SU1207663A1 - Резьбошлифовальный станок с числовым программным управлением - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может использоватьс  дл  создани  резьбошлифовальньпс станков с числовым программным управлением (ЧПУ), а также в.гибких переналаживаемых системах дл  обработки деталей с высокой точностью ВЗс1ИМОСВЯзанных перемещений, в том числе и в зубообрабатывающих станках.

Целью изобретени   вл етс  автоматизаци  настройки станка на шаг обрабатываемой резьбы, повьшение точности делени  на заходы и точности осевого шага, котора  достигаетс за счет- разделени  функций между двум  приводами, привод главного движени  обеспечивает перемещение основных масс станка, а привод коррекции - шаговый двигатель, только дополнительный доворот издели  чере зубчатый планетарный механизм, кром того, полна  автоматизаци  процессов настройки станка позвол ет уменьшить количество зубчатых передач кинематической св зи вращательного и поступательного перемещени , что увеличивает жесткость этой цепи и одновременно ее точность.

На чертеже представлена кинематическа  схема предлагаемого станка.

Резьбошлифовальный станок содерж станину 1,на которой расположен продольно перемещающийс  по роликовым направл ющим стол 2. На столе смонтирована передн   бабка с невращающимс  центром 3, двигателем 4 и поводковой планшайбой 5. Передн   бабка содержит кроме того зубчатые передачи кинематической св зи вращени  издели  и продольного перемещени  стола. Двигатель 4 со шкивом 6 соединен ременной передачей со шкивом 7 на валу 8 на котором расположено зубчатое колесо 9, соедненное с зубчатым колесом 10, На одном валу с колесом 10 расположено колесо 11, которое соединено с колесом 12 вала 13. На этом валу смонтировано колесо 14, соединенное с колесом 15, колесо 16, соединенное с колесом 17, и муфта 18, которые образуют механизм учетвере- ни  настройки шага станка. Колесо 15 соединено также с колесом 19, расположенным на одном валу с колесом 20. На валу 13 имеетс  также колесо 21, которое соединено с колесом 22. Колесо 23 установлено на

одном валу с колесом 22 и соединено с колесом 24, на одном валу с ко- торь м имеетс  колесо 25, соединенное с колесом 26, расположенным на

конце ходового винта 27, смонтированного в подшипниках 28 на столе 2. На передней бабке соосно с центром 3 смонтирован измерительный преобразователь 29 круговых перемещений , ротор которого выполнен в

виде поводковой планшайбы 5 и соединен жестко с выходным колесом 30 планетарного зубчатого механизма, шестерни-сателлиты которого 31 и

32 вход т в зацепление соответственно с входным и выходным колесами 33 и 30„ Вал 34, на котором установлены шестерни-сателлиты 31 и 32, смонтирован на водиле 35, выполненном в

виде черв чного колеса. Входное

колесо 33 соединено жестко с дополнительным колесом 36, которое входит в зацепление с колесом 20.

На валу шагового двигател  37

смонтировано колесо 38, которое

соединено с колесом 39, расположенным на одном валу с черв ком 40. Этот черв к соединен с черв чным колесом-водилом 35. Двигатель 37

соединен кроме того по каналам электрической св зи с устройством ЧПУ 41, с которым соединены также  змерительньй преобразователь 29 круговых перемещений и двигатель 4.

. - .

Ходова  гайка 42 расположена

в подшипниках 43 на станине 1, жестко соединена с черв чным колесом 44, которое находитс  в зацеплении с черв ком 45 и образует с ними механизм попадани  в нитку резьбы.

Предлагаемый резьбошлифовальный станок с ЧПУ работает следующим образом.

При пуске двигател  4 вращение передаетс  через ременную передачу (шкивы 6 и 7) валу 8 и соответственно колесу 9, которое в свою очередь передает вращение колесу 10

и св занному с ним колесу 11 Колесо 11 находитс  в зацеплении с колесом 12 и таким образом передает вращение валу 13,. который сообщает вращение поводковой планшайбе 5 и

ходовому винту 27. При этом соотношение скоростей вращени  поводковой планшайбы 5, ходового винта 27 и двигател  4 определ етс  соответствующими числами зубьев колес и .диаметрами шкивов по формулам

(1)

г(,

I)g Z,( -2(

9 25

,,,,.2,,-Z.,6

где

h 5 - число оборотов

поводковой планшайбы; п jg - число оборотов

колеса 36 п - число оборотов

привода 4i hj число оборотов ходового винта; Dg и D - диаметры шкивов

6 и 7)

т.д. - число зубьев соответствующих колес.

