SU429927A1

SU429927A1 - DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE CYCLE OF STEPPED FEED ON MACHINES OF DEEP-CLEANING

Info

Publication number: SU429927A1
Application number: SU1690624A
Authority: SU
Original assignee: И. Д. Абушенков
Priority date: 1971-08-11
Filing date: 1971-08-11
Publication date: 1974-05-30

Description

II

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в станках глубокого сверлени .The invention relates to a machine tool industry and can be used in deep hole drilling machines.

Известно устройство дл автоматичаокого управлени циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверлени с осуществлением управлени по величине -заданного предельного крут щего момента н-а сверле, гидроцилиндр которого кинематически св зан со сверлильной ГОЛО.ВКОЙ, снабженной датчиком осевого усили на сверле и датчиком крут щего момента. В этом устройстве автоматически регулируетс подача на один Оборот сверла в функции крут щего момента при посто нной угловой скорости.A device is known for automatic control of a step-feed cycle on deep-hole drilling machines with control of a predetermined limiting torque n-a drill, the hydraulic cylinder of which is kinematically connected with a drill HOLO.VKY equipped with an axial force sensor on the drill and a torque sensor . This device automatically adjusts the feed rate per turn of the drill as a function of torque at a constant angular velocity.

Однако известное устройство недостаточно оароизводительно, поскольку при сверлении возникает повышенна температура режущей кромки сверла и, как следствие, интенсивный износ и часта поломка сверл особенно при сверлении отверст1ий малого диаметра.However, the known device is not sufficiently productive, since an increased temperature of the cutting edge of the drill and, as a result, intense wear and frequent breakage of the drill, especially when drilling a small-diameter hole, occurs during drilling.

Целью изобретени вл етс ограничение температуры режущей кромки и уменьшение числа поломок инструмента.The aim of the invention is to limit the temperature of the cutting edge and reduce the number of tool breakages.

Это достигаетс тем, что на сверлильной головке установлен гидромотор, св занный магистралью с блоком осевых дросселей, плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредствомThis is achieved by the fact that a hydraulic motor is connected to the drilling head, connected by a main line to a block of axial throttles, the plungers of which are installed coaxially and interact with each other by means of

двух упругих элементов, один из которых размещен между плунжерами.two elastic elements, one of which is placed between the plungers.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Гидроцилиндр I кинематически св зан со сверлильной головкой 2, снабженной датчиком осевого усили 3 на сверле 4, и датчиком крут щего момента 5. На сверлильной головке 2 установлен гидромотор 6, св занный магистрально каналом 7 с блоком 8 осевых дросселей 9 и 10, плунжеры 11 и 12 которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов 13 и 14, один из которых 13 размещен междуThe hydraulic cylinder I is kinematically connected to a drilling head 2, equipped with an axial force sensor 3 on the drill 4, and a torque sensor 5. Hydraulic motor 6 is connected to the drilling head 2 and connected via a main channel 7 with a block 8 axial chokes 9 and 10, plungers 11 and 12 of which are installed coaxially and interact with each other through two elastic elements 13 and 14, one of which 13 is placed between

плунжерами М и 12, а другой 14 выполнен с большей величиной осевого усили , поджимает плунжеры один к другому и стремитс сдвинуть их в сторону открыти осевых дросселей 9 и 10.the plungers M and 12 and the other 14 are made with a larger amount of axial force, pressing the plungers against each other and tend to move them in the direction of opening the axial chokes 9 and 10.

Напорна магистраль насоса 15 с предохранительным клапаном 16 посто нно сообщаетс посредством канала 17 с полостью А гидроцилиндра 1, жестко св занного со сверлильной головкой 2, с которой жестко св зана также т га 18 со смонтированным на ней ползуном 19, притормаживаемым подпружиненной колодкой 20. Полости А и Б гидроцилиндра 1 соО|бщаютСЯ посредством каналов 17, 21 и 22 с реверсивными золотниками 23 и 24, The delivery line of the pump 15 with a safety valve 16 is permanently connected via channel 17 to the cavity A of the hydraulic cylinder 1, which is rigidly connected to the drilling head 2, to which the connecting rod 18 is also rigidly connected, with the slider 19 mounted on it and braking the spring-loaded shoe 20. Cavities A and B of hydraulic cylinder 1 are coO | with the help of channels 17, 21 and 22 with reversing spools 23 and 24,

равл емыми соотвегствующими электромагнитами 25 и 26. Рабоча площадь полости Б больше рабочей площади полости А. Реверсивный золотник 24 Сообщаетс каналом 27 с путевым золотником 28 с роликом 29.the corresponding corresponding electromagnets 25 and 26. The working area of cavity B is larger than the working area of cavity A. Reversing spool 24 It is connected by channel 27 with a track slide 28 with roller 29.

