SU1202832A1

SU1202832A1 - Copying grinding machine

Info

Publication number: SU1202832A1
Application number: SU843689796A
Authority: SU
Inventors: Владислав Иванович Сивачек
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1984-01-16
Filing date: 1984-01-16
Publication date: 1986-01-07

Description

1 one

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в копировальных станках, например, дл .шлифовальной обработки кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорани .The invention relates to a machine tool industry and can be used in copying machines, for example, for grinding the cams of camshafts of internal combustion engines.

Цель изобретени - упрощение конструкции и повьппение надежности за счет уменьшени количества датчиков выполнени оси кулачка задающей подчи неподвижной в пространстве и установки датчиков и коммутатора неподвижно на столе.The purpose of the invention is to simplify the design and ensure reliability by reducing the number of sensors performing a cam axis defining a subci fixed in space and installing sensors and a switch fixed on the table.

На фиг. 1 изображен копировально шлифовальный станок, общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1 (схема копировального суппорта с устройством дл управлени ско ростЬю электродвигател ) .FIG. 1 shows a copy grinding machine, a general view; in fig. 2 is a cross section A-A in FIG. 1 (a circuit of a copy support with a device for controlling the speed of an electric motor).

Станок содержит инструментальную бабку 1 со шлифовальным кругом 2 и механизмом подачи инструмента на врезание, выполненный с возможностью качани на оси 3 относительно стола 4 станка копиров альный суппорт 5 ма тникового типа, на шпинделе 6 которого жестко установлены контактирующий с капирным роликом 7 блок копиров 8 и обрабатываема деталь (кулачок) 9, св занный механической передачей со шпинделем 6 копировального суппорта 5 (например посредством ременной передачи 10) электродвигатель 11 посто нного тока с тахогенератором 12 и тиристорным преобразователем 13, кулачок 14 задающей подачи, коммутатор 15 и датчики 16 и 17, выходы которьпс через коммутатор 15 св заны со входом тиристорного преобразовател ГЗ. Кулачок 14 задающей подачи выполнен с правым(П) и левым (Л) рабочими профил ми и установлен жестко на оси 3 качани копировального суппорта 5, коммутатор 15 и датчики 16 и 17 установлены на столе 4 копировального станка, причем воспринимающий элемент 18 датчика 16 подпружинен к левому рабочему профилю Л кулачка 14 задающей подачи, воспринимающий элемент 19 датчика 17 подпружинен к правому рабочему профилю П кулачка 14 задающей подачи, а управл ющий элемент 20 коммутатора 15 кинематически св зан, например, посредством кривошипа 21 с копировальным суппортом 5. Блок копиров 8 прижат к копирному ролику 7 посредствомThe machine contains an instrumental headstock 1 with a grinding wheel 2 and a tool feed mechanism for plunging, made with the ability to swing on the axis 3 relative to the table 4 of the machine copy support 5 of the MAIN type, on the spindle 6 of which the copiers 8 and a workpiece (cam) 9 connected by a mechanical transmission to the spindle 6 of the copy support 5 (for example by means of a belt transmission 10) a direct current electric motor 11 with a tachogenerator 12 and a thyristor Converter 13, cam 14 master feed, switch 15 and sensors 16 and 17, the outputs of which via switch 15 are connected to the input of the thyristor converter GZ. The cam 14 of the feed driver is made with right (P) and left (L) working profiles and is rigidly mounted on the swing arm 3 of the copy support 5, the switch 15 and the sensors 16 and 17 are mounted on the table 4 of the copying machine, and the sensing element 18 of the sensor 16 is spring-loaded to the left working profile L of the cam 14 of the driving feed, the sensing element 19 of the sensor 17 is spring-loaded to the right working profile P of the cam 14 of the feeding feed, and the controlling element 20 of the switch 15 is kinematically connected, for example, by means of the crank 21 to the copier soup 5. The unit vector copiers unit 8 is pressed against the follower roller 7 by

028322028322

пружины 22, а копирный ролик 7 установлен на корпусе передней бабки 23.springs 22, and a pulley roller 7 is mounted on the body of the headstock 23.

Кулачок 14 предназначен дл управ- 5 лени скоростью вращени (задающей подачей шпиндел 6 или скоростью вращени электродвигател 11. В отличие от известного копировального станка, это управление осуществл О етс в функции угла качани The cam 14 is designed to control the rotational speed (set by the feed of the spindle 6 or the rotational speed of the electric motor 11. In contrast to the known copying machine, this control is carried out as a swing angle

(фиг. 2) копировального суппорта 5, однозначно завис щего от профил и угла поворота копира 8. В общем случае необходимый закон изменени 15 задающей подачи в функции угла качани у при обработке участков подъема кулачка 9, т.е. при вращении копировального суппорта 5 против часовой стрелки, отличаетс от не20 обходимого закона изменени задающей I(Fig. 2) of the copy support 5, which uniquely depends on the profile and the angle of rotation of the copier 8. In general, the necessary law of change 15 of the reference feed as a function of the swing angle when processing the lifting sections of the cam 9, i.e. when the copy support 5 rotates counterclockwise, it differs from the necessary change law that specifies I

