SU1020208A1

SU1020208A1 - Mechanism for feeding tool in ultrasonic machine

Info

Publication number: SU1020208A1
Application number: SU813296221A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Краснянский; Василий Герасимович Моисеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-7555
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1983-05-30

Abstract

МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ИНСТРУМЕНТА В УЛЬТРАЗВУКОВОЛА СТАНКЕ, содержащий ходовой винт, св занный с редуктором подачи, и пружину, расположенную между гайкой, установленной с возможностью осевого перемещени , и упором, который закреплен на ползуне, несущем инстру мент, и взаимодействует с ограничителем, установленным с возможностью осевого перемещени относительно ходового винта, отличающийс тем, что, с целью обеспечени изменени заданного сили прижима инструмента к обрабатываемой заготовке в зависимости от измен ющихс условий работы инструмента, в механизм подачи введены полый винт и жестко св занна с ним ходова гайка, а ограничитель и гайка изменени усили прижима размещены на поверхности полого винта, при этом ходовой винт введен внутрь полого винта, который св зан с редуктором подачи кинематической цепью, обеспечивающей полому винту вращение , одинаковое по направлению и скорости с вращением ходов01-о винта.TOOL MECHANISM IN THE ULTRASOUND MACHINE, containing a lead screw associated with the feed reducer and a spring located between the nut that is installed with the possibility of axial movement, and the stop that is attached to the slide, carrying the tool, and interacts with the stopper installed with the possibility axial displacement relative to the lead screw, characterized in that, in order to ensure the change of a given force of pressing the tool to the workpiece depending on the changing working conditions The tool has a hollow screw and a running nut rigidly connected to it, and a stop and nut for changing the clamping force are placed on the surface of the hollow screw, while the driving screw is inserted inside the hollow screw, which is connected to the feed reducer with a kinematic chain providing hollow screw rotation, the same in direction and speed with the rotation of the moves01-o screw.

