SU1144852A1

SU1144852A1 - Numerically control circular grinding machine tool

Info

Publication number: SU1144852A1
Application number: SU772540890A
Authority: SU
Inventors: Иван Титович Французов; Вадим Петрович Довгоборец; Владимир Исаакович Тартаковский; Моисей Львович Коган; Анатолий Абович Эткин; Николай Александрович Бурцев; Марк Ильич Пахманов; Валерий Григорьевич Калиба
Original assignee: Харьковское Опытно-Конструкторское Бюро Шлифовальных Станков
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1985-03-15

Abstract

КРУГЛОШЛЙФОВАЛЬНЫИ СТАНОК С ЧПУ, содержащнй станину, шлифовальную бабку с механизмом осевого перемещени шпиндел шлифовального круга и мехаиизмом поперечной подачи, установленный на продольных направл ющих станины с возможностью возвратно-поступательного перемещени нижний стол, на котором р асположен верхний стол с размещеиными на нем передней и задней бабками дл поддержани и вращени обрабатываемого издели , механизмы поворота и прижима верхнего стола, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции, механизм поворота верхиего стола выполнен трехпозиционным в виде закрепленных на нижнем столе двух гидроцилиидров, один из которых установлен с возможностью поворота, щток его шарнирно свчэан с верхним столом, а шток второго гидроцилиндра кинематически св зан с введенным в станок упором, установленным на верхнем столе с возможностью регулировани ,.при этом механизм прижима верхнего стола выполнен в виде винта с цилиндрической шестерней, установленной с возможностью зацеплени с рейкой, выпол (Л ненной на поршне закрепленного на нижнем столе гидроцилиндра. 00 01 гоKRUGLOSHLYFOVALNYI CNC, soderzhaschny machine frame, wheelhead with a mechanism of axial movement of the spindle of the grinding wheel and mehaiizmom infeed mounted on longitudinal guides of the frame with the possibility of reciprocating movement of the bottom table, on which the p Position the upper table with razmescheinymi thereon the front and rear heads for maintaining and rotating the workpiece, mechanisms of rotation and clamping of the upper table, characterized in that, in order to simplify the design, the mechanism of rotation the upper table is made in three positions in the form of two hydraulic hydraulics fixed on the lower table, one of which is mounted pivotally, its articulated svchean with the upper table, and the stem of the second hydraulic cylinder is kinematically connected with an emphasis placed on the upper table mounted on the upper table, At the same time, the pressing mechanism of the upper table is designed in the form of a screw with a cylindrical gear installed with the possibility of engagement with the rail, which is made (on the piston fixed on the lower table a guide of logs. 00 01 th

Description

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано при проектировании круглошлнфовальных станков, предназначенных дл обработки деталей вращени со ступенчатой или конической поверхност ми .The invention relates to a machine tool industry and can be used in the design of circular sawing machines for machining rotating parts with stepped or conical surfaces.

Известен круглошлифовальный станок с ЧПУ, содержащий станину, щлифовальную бабку с механизмом осевого перемещени шпиндел щлифовального круга и механизмом поперечной подачи, установленный на продольных направл ющих станины с возможностью возвратно-поступательного перемещени нижний стол, на котором расположен верхний стол с размещенными на нем передней и задней бабками дл поддержани и вращени обрабатываемого издели , и механизмы поворота верхнего стола и его прижима 1.A CNC circular grinding machine is known, which contains a frame, a grinding head with an axial movement mechanism of the grinding wheel spindle and a cross feed mechanism mounted on longitudinal guide beds with the possibility of reciprocating movement of the lower table, on which the upper table with front and rear wheels located on it is located. heads for maintaining and rotating the workpiece, and mechanisms for rotating the upper table and its clamp 1.

Недостатком известного станка вл етс сложность его конструкции.The disadvantage of the known machine is the complexity of its design.

Цель изобретени - упрощение конструкции .The purpose of the invention is to simplify the design.