подачи при обработке участка спуска кулачка 9, т.е. при вращении копировального суппорта 5 по часовой стрелке. Поэтому на кулачке 14 вы полнено два профил : левый профиль А спроектирован в соответствии с необходимым законом изменени задающей подачи при вращении копир.оваль- ного суппорта 5 против часовой стрел30 ки, а правый профиль П-в соответствии с необходимым законом изменени задающей подйчи при вращении копировального суппорта 5 по часовой стрелке .filing in the processing section of the cam 9, i.e. while rotating the caliper 5 clockwise. Therefore, two profiles are made on the cam 14: the left profile A is designed in accordance with the necessary law of change of the setting feed when the copier oval caliper 5 is turned counterclockwise, and the right profile P is in accordance with the necessary law of change of the setting share during the rotation copy support 5 clockwise.

35 Датчики 16 и I7 предназначены дл съема воплощенной в профиле кулачка информации о необходимом законе изменени подачи и преобразовани ее в электрические сигналы35 Sensors 16 and I7 are designed to remove information on the necessary law of feed change and embodied in electrical signals embodied in a cam profile.

40 Uj| и 1/2 дл управлени скоростью электродвигател 11,40 Uj | and 1/2 for controlling the speed of the motor 11,

Коммутатор 15 выполнен с двум устойчивыми состо ни ми и предназначен дл поочередного подключени кThe switch 15 is made in two stable states and is intended for alternate connection to

45 входу тиристорного преобразовател 13 выхода датчика 16 или 17, причем переключение коммутатора из одного устойчивого состо ни в другое осуществл етс скачкообразно в моменты45 to the input of the thyristor converter 13 of the output of the sensor 16 or 17, and switching the switch from one steady state to another is carried out abruptly at times

50 прихода копировального суппорта 5 в крайнее левое и крайнее правое положени посредством воздействи кривошипа 21 на управл ющий элемент 20 коммутатора.50 of the arrival of the copy support 5 to the extreme left and extreme right position by the action of the crank 21 on the control element 20 of the switch.

J5 Станок работает следующим образом .J5 The machine works as follows.

Дл обработки кулачка детали 9 копирный ролик 7 ввод т в контактFor machining the cam part 9, the cam roller 7 is brought into contact

с соответствующим копиром 8 и включают электродвигатель 11. Электродвигатель 11 приводит во вращение шпиндель 6 с жестко установленным на нем копиром 8 и обрабатываемым кулачком. При этом копировальный суппорт 5 благодар непрерывному контакту копира 8 с копирным роликом 7 совершает качательное движение на оси 3, в котором текущее значение угла качани однозначно определ етс профилем и углом поворота С копира 8. Благодар сочетанию задающего движени шпиндел 6 с копиром 8 и формообразующего (копировального ) движени копировального суппорта 5 шлифовальный круг 2 формирует на обрабатываемом кулачке профиль, аналогичный профилю копира 8.with the corresponding cam 8 and turn on the electric motor 11. The motor 11 drives the spindle 6 to rotate with the cam 8 fixed on it and the cam processed. At that, the copy support 5, due to the continuous contact of the copier 8 with the copier roller 7, makes a swinging motion on the axis 3, in which the current value of the swing angle is uniquely determined by the profile and the angle of rotation C of the copier 8. Due to the combination of the driving spindle 6 with the copier 8 and the former ( of the copying movement of the copy support 5, the grinding wheel 2 forms a profile on the processed cam, similar to the profile of the copier 8.

При контакте копирного ролика 7 с участком подъема копира 8 (фиг. 2) копировальный суппорт совершает вращение против часовой стрелки, а коммутатор 15 находитс в своем первом устойчивом состо нии и подключает к первому входу тиристорного преобразовател 13 выход датчика 16, В момент прихода копировального суппорта 5 в крайнее левое положение кривошип 21 воздействует на управл ющий элемент 20 коммутатора 15 и скачкообразно переключает последний во второе устойчивое состо ние. В результате этого к первому входу тиристорного преобразовател подключаетс выход датчика 17. Такое подключение сохран етс до момента прихода копировального суппорта 5 в крайнее правое положение, при котором кривошип 21 скачкообразно переключает коммутатор 15 в neisBoe устойчивое состо ние . После этого описанный процесс поочередного подключени выходов датчиков 16 и 17 к первому входу тиристорного преобразовател 13 повтор етс .When the copier roller 7 comes in contact with the elevator section of the copier 8 (Fig. 2), the copy support rotates counterclockwise, and the switch 15 is in its first steady state and connects the output 16 of the sensor 16 to the first input of the thyristor converter 13, At the time of arrival of the copy support 5, to the extreme left position, the crank 21 acts on the control element 20 of the switch 15 and abruptly switches the latter to the second stable state. As a result, the output of the sensor 17 is connected to the first input of the thyristor converter. Such a connection is maintained until the copy support 5 comes to the extreme right position, at which the crank 21 abruptly switches the switch 15 to a neisBoe steady state. Thereafter, the described process of alternately connecting the outputs of the sensors 16 and 17 to the first input of the thyristor converter 13 is repeated.