Датчик крут щего момента 5 содержит ведущую шестерню 30, паразитную шестерню 31, ось вращени которой смонтирована на новоротном рычаге 32 и котора солр гаетс с ведомой шестерней 33, закрепленной на шпинделе 34 сверлильной головки 2.The torque sensor 5 comprises a pinion gear 30, a parasitic pinion 31, the axis of rotation of which is mounted on the rotary lever 32 and which is coupled to the driven gear 33 mounted on the spindle 34 of the drilling head 2.

Поворотный рычаг 32 находитс под воздействием прулсины 35, усилие нат жени которой и величина крут щего момента на сверле регулируютс винтом 36. Поворотный рычаг 32 вл етс выходным элеМентом датчика крут щего момента 5 и предназначен дл управлени плунжером 11 осевого дроссел 9. Шток 37 св зывает поворотный рычаг 32 с поршнем 38 гидроцилиндра 39, рабоча полость которого соединена через демпфирующий дроссель 40 с резервуаром 41 с жидкостью . Параллельно дросселю 40 нодключен обратный клапан 42. Поворот рычага 32 ограничен упорами 43 и 44.The pivot arm 32 is under the influence of a prrussin 35, the tension force of which and the magnitude of the torque on the drill are regulated by a screw 36. The pivot arm 32 is the output element of the torque sensor 5 and is designed to control the plunger 11 axial throttle 9. Rod 37 connects a pivot arm 32 with a piston 38 of a hydraulic cylinder 39, the working cavity of which is connected via a damping choke 40 to a reservoir 41 with a liquid. Parallel to the throttle 40, the check valve 42 is connected. The rotation of the lever 32 is limited by the stops 43 and 44.

Неподвижно относительно сверлильной головки 2 смонтированы конечные выключатели 45 и 46, унор 47 и упор 48, управл емый электромагнитом 49.Stationary relative to the drilling head 2, limit switches 45 and 46 are mounted, un 47 and stop 48, controlled by an electromagnet 49.

Датчик Осевого усили 3 на сверле 4 выполнен в виде подпружиненного плунжера, взаимодействующего со шпинделем 34, который выполнен подвижным в осевом направлении и сопр гаетс с ведомой шестерней 33 посредством шлицевого соединени . Усилие пружины 50 соответствует заданной предельной величине осевого усили на сверле 4.The Axial force sensor 3 on the drill 4 is made in the form of a spring-loaded plunger interacting with the spindle 34, which is axially movable and mates with the driven gear 33 by means of a splined connection. The force of the spring 50 corresponds to a predetermined limit value of the axial force on the drill 4.

Подпружиненный плунжер датчика осевого усили 3 взаимодействует через рычаг 51 с плунлсером 12 осевого дроссел 10.The spring-loaded plunger of the axial force sensor 3 interacts through the lever 51 with the plunger 12 of the axial throttle 10.

Плунжер 11 снабжен узкой шейкой 52 и широкой шейкой 53, а плунжер 12 - узкой шейкой 54 и широкой шейкой 55. Осевые дроссели 9 и 10 представл ют собой дросселирующие щели, выполненные во Втулке 56 и частично перекрываемые соогветствующими широкими шейками 53 и 55.The plunger 11 is provided with a narrow neck 52 and a wide neck 53, and the plunger 12 has a narrow neck 54 and a wide neck 55. The axial throttles 9 and 10 are throttling slots made in the Sleeve 56 and partially overlapped by the corresponding wide necks 53 and 55.

Осевой дроссель 9 св зан с реверсивным золотником 23 каналом 57 и подключен последовательно каналОМ 7 к гидромотору 6, сливна магистраль которого сообщаетс с реверсивным золотником 23 каналом 58, а осевой дроссель 10 подключен последовательно к гидроцилиндру 1 (к его полости Б) посредством каналов 59, 27 и 22 и реверсивного золотника 24.An axial choke 9 is connected to the reversing valve 23 by channel 57 and is connected in series by channel 7 to hydraulic motor 6, the drain line of which communicates with the reversing valve 23 by channel 58, and the axial choke 10 is connected in series to hydraulic cylinder 1 (to its cavity B) via channels 59, 27 and 22 and reversing spool 24.