Поставленна цель достигаетс тем, что в круглошлифовальном станке с ЧПУ, содержащем станину, шлифовальную бабку с механизмом осевого перемещени шпиндел шлифовального круга и механизмом поперечной подачи, установленный на продольных направл ющих станины с возможностью возвратно-поступательного перемещени нижний стол, на котором расположен верхний стол с размещенными на нем передней и задней бабками дл поддержани и вращени обрабатываемого издели , механизмы поворота и прижима верхнего стола, механизм поворота верхнего стола выполнен трехпозиционным в виде закрепленных на нижнем столе двух гидроцилиндров, один из которых установлен с возможностью поворота , шток его шарнирно св зан с верхним столом, а шток второго гидроцилиндра кинематически св зан с введенным в станок упором, установленным на верхнем столе с возможностью регулировани , а механизм прижима верхнего стола выполнен в виде винта с цилиндрической шестерней, установленной с возможностью зацеплени с рейкой, выполненной на поршне закрепленного на нижнем столе гидроцилиндра.The goal is achieved by the fact that in a CNC circular grinding machine containing a stand, a grinding head with a mechanism for the axial movement of the grinding wheel spindle and a cross feed mechanism mounted on the longitudinal guides of the frame with the possibility of reciprocating movement of the lower table, on which the upper table with the the front and back headstock placed on it to support and rotate the workpiece, the mechanisms for turning and pressing the upper table, the mechanism for rotating the upper table a three-positioned, two hydraulic cylinders fixed on the lower table, one of which is pivotally mounted, its stem is pivotally connected to the upper table, and the second hydraulic cylinder stem is kinematically connected to the stop inserted into the machine mounted on the upper table with the possibility of adjustment, and the clamping mechanism of the upper table is made in the form of a screw with a cylindrical gear installed with the possibility of engagement with the rack, made on the piston fixed on the lower table of the hydraulic cylinder.

На фиг. 1 схематически изображен станок , вид в плане; на фиг. 2 - то же, в процессе обработки конической поверхности; на фиг. 3 - станок, вид сбоку; на фиг. 4 - механизм прижцма верхнего стола, разрез; на фиг. 5 - блок-схема программного устройства .FIG. 1 shows schematically a machine, a plan view; in fig. 2 - the same, in the process of processing a conical surface; in fig. 3 - machine, side view; in fig. 4 - mechanism of the pressing of the upper table, section; in fig. 5 is a block diagram of a software device.

Станок содержит станину 1 на продольных направл ющих 2 которого установлен нижний стол 3. На нижнтем столе на оси 4 смонтирован верхний поворотный стол 5 с размещенными на ней передней 6 и задней 7 бабками. Дл ориентации издели вThe machine contains a bed 1 on the longitudinal guides 2 of which the lower table 3 is mounted. On the lower table on the axis 4 an upper rotary table 5 is mounted with the front 6 and the back 7 heads placed on it. For product orientation in

осевом направлении передн бабка снабжена механизмом осевого перемещени пиноли (не показан), а задн - механизмом выведени конусности, который может быть выполнен, напри-мер, в виде черв чной пары с прийодом от шагового двигател , с фмощью которого осуществл етс поворот пиноли , котора снабжена эксцентрично установленным центром (не показан). В центрах передней и задней бабок крепитс обрабатываемое изделие 8, имеющее цилиндрические цоверхности А, торцовые Б и конические В.axially, the headstock is equipped with an axial movement of the quill (not shown), and the posterior is equipped with a mechanism for removing the taper, which can be performed, for example, in the form of a worm gear, taken from a stepper motor, with the help of which equipped with an eccentric center (not shown). In the centers of the front and rear headstock, the workpiece 8, having cylindrical surfaces A, face B and conical B, is attached.

Верхний поворотный стол снабжен механизмом поворота, который включает гидроцилнндр 9 поворота стола и гидроцилиндр 10 перемещени регулируемого упора. На нижнем столе закреплена вилка 11. Гидроцилиндр 9 поворота стола закреплен щарнир но на нижнем столе с помощью оси 12, а шток 13 гидроцилиндра 9 с помощью оси 14 и кронштейна 15 св зан с верхним поворотным столом. На нижнем столе закреплено основание 16, с которым взаимодействует подвижный клин 17 с регулировочным винтом 18.The upper rotary table is equipped with a turning mechanism, which includes a hydraulic cylinder 9 of the table rotation and a hydraulic cylinder 10 for moving the adjustable stop. A fork 11 is fixed on the lower table. The hydraulic cylinder 9 of the table rotation is fixed on the lower table by means of axis 12, and the rod 13 of hydraulic cylinder 9 is connected by axis 14 and bracket 15 to the upper rotary table. On the lower table is fixed the base 16, with which the movable wedge 17 interacts with the adjusting screw 18.

