструмента.The task is achieved in that the machine for adaptive sharpening, including a base plate, a numerical control system with integrated software, mounting flanges for installing a circular or circular saw by tightening it with a nut, a grinding spindle with a grinding wheel, according to the utility model on the left side of the support plate, a movable table is installed on the coordinate table, on which a bracket with a thrust friction roller is installed in the body of a circular (circular) saw being sharpened, and the saw is mounted on the shaft of a stepper motor with an encoder, fixed in the mounting flanges and tightened with a nut, a fixed housing on which an inclined table is installed, which can be tilted relative to the axis of rotation by ±45°, which is provided by a stepper motor with an encoder in the rolling bearings, a turntable is installed on the inclined table, driven by a stepper motor with an encoder, which can be rotated around its axis by 360°, also on the rotary table there is a grinding spindle with a grinding wheel and a digital optical sensor, fixed by means of screws, which makes it possible to obtain the value of the geometric parameters of the tool being sharpened.

Перемещения при получении геометрических параметров затачиваемой круглой или дисковой пилы посредством цифрового оптического датчика и последующая заточка круглой или дисковой пилы обеспечиваются системой числового программного управления станком.Movements upon receipt of the geometric parameters of the sharpened circular or circular saw by means of a digital optical sensor and the subsequent sharpening of the circular or circular saw are provided by the numerical control system of the machine.

Устройство поясняется чертежами.The device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - общий вид станка для адаптивной заточки.In FIG. 1 - General view of the machine for adaptive sharpening.

На фиг. 2 - схема получение значений геометрических параметров круглой или дисковой пилы с использованием цифрового оптического датчика.In FIG. 2 - scheme for obtaining the values of the geometric parameters of a circular or circular saw using a digital optical sensor.

На фиг. 3 - схема заточки зуба круглой или дисковой пилы.In FIG. 3 - a diagram of sharpening a tooth of a circular or circular saw.

На фиг. 4 - схема заточки зуба круглой или дисковой пилы по передней грани, имеющей угол косой боковой заточки.In FIG. 4 - scheme of sharpening a tooth of a circular or circular saw along the front edge, which has an angle of oblique lateral sharpening.

Станок состоит из опорной плиты 1, на которую установлен корпус координатного стола 2 с перемещающегося по нему по направляющим скольжения «ласточкин хвост» подвижного стола 3 посредством передачи «винт-гайка» от шагового двигателя с энкодером 4. На подвижном столе 3 установлено крепление 5 для шагового двигателя с энкодером 6. На валу шагового двигателя с энкодером 6 установлена затачиваемая круглая или дисковая пила 7 в крепежных фланцах 8 и затянута гайкой 9. Для повышения жесткости затачиваемой круглой или дисковой пилы 7 на подвижном столе 3 установлен кронштейн 10 с упорным фрикционным роликом в корпус затачиваемой круглой или дисковой пилы 7. С правой части опорной плиты 1 установлен неподвижный корпус 11 и наклонный стол 12, имеющий возможность наклона относительно оси вращения на величину ±45°, который обеспечивается шаговым двигателем с энкодером 13 в опорах качения. На наклонном столе 12 установлен поворотный стол 14, приводимый во вращение от шагового двигателя с энкодером 15, имеющий возможность поворота вокруг своей оси на 360°. На поворотном столе 14 установлены заточной шпиндель 16 с заточным кругом 17, а также цифровой оптический датчик 18 и закреплены посредством винтов.The machine consists of a base plate 1, on which the body of the coordinate table 2 is installed with a sliding table 3 moving along it along the dovetail sliding guides by means of a screw-nut transmission from a stepper motor with an encoder 4. Mount 5 is installed on the movable table 3 for stepper motor with encoder 6. On the shaft of the stepper motor with encoder 6, a sharpened circular or circular saw 7 is installed in the mounting flanges 8 and tightened with a nut 9. To increase the rigidity of the sharpened circular or circular saw 7, a bracket 10 with a thrust friction roller in body of a sharpened circular or circular saw 7. On the right side of the base plate 1, a fixed body 11 and an inclined table 12 are installed, which can be tilted relative to the axis of rotation by ±45°, which is provided by a stepper motor with an encoder 13 in the rolling bearings. On the inclined table 12 there is a rotary table 14, driven by a stepper motor with an encoder 15, which can be rotated around its axis by 360°. On the turntable 14, a grinding spindle 16 with a grinding wheel 17, as well as a digital optical sensor 18 are installed and fixed with screws.