Датчики 16 и 17 вырабатывают сигналы и и Ug, которые пропорцио- нальны радиусам соответственно левогоSensors 16 and 17 produce signals and and Ug, which are proportional to the radii, respectively, of the left

12028321202832

профил л и правого профил П в точках контакта с ними воспринимающих элементов 18 и 19 этих датчиProfile L and Right Profile P at the points of contact with them of the sensing elements 18 and 19 of these sensors

ков. Сигналы U, и U определ ют закон изменени скорости электродвигател 1I в функции угла качани у копировального суппорта 5, причем сигнал и, определ ет изменение скорости электродвигател 11 при вращении копировального суппорта 5 против часовой стрелки, а сигнал Uj - при вращении копировального суппорта 5 по часовой стрелке.cove The signals U and U determine the law of change in the speed of the electric motor 1I as a function of the swing angle of the copy support 5, and the signal and determines the change in speed of the electric motor 11 as the copy support 5 rotates counterclockwise, and the signal Uj turns as the support 6 rotates clockwise.

На второй вход тиристорного преобAt the second input of the thyristor transducer

разовател 13 поступает сигналThe developer 13 receives a signal

обратной св зи UT тахогенератора 12. В тиристорном преобразователе сигнал тахогенератора Uj, сравниваетс с задающим сигналом U, которыйfeedback UT of the tachogenerator 12. In the thyristor converter, the signal of the tachogenerator Uj is compared with the master signal U, which

поступает на первый вход тиристорного преобразовател и равен сиг.- налу и, или V. ( зависимости от того, какой из датчиков 16 или 17 подключен к первому входу тиристорного преобразовател ), и по результату этого сравнени тиристорный преобразователь вырабатывает такое напр жение U, при котором разность между задающим сигналом U и сигналом обратной св зи становитс пренебрежимо малой. Благодар этому обеспечиваетс соответствие скорости вращени S7 электродвигател задающему сигналу Uarrives at the first input of the thyristor converter and is equal to the signal and, or V. (depending on which sensor 16 or 17 is connected to the first input of the thyristor converter), and based on the result of this comparison, the thyristor converter produces such a voltage U, wherein the difference between the driving signal U and the feedback signal becomes negligible. This ensures that the rotational speed S7 of the motor matches the driving signal U

Дл обработки другого кулачка распределительного вала стол 4 перемещают (в плоскости фиг. ) так, чтобы установить этот кулачок против шлифовального круга 2, а копирный ролик 7 ввод т в контакт с соответствующим копиром. Профили всех копиров одинаковы. Поэтому, несмотр на то, что новый копир смещен относительно предыдущего на фазовый угол « , где , 2, 3, 4, зависимость угла качани копировального суппорта от угла поворота Ср шпиндел 6 остаетс прежней, В св зи с этим процесс управлени скоростью вращени 52 электродвигател I1, или задающей подачей j, совпадает с описанным.To process another cam of the camshaft, the table 4 is moved (in the plane of FIG.) So as to set this cam against the grinding wheel 2, and the copy roller 7 is brought into contact with the corresponding cam. The profiles of all copiers are the same. Therefore, despite the fact that the new copier is shifted relative to the previous one by a phase angle, where, 2, 3, 4, the dependence of the swing angle of the copy support on the angle of rotation Cp spindle 6 remains the same. In connection with this, the control process of the rotation speed 52 of the electric motor I1, or the master feed j, coincides with that described.

f2 ftf2 ft

fSfS

фиг.гfig.g

Claims

COPY AND GRINDING MACHINE, containing a tool head, a tool feeding mechanism for cutting, a pendulum-type copy support mounted with the possibility of swinging relative to the machine table, a copy unit rigidly mounted on the copy support spindle with the possibility of contact with a copy roller, a direct current motor with a tachogenerator and thyristor converter, connected by mechanical transmission with a copy support spindle, feed cam, commutator with control m element and sensors with sensitive elements, the outputs of which through the switch are connected to the input of the thyristor converter, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability, the feed cam is rigidly mounted on the swing axis of the copy support, and two sensors and a switch are installed on the table of the machine, while the sensitive elements of the sensors are spring loaded respectively to two symmetrical sides of the cam of the master feed, and the control element of the switch is kinematically connected with the copied nym caliper.