Точный останов верхнего поворотного стола в среднем положении осуществл етс г дроцилиндром 10, шток 19 которого св зан с упором 20, который через вилку 11 и клин 17 опираетс на основание 16. Упор 20 взаимодействует с упорным кронштейном 21, закрепленным на верхнем поворотном столе 5. Поворот стола вокруг оси 4 ограничиваетс регулируем1 ми эксцентриковыми упорами 22 и 23, а фиксаци его в требуемом положении осуществл етс с помощью прижимов 24, которые снабжены приводом , выполненным в виде винта 25, изготовленного совместно с цилиндрической шестерней 26 и установленного, в подщипниках 27. Шестерн находитс в зацеплении с рейкой поршн 28 гидроцилиндра 29, закрепленного на нижнем столе 3.The exact stop of the upper turntable in the middle position is performed by the cylinder 10, the rod 19 of which is connected to the stop 20, which rests on the base 16 through the plug 11 and the wedge 17. The stop 20 interacts with the stop bracket 21 fixed on the upper turntable 5. The rotation of the table around the axis 4 is limited by the adjustable eccentric stops 22 and 23, and its fixation in the required position is carried out with the help of clamps 24, which are equipped with a drive made in the form of a screw 25, made together with a cylindrical loop. Jernei 26 and installed in podschipnikah 27. The pinion is meshed with the rack 28 of the piston cylinder 29 mounted on the lower table 3.

Дл определени момента прекращени подачи жидкости под давлением в гидроцилиндр 9, с целью останова стола в определенных положени х служат переключате ли: 30 - дл определени среднего положени ; 31 и 32 - дл определени крайних положений. Бесконтактный переключа ель 33 служит дл управлени гидроцид ндром 10.To determine the moment when the supply of fluid under pressure to the hydraulic cylinder 9 is stopped, the following switches are used to stop the table in certain positions: 30 - to determine the average position; 31 and 32 to determine the extreme positions. The non-contact switch 33 serves to control the hydroxide Ndrom 10.

На винте 25 закреплен флажок 34, ко-торый во врем поворота винта входит в прорезь бесконтактного переключател 35, предназначенного дл подачи командь «Стол разжат .On the screw 25, the flag 34 is fixed, which during the rotation of the screw enters the slot of the contactless switch 35, intended for giving the command “Table is decompressed.

На колонне, закрепленной на станине, установлен прибор 36 осевой ориентации по торцу относительно щлифовального круга.On the column, mounted on the frame, set the device 36 axial orientation on the end relative to the grinding wheel.