Система числового программного управления с интегрированным программным обеспечением станком для адаптивной заточки включает программируемый логический контролер, к которому подключены драйвера шаговых двигателей с энкодерами 4, 6, 13 и 15, цифровой оптический датчик 18, частотный преобразователь для регулировки оборотов заточного шпинделя 16, блоки питания.The numerical control system with integrated machine software for adaptive sharpening includes a programmable logic controller to which stepper motor drivers with encoders 4, 6, 13 and 15 are connected, a digital optical sensor 18, a frequency converter for adjusting the speed of the grinding spindle 16, power supplies.

Станок для адаптивной заточки работает следующим образом.Machine for adaptive sharpening works as follows.

На вал шагового двигателя с энкодером 6 устанавливается затачиваемая круглая или дисковая пила 7 в крепежных фланцах 8 и затягивается гайкой 9. Для повышения жесткости затачиваемой круглой или дисковой пилы 7 устанавливается кронштейн 10 с упорным фрикционным роликом до касания с корпусом затачиваемой круглой или дисковой пилы 7. Производится запуск вращения круглой или дисковой пилы 7 от шагового двигателя с энкодером 6. Включается подача подвижного стола 3 от шагового двигателя с энкодером 4. Цифровой оптический датчик 18 срабатывает, когда круглая или дисковая пила 7, перемещаясь, перекрывает луч между излучателем и приемником, и в этот момент фиксируются и записываются в память контроллера текущие координаты передней и задней граней каждого зуба затачиваемой круглой или дисковой пилы 7 (фиг. 2). Перемещение подвижного стола 3 и вращение круглой или дисковой пилы 7 прекращается, когда заканчивается цикл включения-выключения цифрового оптического датчика 18, то есть луч излучателя цифрового оптического датчика перекрывает корпус затачиваемой круглой или дисковой пилы 7. По полученным координатам методом аппроксимации строится геометрический профиль зубьев круглой или дисковой пилы 7. Для определения наличия и величины угла косой боковой заточки зуба е круглой или дисковой пилы 7 подвижный стол 3 перемещается в обратном направлении от шагового двигателя с энкодером 4 до позиционирования цифрового оптического датчика на вершине зуба круглой или дисковой пилы 7. Включается наклонный стол 12 приводимый от шагового двигателя с энкодером 13. Когда луч излучателя цифрового оптического датчика 18 перекрывается зубом затачиваемой круглой или дисковой пилы 7 фиксируется значение угла косой боковой заточки. В случае если цифровой оптический датчик 18 при начале наклона наклонного стола 12 фиксирует преграду в виде передней грани зуба, то угол косой боковой заточки ε равен 0°. Производится поворот поворотного стола 14 от шагового двигателя с энкодером 15, включается заточной шпиндель 16 и начинается процесс заточки по передней и задней грани зуба пластинки твердого сплава для дисковой пилы или всего профиля зуба, включающего межзубную впадину для круглой пилы (фиг. 3, 4), где ε - угол косой боковой заточки.A sharpened circular or circular saw 7 is installed on the shaft of a stepper motor with an encoder 6 in the mounting flanges 8 and tightened with a nut 9. To increase the rigidity of the sharpened circular or circular saw 7, a bracket 10 is installed with a thrust friction roller until it touches the body of the circular or circular saw 7 being sharpened. The rotation of the circular or circular saw 7 is started from the stepper motor with encoder 6. The feed of the movable table 3 is turned on from the stepper motor with encoder 4. The digital optical sensor 18 is triggered when the circular or circular saw 7, moving, blocks the beam between the emitter and the receiver, and at this moment, the current coordinates of the front and rear faces of each tooth of the circular or circular saw 7 being sharpened are recorded and recorded in the controller's memory (Fig. 2). The movement of the movable table 3 and the rotation of the circular or circular saw 7 stops when the on-off cycle of the digital optical sensor 18 ends, that is, the emitter beam of the digital optical sensor overlaps the body of the sharpened circular or circular saw 7. Based on the obtained coordinates, the geometric profile of the teeth of the circular saw is constructed using the approximation method. or circular saw 7. To determine the presence and magnitude of the angle of oblique lateral sharpening of the tooth e of a circular or circular saw 7, the movable table 3 moves in the opposite direction from the stepper motor with encoder 4 until the digital optical sensor is positioned at the top of the tooth of a circular or circular saw 7. The inclined table 12 driven by a stepper motor with an encoder 13. When the emitter beam of a digital optical sensor 18 is blocked by a tooth of a circular or circular saw being sharpened 7, the value of the angle of oblique side sharpening is fixed. If the digital optical sensor 18 at the beginning of the inclination of the inclined table 12 fixes the barrier in the form of the front face of the tooth, then the angle of oblique side sharpening ε is equal to 0°. The rotary table 14 is rotated from the stepper motor with the encoder 15, the grinding spindle 16 is turned on and the process of sharpening along the front and back edges of the tooth of a hard alloy plate for a circular saw or the entire tooth profile, including an interdental cavity for a circular saw, begins (Fig. 3, 4) , where ε is the angle of oblique side sharpening.