Description

IsDIsd

о about

оabout

00 Изобр)сгсине относитс к cTaiiKorrpoenHio и может быть использовано в станках дл ультразвуковой обработки, где требуетс подача инструмента на обрабатываемую деталь с онределенным статическим давлением . Известен механизм подачи инс;-румента в ультразвуковом станке, в котором заданное усилие прижима инструмента к обрабатываемой детали обеспечиваетс с помощью пружины 1. В этом механизме усилие прижима в процессе обработки не посто нно, что ()т)ипательно сказываетс на качестве обработки и, кроме того, он имеет малый днаиазо.ч регулировани усп,ти прижима. Известен также механизм нодач инструмента в ультразвуково.м станке, обеспечивающий сохранение иосто нного заданногчз усили прижима инструмента к дета;и1 на всей длине хода и имеющий широкий диапазон регулировани усили прижима. О.н содержит .ходовой виь:т. пружину, расао.ложенную между гайкой и упоро.м, который св зан с ползуном, а также ограничитель, св занный с упором и уста)овленньп1 на ходовом винте с возможностью осевого i;c)eмещени относительно винта 2| . Недостатком известного механизма подачи вл етс невозможность регул.нровани усили прижима инсгрумента к обраба .мой заготовке в зависи.мости от из.ме1; кчщихс услови.й работы инстру., например , нельз осун1ествл ть ав1ч;.ма1Т1ческуio гюдстройку усили прижима .ч заданноГ принудите.1ьной иод.ачн, а также ант1)матичееки снижать усилие прнжи.ма па выходе инстру.мента из заготовки. Кроме гпго, наличие двух отдельных приводов л.т (-ринудительной (юдачи и дл изменени усн;|и р.рижима ус;1ожн ет конетрук 1ик) станка, а расположенный внизу привод изменени усили нрижи.ма загромождает )абочу1о зону. Цель изобретени - обеспечение регулировани заданного усили прижима инструмента к обрабатываемой за|отовке в зависимости от измен ющихс условий работь инструмента и ynpoHieuHe конструкции механиз.ма. Указанна це.ть достигаетс тем, .го механизм подачи инструмента, содержаний уцор, закрепленный на нолзу|1:е, инструмент, ходовой винт, св занн1)1Й с редуктором подачи, а также пружину, расположенную между гайкой и указацн1)1м упором, дополнительно снабжен полым винтом и ходовой гайкой, а ограничите,1ь и; гайка изменени усили пр жима размещены на полом винте, ходовой винт установлен внутри полого винта и соосно ему, при этом полый винт св зан с редукторо.м п()Д.ачи кинематической цепью, обеснечиваюнцй 11О,1(.).му BKiiTy В)ап1енне. с гннаковое но нанрав;1е1ыю и ск())ости с ;;);иаен.ием ходового liUfiTa. На ()иг. 1 :.;}()б|)ажена кнмел;атическа схема м ха;1и:)Ма по.тачм; на ч|)иг. 2 узел 1 на фнг. 1, на фи1 . раз|)С: .Л-А .ча фиг. 2. I корпусе па на1фа15л к;щих 2 качени л гапо15,-|еп iio. .5 с ульт)азв -ковым щпинде ,1ем преобразо};ат(1ем -1 i инс 1ументом 5. Иа по;иуне закренлеп пор Ь, опиpaioHUiiicH b.d сгакин 7. lia направ .л 1о;ни 8 качении vciaHoij.ieH в :1о, 3. (/гакап 7 через ivry,iK :) (И1Праетс на верХний oiJei; ,: 10. Ни:жни1 торец |().,1 yiinpaeTvH з 1аику 1. на которой :-;aKpen,iei;a nnoiiK; 12, |-5ход п1а в наз стакана 7 и преп5Пствующа i;oBopor гайки, не ог)аничива ее (.)севого псремепгени . Гайка 1 I устан()в,ена на резьбово.м конце но.лого винта ГЛ, помещенного в стакане / на напраи;1 ю1)Че11 1-1 качени н соединенного с ходовой айкой 15 посред. счхарей 16 и iiMioHKi; 17. (лха|)р:, помьчце.чные в пазы, вьпи),1нен1)1 3 те,1е зинта 13, вх;;д т в канавк на 111Мл1. i 5. гем самым |;рен гств н перем(чценик) п(к,и-дней (пч оснтел;)Но винта н осевом нанравленн.и. Цпонка 17 :;)еп тстiixeT поворсил гайк) отпоете, BiiHTa 13. Таким же обра:)ом raiiKa 15 сое.и1нена со ;11,1ицев()й iiTv.iKoii 18. Сухгри н 1: понка в )абочем полс женнк замыкаютс ограничнте ,1ем 19, на KOropbni стираетс упор 6 no;ii iia. Такое соединение BHirr.i 13, Х(.)довой iaiiKu 15 и 1плнцев1.)й 1);у,;ки IP 11О-1,во,1 ет осу щесГрл гь пх жсстк. KJ ОчЧвхю св .ь. не ог)аничива возможности ходс зой -айкн н iHiira 13 как елт-но:;; iie,;oiu при врангенни вту,|кн 18. На сн ра.1пчите, 19 установ.те.ч Kpoi-nirreiiH 20. вход щий в наз стакана 7 и вы1;(хтн ю1цин р(,1Ь шпонки, 1)ен тству1ощ(.-й noBoporv ui раничител , не о раничпва его осевого нере.мещени . В KpoiiHj Гейне 2(.i установлен электроконтактHbii; датчик 21, нггифт котор01Ч) взаимодействует с упоро.м t). Шлинева втулка 18 св зана посредством 1Н,тицев с полым выxo .TiibiM валом 22 редукто)а, соединенным с черв чным колесом 23. Внутри нолого выходно Ч) вала с возможностью вращени от нос11те,тьно нсто станов,тен ходовой винт 24, резьбо ым KCIHHO.M вх{зд щ.ий в ходовую айку 1 Г: и проход щин внчтри полого винта 13 соосно ему. На прот-ивоно,тожном конце ходового винта ста1 овлено черв чное колесо 25. Че)в чное 25 по.тучает вращение от нриводного двигате,т 26 посто нно, а черв чное колесо 23 |1олу1.:ает вращение от тч)С) же двн1ате,т через цилиндрические зубчатые колеса 27 н 28 то.тько при включе1 ии электромагниттюй муфты 29. Частота и .