На тумбовой части станины, на подкладной плате, смонтирована шлифовальна бабка 37 с шлифовальным кругом 38, вращение которого осуществл етс с помощью электродвигател 39 через клиноременную передачу. Шлифовальна бабка оснащена прибором 40 дл правки шлифовального круга и механизмом 41 дл сообщени шпинделю шлифовального круга осевого перемещени в процессе шлифовани торцовых поверхностей . Дл осуществлени быстрых перемещений и рабочих подач щлифовальна бабка снабжена механизмом подач, который включает установленный в подкладной плите винт 42 с гайкой 43, закрепленной на корпусе шлифовальной бабки, и шаговый двигатель 44, служащий дл осуществлени быстрых перемещений и рабочих подач. Прибор 45 активного контрол установлен на колонне вместе с прибором 36. Положение шлифовальной бабки контролируетс системой путевого контрол , состо щей из датчика 46 и подналадчика 47, а положение стола - датчиком 48. Дл автоматического управлени работой станок снабжен системой программного управлени , котора включает блок 49 управлени , блок 50 задани информации, блок 51 коммутатора, с выхода которого информаци поступает в блок 52 геометрической информации, а режимна в блок 53 скоростей и команд. Геометрическа информаци через блок 54 коррекции поступает в блок 55 сравнивающих устройств, получающий также через блок 56 св зи датчиков информацию с датчика путевого контрол шлифовальной бабки, датчика 46 путевого контрол ; прибора активного контрол размеров и прибора осевой ориентации. По информац51И от блока сравнивающих устройств и блока скоростей и команд блок управлени осуществл ет управление дв1 гател ми шлифовальной бабки, передней и задней бабок, поворотом верхнего стола, осевого перемещени шпиндел и цилиндром перемещени стола. Станок работает следующим образом. В исходном положении щлифовальна бабка отведена, верхний стол находитс в среднем положении, при котором осуществл етс загрузка заготовки издели в центре станка. При этом пиноль с центром задней ба{бки отведена, прибор активного контрол размеров и осевой ориентации также наход тс в отведенном положении, а механизм компенсации конусности - произвольном положении. . По команде блока 49 управлени блок 51 коммутатора получает с блока задани информации необходимые данные дл обработки издели 8. Режимна информаци доступает в блок 53 скоростей и команд, а геометрическа - в блок 52 геометрической информации, откуда через блок 54 коррекции направл етс на выходы сравнивающего устройства 55, а от блока 56 св зи поступает информаци обратной св зи от датчиков 46 и 48 положени шлифовальной бабки и стола, прибора 45 активного контрол и прибора 36 осевой ориентации. Дальнейший цикл зависит от параметров издели . Если, .например, длина ступени А меньше ширины круга, то с помощью шагового двигател 44 производитс подача шлифовальной бабки 37 в запрограммированную координату с заданной соростью. В момент касани круга с изделием поперечна подача прекращаетс и с помощью механизма 41 осуществл етс осевое перемещение щпиндел шлифовального круга дл зачистки торца детали . После окончани зачистки торца завершаетс цикл подвода шлифовальной бабщ, прнчем на этапе чистового шлифовани производитс перемещение в позицию измерени прибора активного контрол . При длине ступеней больше ширины круга цикл подвода шлифовальной бабки в запрограммированную координату производитс несколько раз, причем каждому новому подводу лредшествует смещение стола на рассто ние, меньшее ширины круга. После обработки врезанием всей ступени производитс несколько продольных проходов дл зачистки, которые осуществл ютс с помощью цилиндра механизма продольного перемещени стола. Перед шлифованием конической ступени с помощью механизма поворота стола производитс поворот верхнего стола на угол конуса следующим образом. По команде программного устройства к верхнему столу подаетс воздух под давлением дл разгрузки и одновременно подаетс жидкость под давлением в гидроцклиндр 29 механизма зажима стола и в штоковую полость гидроцилиндра 10 привода упора. В результате начинает перемещатьс рейка и врашгнетс винт 25, поднима по резьбе прижим 24, который освобождает стол. При вращении винта 25 вместе с ним поворачиваетс и флажок 34, который при вращении входит в прорезь бесконтактного переключател , подающего команду «Стол разжат, а при отведении упора 20 нажимаетс конечник 57, который дает команду «Упор отведен. После получени команд «Стол разжат и «Упор, отведен жидкость под давлением начинает поступать в гидроцилиндр 9 поворота стола, в его порщневую полость и стол поворачиваетс вокруг оси 4 до упора 23. В процессе поворота упор 58. нажимает концевой выключатель 31. который дает команду на замедление скорости поворота стола. На замедленной скорости стол доворачиваетс до указанного упора. По истечении заданного времени подача жидкости в гидроцилйндр 9 прекращаетс , отключаетс подача воздуха на разгрузку стола и происходит зажим стола.On the bedside part of the bed, on the backing plate, there is mounted a grinding headstock 37 with a grinding wheel 38, which is rotated by means of an electric motor 39 through a V-belt transmission. The grinding headstock is equipped with a device 40 for dressing the grinding wheel and a mechanism 41 for communicating the spindle of the grinding wheel with axial movement during the grinding of the end surfaces. In order to carry out rapid movements and working feeds, the grinding head is equipped with a feed mechanism that includes a screw 42 installed in a backing plate with a nut 43 fixed on the body of the grinding head and a stepper motor 44 serving to make fast movements and working feeds. The active control device 45 is mounted on the column with the device 36. The position of the wheel head is monitored by a track control system consisting of sensor 46 and sub-adjuster 47, and the table position is controlled by sensor 48. For automatic control of the operation, the machine is equipped with a program control system that includes block 49 control unit 50, the task of information, unit 51 of the switch, the output of which information goes to block 52 of geometric information, and mode in block 53 of speeds and commands. Geometric information through the correction unit 54 enters the comparison device unit 55, which also receives information from the track control sensor of the wheelhead, track control sensor 46 via the sensor communication block 56; device of the active control of dimensions and the device of axial orientation. According to the information from the comparator unit and the velocity and command unit, the control unit controls the grinding wheel heads, headstock and tailstock heads, the rotation of the upper table, the axial movement of the spindle and the cylinder for moving the table. The machine works as follows. In the initial position, the grinding head is retracted, the upper table is in the middle position, at which the workpiece is loaded in the center of the machine. At the same time, the piping with the center of the rear tank is retracted, the device for active control of dimensions and axial orientation is also in the retracted position, and the taper compensation mechanism is at an arbitrary position. . On command of the control unit 49, the switch unit 51 receives from the information setting block the necessary data for processing the product 8. The mode information accesses the speed and command block 53, and the geometric information - into the geometric information block 52, from where it is sent through the correction block 54 to the outputs of the comparator device 55, and from the communication unit 56, feedback information is received from the sensors 46 and 48 of the position of the grinding headstock and the table, the active control device 45 and the axial orientation device 36. The further cycle depends on the parameters of the product. If, for example, the length of the step A is less than the width of the circle, then using the stepper motor 44, the wheelhead 37 is fed into the programmed coordinate with a given velocity. At the moment of contact of the wheel with the product, the cross feed is stopped and by means of the mechanism 41 axial movement of the grinding wheel spindle for cleaning the face of the part is carried out. After the end of stripping is completed, the cycle of supplying the grinding butcher is completed, and during the final grinding stage, the active control device is moved to the measuring position. When the length of the steps is greater than the width of the circle, the cycle of feeding the grinding headstock to the programmed coordinate is performed several times, with each new supply preceding the table shifting by a distance less than the width of the circle. After machining with the incision of the entire step, several longitudinal strips are made, which are carried out by means of a cylinder of the longitudinal movement mechanism of the table. Before grinding the taper step, the table turn mechanism rotates the top table by the angle of the cone as follows. At the command of the program device, pressurized air is supplied to the upper table for unloading and at the same time pressurized fluid is supplied to the hydraulic cylinder 29 of the table clamping mechanism and to the rod cavity of the hydraulic cylinder 10 of the stop drive. As a result, the rake begins to move and the screw 25 is screwed, lifting the clamp 24 along the thread, which frees the table. When the screw 25 is rotated, the flag 34 also rotates with it, which, when rotated, enters the slot of the contactless switch, which gives the command "The table is decompressed, and when the stop 20 is retracted, the tailpiece 57 is pressed, which gives the command" The stop is retracted. After receiving the commands "The table is released and" The stop, the pressurized fluid starts to flow into the cylinder 9 of the table rotation, into its piston cavity and the table rotates around axis 4 to the stop 23. During the rotation, the stop 58. presses the limit switch 31. which gives the command on slowing the speed of rotation of the table. At slow speed, the table is turned to the specified stop. After a predetermined time has elapsed, the supply of liquid to the hydrocylinder 9 is stopped, the air supply to the table is turned off, and the table is clamped.