Контроль крайних положений поворотного рычага 32 и подпружиненного плунжера датчика осевого усили 3 осуществл етс соответствующими конечными выключател ми 60 и 61.The control of the extreme positions of the pivot arm 32 and the spring-loaded plunger of the axial force sensor 3 is carried out by the respective limit switches 60 and 61.

К сливной магистрали реверсивного золотника 23 подключен напорный золотник 62, предназначенный дл создани иодпора рабо-v --lTo the drain line of the reversing spool 23 is connected a pressure spool 62, designed to create an iodop work-v - l

- :-:

419927,.«419927, "

чей жидкости в сливной магистрали гидромотора 6.whose fluids in the hydraulic motor discharge line 6.

В исходном положении электромагнит 26 отключен, и жидкость от насоса 15 поступает 5 через реверсивный золотник 24 но каналу 22 в полость Б, а сверлильна головка 2 отведена в исходное полол ение.In the initial position, the electromagnet 26 is turned off, and the liquid from the pump 15 enters 5 through the reversing slide valve 24 but the channel 22 into the cavity B, and the drilling head 2 is retracted to the initial polishing.

При включении электромагнита 25 жидкость от насоса 15 поступает по каналу 21 10 через золотник 23, каналу 57, дроссель 9 и по каналу 7 в гидромотор 6, вращающий шпиндель 34 посредством шестерен 30, 31 и 33. При этОМ жидкость из гидромотора 6 сливаетс в бак по каналу 58, через реверсивный 5 золотник 23 и напорный золотник 62.When electromagnet 25 is turned on, fluid from pump 15 flows through channel 21 10 through spool 23, channel 57, throttle 9 and through channel 7 into hydraulic motor 6 rotating spindle 34 by means of gears 30, 31 and 33. At this, liquid from hydraulic motor 6 is discharged into tank on channel 58, through reversing 5 spool 23 and pressure spool 62.

При включении электромагнита 26 реверсивный золотник 24 включает быстрый подвод сверлильной головки 2, и жидкость от насоса 15 поступает в полость А, а из полости Б вытесн етс по каналу 22, через реверсивный золотник 24, канал 27 и путевой золотник 28 в бак.When the electromagnet 26 is turned on, the reversing slide valve 24 turns on the fast feed of the drilling head 2, and the liquid from the pump 15 enters the cavity A, and from the cavity B is forced out through the channel 22, through the reversing slide valve 24, the channel 27 and the track slide 28 into the tank.

В конце быстрого подвода ползун 19 нажимает на ролик 29 и переключает путевой золотник 28, который при это-м перекрывает слив жидкости из полости Б, и начинаетс рабоча подача, причем жидкость из полости Б вытесн етс по каналу 59 и через дроссель 10 в бак.At the end of the fast feed, the slider 19 presses on the roller 29 and switches the track spool 28, which then blocks the discharge of fluid from cavity B, and the working flow starts, and the liquid from cavity B is forced out through channel 59 and through the choke 10 into the tank.

0 По окончании быстрого подвода сверла 4 к обрабатываемому изделию ползун 19 упираетс в упор 47, которым при рабочей подаче удерживаетс в неподвижном состо нии, в то врем как т га 18 продолжает движение вместе со сверлильной головкой 2, измен свое положение относительно ползуна 19, чем осуществл етс «запоминание величины просверленного участка.0 At the end of the rapid approach of the drill bit 4 to the workpiece, the slider 19 rests against the abutment 47, which is kept stationary at the working feed, while the pull 18 continues to move along with the drilling head 2, changing its position relative to the slider 19, than the memorization of the size of the drilled section is carried out.