Формула (1) определ ет настойку станка на шлифование винтов основного шага (например, 10 мм). При ЭТОМ шаговый двигатель 37 вращаетс  только в режиме коррекции погрешности шага резьбы и его средн   скорость приблизительно равна нулю.

Дл  основного шага

Tgj, числа

зубьев шестерен кинематической св зи вращени  поводковой планшайбы 5 и поступательные перемещени  стола 2 при шаге ходового винта 27 (например, тоже 10 мм) определ ютс  из следующего соотношени 

tl6 To(.f,

оси

27

Х.В

, ii3 3i 2i4 ,у -7 -7-7 .7 .7 -7 30 За «ч Ъб г -гз

25

При необходимости шлифовани 

винтов, с шагом, отличающимс  от основного , требуема  дополнительна  скорость вращени  сообщаетс  поводковой планшайбе 5 шаговым двигателем 37, скорость вращени  которого определ етс  из следующего соотношени  чисел зубьев колес дифференциального планетарного механизма

зэ -

7.

3

, 7 iO 32

}0 32

И5)

эч

3

1207663

где

35

- ЧИСЛО оборотов водила 35, Услови  зацеплени  колес зубчатого планетарного дифференциального механизма определ ютс  следующим соотношением

(7) (8)

,,, ,

10

,,4

7 7 -О -Т. -7 ъо 32 9 33

Совместное решение уравнений (5), (7) и (8) дает окончательный ре . зультат

П5 2п„-п,.

Таким образом, при скорости водила 35, равной скорости колеса 36

f5 и направленной в противоположную сторону, шаг обрабатываемого издели  уменьшаетс  в 3 раза по отношению к основному шагу. При скорости водила 35, в 4 раза меньшей

20 скорости вращени  колеса 36 и направленной в одном и том же с ним направлении, шаг обрабатьюаемого издели  увеличиваетс  в 2 раза. Кроме того, направление обрабатьшае-

25 мой резьбы измен етс  на противоположное (правое на левое), если скорость водила 35 больше, чем 0,5 от скорости колеса 36, а направление вращени  колеса 36 и -водила 35

Зо совпадают.

При вращении поводковой планшайбы 5 в измерительном преобразователе 29 круговых перемещений формируетс  электрический сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращени . Этот сигнал поступает в устройство управлени  шаговым приводом в качестве сигнала синхронизации по углу поворота работы двигател  37 и одновременно сигнала обратной св зи по скорости в устройство управлени  41 приводом 4.

При необходимости обработки много- заходных резьб процесс делени  на заходы происходит следующим образом . Станок устанавливаетс  в исходное положение перед началом шлифовани . Затем включаетс  шаговый двигатель 37 при выключеном двигателе 4. Вращени  ходового винта 27 и соответственно перемещени  стола не происходит (формула (3) гфи П4 0), а изделие поворачиваетс  вокруг своей оси до достижени  заданного углового положени 

55 (например, на 90 дл  четырехзаход- ной резьбы), отсчитываемого измерительным преобразователем 29 круговых перемещений. Скорость вращени  по35

40

45

50

51207663 .

водковой планшайбы 5 определ етс При этом погрешность делени  на

по формулам (2), (9) и (6)прип4 0 заходы целиком определ етс  погреши равнаностью измерительного преобразоваh о ..(п) тел  29 круговых перемещений и

П,-/п,

й„ ь,5составл ет не более 1 мкм.

Claims (1)

1. РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (ЧПУ), на станине которого размещены механизм попадания в нитку резьбы и стол, связанный с ходовым винтом станка и несущий переднюю бабку с закрепленной в ней поводко вой планшайбой, кинематической цепью связанной с ходовым винтом и взаимодействующей с измерительным преобразователем круговых перемещений., который связан с системой ЧПУ и шаговым двигателем, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения точности деления на заходы и точности осевого шага, станок снабжен введенным в кинематическую цепь зубчатым планетарным механизмом, водило которого выполнено в виде ^: червячного колеса с червяком, кине-, матически связанным с шаговым двигателем, при этом выходное колесо планетарного механизма жестко связано с поводковой планшайбой, а входное колесо - с кинематической цепью.

   г