Флажок 34 выходит из прорези бесконтактного переключател 35, сигнализиру о том, что стол зажат. После этого стол установлен в положение, показанное на фиг. 2, и начинаетс обработка конической шейки В как. обычной цилиндрической.The flag 34 is released from the slot of the contactless switch 35, signaling that the table is clamped. After that, the table is set to the position shown in FIG. 2, and the processing of the conical neck B as begins. ordinary cylindrical.

При обработке второй конической шейки поворот стола производ т в противоположном нравлении, по часовой стрелке, в той же последовательности, только жидкость под давлением поступает в штоковую полость гидроцилиндра 9 и команду на замедление скоростиповорота подает конечный переключатель 32, а стол на замедленной скорости доворачиваетс до упора 22. По истечении заданного времени подача жидкости в гидроцилиндр поворота прекращаетс , отключаетс подача воздуха на разгрузку стола и включаетс механизм зажима.When processing the second conical neck, the table is rotated in the opposite way, clockwise, in the same sequence, only pressurized fluid enters the rod end of the hydraulic cylinder 9 and the end switch 32 gives a command to slow down the rotation speed and the table at a slower speed turns until it stops 22. After a predetermined time has elapsed, the supply of fluid to the hydraulic cylinder of rotation is stopped, the air supply to unload the table is turned off, and the clamping mechanism is activated.