При возрастании крут щего момента на 0 сверле 4 до заданной предельной величины поворотный рычаг 32 отклон етс , раст гива пружину 35, и нажимает на плунжер 11, перемеща при этом плунжеры 11 и 12 осевых дросселей 9 и 10 и уменьша площади дрос5 селирующих щелей посредством перекрыти их шейками 53 и 55 плунжеров И и 12. В результате этого уменьщаетс углова скорость сверла и минутна подача, а подача на один оборот сверла остаетс посто нной, при этом 0 уменьшение оборотов сверла способствует уменьшению крут щего момента и последующему возрастанию угловой скорост1И сверла до прежней величины, кроме того, уменьшаетс износ и предотвращаетс поломка сверла. 5 Ограничение скорости резани способствует уменьшению температуры на вершине сверла и момента сил трени от стружки, на-бивающейс в канавки сверла, поскольку при глубоком сверлении отверстий малого диаметра 0 температура на вершине сверла и составл юща нагрузки от скорости стружки и ее пакетировани пропорциональны скорости резани .As the torque increases by 0 on the drill 4 to a predetermined limit value, the pivot arm 32 deflects the spring 35 and presses the plunger 11, while moving the plungers 11 and 12 of the axial chokes 9 and 10 and reducing the area of the drosh5 slitting slots by closing their necks 53 and 55 of the plungers are And and 12. As a result, the angular speed of the drill and the minute feed are reduced, and the feed per turn of the drill remains constant, while 0 decreasing the turn of the drill contributes to a reduction in torque and subsequent growth th angular skorost1I drill to the same value, in addition, reduced wear and drill breakage is prevented. 5 Limiting the cutting speed helps to reduce the temperature at the top of the drill and the frictional force moment from the chips that hit the drill grooves, because deep drilling of small diameter holes 0 causes the temperature at the top of the drill and the load on the speed of the chip and its packing to be proportional to the cutting speed.

По достижении осевого усили на сверле до м,аксимально допустимой величины шпиндель 34 перемещаетс в осевом направлении вместе с плунжером 3, сжима пружину 50. Плунжер 3 при этом посредством рычага 51 перемещает плунжер 12, сжима упругий элемент 14 и перекрыва дроссель 10 щейкой 55 плунжера 12, при этом плунжер И удерживаетс в своем pai6o4eM положении упругим элементам 13, в результате чего уменьшаетс лодача на один о.борот сверла, т. е. уменьшаетс иодача с сохранением оборотов сверла, пока осевое усилие на сверле не уменьшитс до прежней величины. Это предотвращает поломку сверла и способствует восстановлению, т. е. возрастанию подачи до необходимой величины.When the axial force on the drill reaches m, the maximum allowable value of the spindle 34 moves in the axial direction together with the plunger 3, compressing the spring 50. The plunger 3 moves the plunger 12 by means of the lever 51, compressing the elastic element 14 and blocking the throttle 10 with the spider 55 of the plunger 12 , while the plunger AND is held in its pai6o4eM position by the elastic elements 13, as a result of which the load is reduced by one rotational length of the drill, i.e. the iodation is reduced while maintaining the revolutions of the drill until the axial force on the drill decreases to the previous value . This prevents breakage of the drill and contributes to the restoration, i.e., increasing the feed to the required value.

|По достижении нижнего предела оборотов, т. е. в случае значительного отклонени поворотного рычага 32, нажимаетс конечный выключатель 60, а по достижении нижнего предела подачи, т. е. в случае значительного перемещени плунжера 3 совместно с плунжером Г2 - конечный выключатель 61. При нажатии конечных выключателей 60 или в1 подаетс команда на отключение электромагнита 26, и реверсивный золотник 24 соедин ет полость Б гидрОЦилиндра 1 с насосом 15, в результате чего происходит быстрый отвод сверлильной головки 2 в исходное положение («з-за разности рабочих площадей поч остей А и Б) и выброс стружки и отверсти . В конце отвода нажимаетс конечный выключатель 46, который -подает команду на повторный подвод сверлильной головки 2.When the lower speed limit is reached, i.e., in the event of a significant deviation of the pivot arm 32, the limit switch 60 is pressed, and when the lower supply limit is reached, i.e., in the event of a significant movement of the plunger 3 together with the plunger G2, the limit switch 61. When the limit switches 60 or b1 are pressed, the command is given to turn off the electromagnet 26, and the reversing valve 24 connects the cavity B of the hydro-cylinder 1 with the pump 15, as a result of which the drilling head 2 is quickly retracted These are the working areas of pots A and B) and the release of chips and holes. At the end of the retraction limit switch 46 is pressed, which gives a command to re-enter the drilling head 2.