направление вра1ценп черв чных колес одинаковы, дл че1о черв тные папы вынолйены с разным направлением винта и с равным числом зубьев.The 00 Image in question refers to cTaiiKorrpoenHio and can be used in ultrasonic processing machines, where it is required to supply the tool to the workpiece with static pressure. A known mechanism for supplying an ins-instrument in an ultrasonic machine, in which a given pressing force of the tool to the workpiece is provided by means of a spring 1. In this mechanism, the pressing force during processing is not constant, () t) positively affects the quality of processing and besides, it has a small control of tempoing pressure. Also known is the tool nodal mechanism in the ultrasonic.m machine, which ensures the preservation of the essential set force of pressing the tool against the workpiece, and 1 throughout the entire length of the stroke and having a wide range of control of the pressing force. O. n contains. Feed: t. spring between the nut and the stop, which is associated with the slide, as well as the limiter associated with the stop and mouth) on the lead screw with the possibility of axial i; c) displacement relative to the screw 2 | . The disadvantage of the known feed mechanism is the impossibility of adjusting the pressing force of the tool to the processing of my workpiece depending on the i1; Working conditions of the tools, for example, it is impossible to carry out the auth; mma1t1scheiostroyku pressure clamping force of the given, force 1yo iodine, as well as ant1) matheyeki to reduce the force of the output tool from the workpiece. In addition to the gpgo, the presence of two separate drives lt (-instructive (yudachi and to change usn; | and rzhimazhi usk; it konektruk 1ik) machine, and located below the drive changing the force of the outside.ma clutter) working area. The purpose of the invention is to provide adjustment of a predetermined pressing force of the tool to the machined application depending on the changing conditions of the tool and ynpoHieuHe design of the mechanism. This is achieved by the fact that the tool feed mechanism, the contents of the knot mounted on the bottom | 1: e, the tool, the lead screw, is connected 1) 1Y with the feed reducer, as well as the spring located between the nut and the pointer 1) 1 m stop, additionally equipped with a hollow screw and suspension nut, and limit, 1i and; the nut of the change in the tension of the strand is placed on the hollow screw, the lead screw is installed inside the hollow screw and coaxially with the hollow screw connected to the gearbox n () of D.Achi with a kinematic chain, which defaced 11O, 1 (.). BKiiTy B ) now. c gnac but having; 1e1 and ck ()) spas c ;;); iaen.iem running liUfiTa. On () game 1:.;} () B |) as a knmel; atiche scheme of me; 1i:) Ma po.tachm; on h |) i. 2 node 1 fng. 1, on fi1. times |) С: .Л-А. ча fig. 2. I in the case of na na1515 k; n shchik 2 rolling l hapo 15, - | en iio. .5 with ult) azv-shpinda, 1 transform}; at (1 -1 i ins document 1 5. Oi; i before he closed the pore, opioioHUiiicH bd sgakin 7. lia direction. 1o; not 8 rolling vciaHoij.ieH : 1o, 3. (/ hacap 7 through ivry, iK :) (I1Praets to the top oiJei;,: 10. Neither: 1 end | ()., 1 yiinpaeTvH from 1aiku 1. where: -; aKpen, iei; a nnoiiK; 12, | -5current p1a in naz glass 7 and prep 5Speed i; oBopor nut, is not animating it (.) with seismic pseudo-nut. 1 nut is set () in, screw on the threaded.m of the end of a new GL screw, placed in a glass / in a direction; 1 Ю1) Che11 1-1 rolling n connected to the suspension ike 15 in between. Shcharey 16 and iiMioHKi; 17. (lkha |) p :, small in grooves, top), 1nen1) 1 3 those, 1e zinta 13, in ;; d t in a 111Ml1 groove. i 5. the heme most |; rents n c (ctsenik) p (k, and-days (p); but the screw and axle can be adjusted. Tsponka 17:;) and turned the nut), BiiHTa 13. So the same designation: raiiKa 15 soi. i1neno; 11,1I () i iiTv.iKoii 18. Suhgri n 1: ponka c) the working floor closes with limitation, 1 19, on KOropbni the abutment 6 no, ii iiia. Such a connection is BHirr.i 13, X (.) Of the iaiiKu 15 and 1 plnts1.) Nd 1); y, ki IP 11O-1, in, 1, is carried out. KJ Ochchvhyu sv. not og) animating the possibility of johnshoy i-ni iHiira 13 as hello but: ;; iie,; oiu with vrangenny vtu, | kn 18. At the sn.1pcite, 19th installment of the verdict Kpoi-nirreiiH 20. included in the cup 7 and vy1; (htnu1tsin r (, 1b dowels, 1) en The power (.- no noBoporv ui of the reducer, not about the axial displacement of its axial displacement. In KpoiiHj Heine 2 (.i installed electrical contact Hbii; sensor 21, hinge KTF) interacts with the stop of m t.) Tits with a hollow .TiibiM shaft 22 redukto), connected to a worm gear 23. Inside the shaft output shaft) can be rotated from the nose, so-called mills, ten running screw 24, threaded KCIHHO.M in s in chassis ah ku 1 G: and the passage of the women inside the three hollow screw 13 is coaxial with it. On the pro-Yvono, the exact end of the lead screw, a worm wheel is 25. A 25 wheel gear rotates from the drive motor, 26 permanently, and a worm wheel 23 | 1 11.: Rotation from tch) C) however, through the cylindrical gears 27 and 28 only when the electromagnetic clutch is turned on 29. The frequency and direction of the turn of the speed of the worm wheels are the same, for the single worm lanyards with a different direction of the screw and with an equal number of teeth.