Система числового программного управления с интегрированным программным обеспечением станка для адаптивной заточки позволяет реализовать способ адаптивной заточки круглых или дисковых пил, при котором линейные и угловые геометрические параметры затачиваемого режущего инструмента смогут быть определены автоматически посредством цифрового оптического датчика.The numerical control system with integrated machine software for adaptive sharpening makes it possible to implement a method for adaptive sharpening of circular or circular saws, in which the linear and angular geometric parameters of the cutting tool being sharpened can be determined automatically by means of a digital optical sensor.

Полезная модель позволяет реализовать способ адаптивной заточки круглых или дисковых пил, при котором линейные и угловые геометрические параметры затачиваемого режущего инструмента смогут быть определены автоматически посредством цифрового оптического датчика, что позволит увеличить производительность заточки, повысить ресурс затачиваемого инструмента, адаптироваться к заточке режущего инструмента, имеющего вследствие длительной эксплуатации, неравномерные параметры геометрии (шаг зуба, угол заточки и др.), избавит от необходимости иметь наборы специализированных контрольно-измерительных инструментов для определения геометрических параметров режущего инструмента.The utility model allows to implement a method for adaptive sharpening of circular or circular saws, in which the linear and angular geometric parameters of the cutting tool being sharpened can be determined automatically by means of a digital optical sensor, which will increase the sharpening performance, increase the resource of the sharpened tool, adapt to the sharpening of the cutting tool, which due to long-term operation, uneven geometry parameters (tooth pitch, sharpening angle, etc.), will eliminate the need to have sets of specialized instrumentation to determine the geometric parameters of the cutting tool.

Заявляемый станок для адаптивной заточки обеспечивает возможность адаптивной заточки круглых или дисковых пил с учетом неравномерности их геометрических параметров за счет цифрового оптического датчика. The inventive machine for adaptive sharpening provides the possibility of adaptive sharpening of circular or circular saws, taking into account the unevenness of their geometric parameters due to a digital optical sensor.

Claims

Machine for adaptive sharpening, containing a base plate, a coordinate table, a numerical control system with integrated software, mounting flanges for mounting a circular saw by tightening it with a nut and a grinding spindle with a grinding wheel, characterized in that it is equipped with a movable table installed in the left parts of the base plate on the coordinate table, a bracket mounted on the movable table and containing a thrust friction roller located with the possibility of resting against the body of the circular saw being sharpened, a stepper motor with an encoder, on the shaft of which the circular saw is installed, a fixed body located on it, an inclined table mounted in the right part of the base plate with the possibility of tilting relative to the axis of rotation by ±45° by means of a stepper motor with an encoder installed in the supports, a turntable mounted on the specified inclined table with the possibility of turning around its axis by 360° by means of a stepper motor with encoder encoder and designed to install a grinding spindle with a grinding wheel and a digital optical sensor fixed on the turntable by means of screws and providing automatic determination of the geometric parameters of the circular saw being sharpened.