При отклонении поворотного рычага 32 в сторону раст жени пружины 35 поршень 38 перемещ,аетс поворотным рычагом 32 посредством штока 37 влево по чертежу, и жидкость из резервуара 41 заполн ет через обратный клапан 42 рабочую полость цилиндра 39. Свободный проход жидкости в рабочую полость цилиндра 39 через обратный клапан 42 обеспечивает высокую чувсгвительность датчика 5 к возрастанию крут щего момента и быстродействие последнего при защите сверла от поломок.When the pivoting lever 32 is deflected towards the extension of the spring 35, the piston 38 is displaced by the pivoting lever 32 by means of the rod 37 to the left in the drawing, and the fluid from the tank 41 fills the working cavity of the cylinder 39 through the check valve 42. The free passage of liquid into the working cavity of the cylinder 39 through the check valve 42, it provides a high sensitivity of the sensor 5 to an increase in the torque and the speed of the latter when protecting the drill against damage.

После уменьшени крут щего момента н-а сверле поворотный рычаг 32 возвращаетс в исходное положение, освобожда плунжер П.After the torque is reduced by n-a drill, the pivot arm 32 returns to its original position, releasing the plunger P.

При этом жидкость из рабочей полости гидроЦИлиндра 39 вытесн егс через демпфирующий дроссель 40 в резервуар 41. Демпфирующий дроссель 40 осуществл ет демпфирование высокочастотных колебаний поворотного рычага 32, возникающих при сверлении.At the same time, the fluid from the working cavity of the hydraulic cylinder 39 is displaced via the damping choke 40 into the tank 41. The damping choke 40 dampens the high-frequency oscillations of the rotary lever 32 that occur during drilling.

Благодар смещению ползуна 19 при рабочей подаче относительно т ги 18 посредством жесткого упора 47 быстрый подвод сверлаDue to the displacement of the slider 19 at a working feed relative to the gland 18 by means of a fixed stop 47 a quick feed of the drill

после прОМежуточ ого вывода осуществл етс с учетом ранее просверленного участка.after intermediate output, taking into account the previously drilled area.

По достижении полной глубины сверлени нажимаетс конечный выключатель 45, от которого подаетс команда на отключение электромагнита 26 и включение электромагнита 49, в результате чего реверсивный золотник 24 переключаетс и соедин ет полость Б с насосом, благодар чему сверлильна головка 2 отводитс в исходное положение, а включенный электромагнит 49 подводит упор 48, который упираетс в ползун 19, и вОЗвращает его в исходное положение относительно т ги 18.When the total drilling depth is reached, limit switch 45 is pressed, which is commanded to turn off electromagnet 26 and turn on electromagnet 49, as a result of which reversing slide valve 24 switches and connects cavity B to the pump, due to which drill head 2 is retracted and switched on The electromagnet 49 brings the stop 48, which rests on the slider 19, and returns it to its original position relative to the rod 18.

В конце быстрого отвода нажимаетс конечный выключатель 46, от которого подаетс команда на отключение электромагнита 49 и отвод упора 48; сверлильна головка 2 остаетс в исходном положении.At the end of the fast retraction limit switch 46 is pressed, from which the command is given to turn off the electromagnet 49 and retract the stop 48; the drilling head 2 remains in its original position.

Предмет изобретени Subject invention

30thirty

Устройство дл автоматического управлени циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверлени с осуществлением управлени по величине заданного предельного крут щего момента, гндроцилиндр которого кинематически св зан со сверлильной головкой , снабженной датчиком осевого усили на сверле и датчиком крут щего момента, отличающеес тем, что, с целью ограничени температуры режущей кро-мки и уменьшени числа поломок инструмента, на сверлильной головке установлен гидромотор, св занный магистралью с блоком осевых дросселей,A device for automatic control of a step-feed cycle on deep-hole drilling machines with control of a predetermined limit torque, the hydraulic cylinder of which is kinematically connected with a drilling head equipped with an axial force sensor on the drill and a torque sensor, characterized in limiting the temperature of the cutting edge and reducing the number of tool failures, a hydraulic motor connected to the axial throttle unit is mounted on the drilling head,

плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов, один из которых размещен между плунжерами.plungers which are installed coaxially and interact with each other by means of two elastic elements, one of which is placed between the plungers.

5 iO 5о /J 52 9 53 i5 iO 5o / J 52 9 53 i