Механизм работает следующим образом.The mechanism works as follows.

Необходи.мое статическое усилие прижима инструмента 5 к обрабатываемой детали регулируетс за счет предварительной деформации пружины И) путем перемещени гайки 11 вверх или вниз при вращении 1юлого винта 13 от приводного двигател 26, если включена электромагнитна муфта 29, включение которой производитс с ихльта управлени станком. При этом вращение передаетс через зубчатые колеса 27 и 28 на черв чное колесо 23 и на соединенный с ним выходной вал 22 редуктора который через шлицы передает вращение 18 и далее через шпонку 17 - ходовой гайке 15. Вместе с гайкой 15 вращаетс полый винт 13, соединенный с гайкой той же шпонкой. При этом сухари 16 не преп тствуют вращению указанных деталей, соедин их в осевом направлении.The static force required for clamping the tool 5 to the workpiece is controlled by pre-deforming the spring I) by moving the nut 11 up or down while rotating the 1 screw 13 from the drive motor 26, if the electromagnetic clutch 29, which is switched on from the machine control, is turned on. The rotation is transmitted through the gears 27 and 28 to the worm gear 23 and to the output gear 22 connected to it, which transmits the rotation 18 through the splines and then through the key 17 to the running nut 15. Together with the nut 15 the hollow screw 13 is rotated with the nut the same key. At the same time, the rusks 16 do not interfere with the rotation of the said parts, connecting them in the axial direction.

Вращение от двигател 26 передаетс также на черв чное колесо 25 и далее на ходовой винт 24. Так как частота и направление вращени ходовой гайки 15 и .ходово10 винта 24 совпадают, то движени подачи во врем регулировани статического УСИЛИЯ прижима инструмента не происходит.The rotation from the motor 26 is also transmitted to the worm gear 25 and further to the spindle 24. Since the frequency and direction of rotation of the spindle nut 15 and the screw 10 of the screw 24 coincide, the feed movement does not occur when adjusting the static BLACK.

Величина деформации пружины 0 может измен тьс в широких пре.хелах, обеспечива из.менение статического усили прижима от нулевого значени до усили , равного массе подвижных частей.The magnitude of the deformation of the spring 0 can vary in wide heels, providing a continuous change in the static pressing force from zero to a force equal to the mass of the moving parts.