После окончани обработки стол возвращаетс в исходное положение также по команде программного устройства. Снова к верхнему столу подаетс на его разгрузку воздух под давлением и одновременно подаетс жидкость в цнлиндр механизма зажима стола. После освобождени стола жидкость поступает в штоковую или поршие5 вую полость гидроцилиндра поворота, в зависимости от того, с какой стороны стол подходит к среднему положению. Как только флажок 34 войдет в прорезь бесконтактного переключател 35, стол остановитс и Q даетс команда на ввод упора 20. После получени сигнала от микропереключател 59 «Упор введен включаетс поворотAfter the processing is completed, the table returns to its original position also at the command of the software device. Again, pressure is applied to the upper table to unload it, and at the same time fluid is supplied to the cylinder of the table clamping mechanism. After the table is released, the liquid enters the rod or pore cavity of the pivot cylinder, depending on which side the table approaches the middle position. As soon as the flag 34 enters the slot of the contactless switch 35, the table will stop and Q will be commanded to enter the stop 20. After receiving the signal from the microswitch 59, the stop is turned on and turns

-стола. Когда флажок войдет в прорезь бес .контактного переключател 30, скорость -a table When the flag enters the slot of the non-contact switch 30, the speed

стола замедл етс и стол доворачиваетс 5 своим ytiopoM 20 до упорного кронштейна 21. По истечении заданного времени включаетс зажим стола. Возникающа приThe table is slowed down and the table is turned 5 by its ytiopoM 20 to the support bracket 21. After a predetermined time has elapsed, the table clamp is turned on. Occurs with

этом погрешность точности установки стола среднее положение компенсируетс при обработке цилиндрических ступеней следующей детали прн помощи механизма выведени конусности, смонтированного в задней бабке и работающего по команде прибора активного контрол размеров.Thereby, the accuracy of the installation of the table is compensated for the average position during the processing of the cylindrical steps of the next part using the taper removal mechanism mounted in the tailstock and working on the command of the active dimension control device.

Таким образом, предлагаемь1Й станок отличаетс простотой конструкции.Thus, the proposed machine is characterized by simplicity of design.

Фиг.дFig.d

24252425

5 . Чfive . H

2727

РагЛRagl

II

блок коррдкцииcorrection block

II

ЭатчикашиEatchikashi

8 ,г8, g

4646

ДотчикDotchik

положени position

стопаfoot

АBUT

Привод Drive unit

ПрибоЭ поворота irepe/ueu eпииоли 3Q9ни стола PriboE turn irepe / ueu epiioli 3Q9ni table

нейher

.5.five

5555

ЬпокBpok

сробныбонэьцих устроистбsrobnybonyi organizer

бпок сб зи с bpok comp

г 45g 45

3636

Прибор осебой opweHmau,uwDevice opweHmau, uw

1one

Прибой . осебого пере/ыещени изЭели Surf Estimated transfer fromEeli

Claims

CNC ROLLING MACHINE, containing a bed, a grinding headstock with an axial movement mechanism of the grinding wheel spindle and a lateral feed mechanism mounted on the longitudinal guides of the bed with the possibility of reciprocating movement of the lower table, on which

Figure 1 is the upper table with front and rear tailstock mounted on it to support and rotate the workpiece, the rotation and clamping mechanisms of the upper table, characterized in that, in order to simplify the design, the rotation mechanism of the upper table is made three-position in the form of fixed on the lower table two hydraulic cylinders, one of which is mounted with the possibility of rotation, its rod is pivotally connected to the upper table, and the rod of the second hydraulic cylinder is kinematically connected to the stop introduced into the machine, mounted on the upper table is adjustable ,, wherein the mechanism for clamping the upper section is designed as a screw with a cylindrical gear installed to be engaged with a rack formed on the piston fixed on the lower table of the hydraulic cylinder.

»SU ₍₁ „ 1144852