При отключении электромагнитной муфты 29 вращение винта 13 и ходовой гайки 15 прекращаетс , и гайка 15, а вместе с ней винт 13, щлицева втулка 18, ограничитель 19 и гайка 11 получают поступательное движение подачи от продолжающего вращатьс ходового винта 24. Вместе с ними перемещаетс под действием массы подвижных частей подпружиненный стакан 1. При этом обеспечиваетс посто нство заданного усили прижима инстру.мента к обрабатываемой детали на всей длине рабоче1-о хода инстру.мента, поскольку величина деформации Пружины 10 при работе не измен етс .When the electromagnetic clutch 29 is disconnected, the rotation of the screw 13 and the spindle nut 15 stops, and the nut 15, and with it the screw 13, the slotted sleeve 18, the stop 19 and the nut 11 receive translational feed motion from the rotating spindle 24 which rotates. the action of the mass of the moving parts of the spring-loaded cup 1. This ensures that the specified force of pressing the tool to the workpiece is constant over the entire length of the working stroke of the tool, since the amount of deformation of the spring 10 does not change during operation ts.

Так как упор 6 ползуна опираетс на ограничитель 19, то скорость принудительной подачи инстру.мента 5, жестко св занного с этим упором, ограничиваетс скоростью поступательного движени ограничител определ емой частотой зращени управл емого двигател 26. Если скорость принудительной подачи превышает фактическое значение скорости обработки, происход щей под действием установленного значени усили прижима инструмента, то ограничитель 19 отойдет от упора 6, что приведет к срабатыванию электроконтактного датчика 21, и двигатель 26 остановитс , а наSince the stop 6 of the slide rests on the limiter 19, the speed of the forced feed of the tool 5, which is rigidly associated with this stop, is limited by the speed of the forward movement of the limiter by the determined rotational speed of the controlled motor 26. If the speed of the forced feed exceeds the actual value of the processing speed, occurring under the action of the set value of the tool pressing force, the limiter 19 will move away from the stop 6, which will lead to the activation of the electrocontact sensor 21, and the motor 26 will stop new and

пульте управлени станком загоритс сигнальна лампа. Поскольку обработка продолжаетс под действием усили прижима, то наступит момент, когда упор 6 станет на ограничитель 19 и электроконтактный датчик 21 вновь включит двигатель подачи, а лампа погаснет. По частоте загорани сигнальной лампы можно судить о рассогласовании скорости принудительной подачи и фактической скорости обработки и произвести подстройку частоты вращени двигател до прекращени загорани лампы.The control light on the machine control panel lights up. As the processing continues under the action of the pressing force, there will come a moment when the stop 6 becomes on the stop 19 and the electrocontact sensor 21 turns on the feed motor again and the lamp goes out. The incidence of the forced feed rate and the actual processing speed can be judged by the frequency of the signal lamp fire and the engine rotation frequency can be adjusted before the lamp stops lighting.

Механизм позвол ет производить автоматическое регулирование величины усили The mechanism allows automatic adjustment of the force magnitude.

прижима инструмента к обрабатывае.мой детали в зависимости от заданной принудительной подачи. clamping the tool to the work piece. depending on the specified forced feed.

В этом случае датчик 21 переключают в цепь управлени электромагнитной муфтой 29. Если интенсивность обработки подIn this case, the sensor 21 is switched to the control circuit of the electromagnetic clutch 29. If the processing intensity is under

0 действием выбранного и заданного усили прижима недостаточна, упор 6 отойдет от ограничител 19, что приведет к срабатыванию датчика и включению муфты 29. Давление будет увеличиватьс до момента сравнивани скоростей движени упора и ограничител , и тогда датчик сработает и ,муфта отключитс . Дл предотвращени сколов при выходе инструмента из обрабатываемой детали в момент входа инструмента в опасную зону производитс включение муфты 290, the action of the selected and predetermined clamping force is insufficient, the stop 6 moves away from the limiter 19, which will trigger the sensor and turn on the coupling 29. The pressure will increase until the speed of the stop and the limiter are compared, and then the sensor will work and the coupling will open. To prevent chipping when the tool leaves the workpiece at the moment the tool enters the danger zone, a coupling 29 is turned on.

0 и автоматическое снижение усили прижима до заранее установленного значени . В этом случае подаетс команда на включение электромагнитной муфты 29 и винт 13 по.тучает вращение, перемеща гайку 1 1 вверх. Производитс сжатие пружины 10 и, следовательно, уменьшение усили прижима инструмента . При достижении заранее настроенного , например, посредством упора и микровыключател (не показаны) усили прижима муфта 29 отключитс . Вращение винта 13 прекратитс , а ходовой винт 24 будет продолжать вращение, осуществл тем самым движение подачи инструмента уже с меньшим значением усили прижи.ма. По окончании цикла обработки подаетс команда на изменение направлени вращени электродвигател 26 и одновременно на включение электромагнитной муфты 29. Винт 13 начинает вращение, перемеща гайку 11 вниз. Производитс восстановление первоначального рабочего значени усили прижима , после чего муфта отключаетс и вращение ви.гг-- 13 прекращаетс , а винт 24, продолжа врапрение, возвращает подвижные головки в исходное положение. После этого механизм готов к возобновлению цикла. Предлагаемый .механизм подачи в ультразвуковом станке обеспечивает заданное усилие прижима инстру.мента в диапазоне от 10 до 300±5Н и позвол ет нар ду с сохранением посто нного усили прижима0 and automatic reduction of the pressing force to a predetermined value. In this case, a command is issued to turn on the electromagnetic clutch 29 and the screw 13 pushes the rotation, moving the nut 1 1 upwards. The spring 10 is compressed and, consequently, the tool pressing force is reduced. When reaching a pre-set, for example, by means of a stop and a microswitch (not shown), the clamping force of the clutch 29 is turned off. The rotation of the screw 13 will stop, and the lead screw 24 will continue to rotate, thereby making the tool feeding movement already with a smaller value of the pressing force. At the end of the processing cycle, a command is issued to change the direction of rotation of the electric motor 26 and at the same time to turn on the electromagnetic clutch 29. The screw 13 starts rotation, moving the nut 11 down. The initial working value of the pressing force is restored, after which the clutch is disengaged and the rotation of the screwdriver 13 stops, and the screw 24, continuing the rotation, returns the moving heads to the initial position. After that, the mechanism is ready to resume the cycle. The proposed feed mechanism in an ultrasonic machine provides a predetermined pressing force of the tool in the range of 10 to 300 ± 5H and allows, along with the maintenance of a constant clamping force.

5five

инструмента к обрабатываемой за1-()т()вке ocymecTFiHTbi автоматическое регулирование усили прижима в зависимости от измен ющихс условий работы инструмента, в результате чего обработка производитс при оптимальных технологических режимах.tool to the machined application 1 - () t () ocymecTFiHTbi automatic adjustment of the clamping force depending on the changing operating conditions of the tool, resulting in processing is carried out under optimal process conditions.

iiOBbiijiaei с нроизволительиосИз и качество обработки.iiOBbiijiaei with niroizvoditeliosis and quality of processing.

Совмеще.чие 1риволов подачи и регулирова1-:и усили прижима н одном узле позБол ет xiifxicTiiTb конструкцию станка и улучMiaei его KOMHOiioiSKX.Combining both feed and control adjustments 1-: and pressing on one knot allows for a xiifxicTiiTb machine design and improve its KOMHOiioiSKXX.

2929

bfe-ж1Н )bfe-h1n)

ЗЯ -ГТТI хА,УЗЯ -ГТТI хА, У

Claims

TOOL FEEDING MECHANISM IN AN ULTRASONIC MACHINE, comprising a spindle connected to a feed reducer and a spring located between a nut mounted for axial movement and a stop that is mounted on a slider supporting the tool and interacts with a limiter mounted with axial capability displacements relative to the lead screw, characterized in that, in order to ensure a change in a given clamping force of the tool to the workpiece, depending on the changing working conditions inst In the feed mechanism, a hollow screw and a tightly connected driving nut are introduced into the feed mechanism, and a limiter and a nut for changing the clamping force are placed on the surface of the hollow screw, while the lead screw is inserted inside the hollow screw, which is connected to the feed gearbox by a kinematic chain that rotates the hollow screw . identical in direction and speed with the rotation of the spindle.

>

102021) 8