SU965608A1 - Устройство дл ротационного резани - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОТАЦИОННОГО РЕЗАНИЯ

Изобретение относитс  к обработке материалов резанием, вращающимис  чащечными резцами (ротационное резание). Известно устройство дл  дроблени  стружки, содержащее резцедержатель с ротационным резцом в виде режущей чащки, установленной на шпинделе, смонтированном на подшипниках в корпусе. Корпус снабжен хвостовиком, ось которого проходит через вершину режущей чашки. В качестве привода дл  сообщени  резцу качательного движени  на оси резцедержател  установлен двуплечий рычаг, на одном конце которого установлен толкатель, взаимодействующий с хвостовиком, а на другом - эксцентриковый ролик, взаимодействующий с обрабатываемой деталью. За счет того, что ось хвостовика проходит через вершину режущей чашки, положение ее вершины относительно обрабатываемой поверхности в течение всего времени обработки детали остаетс  неизменным. Это способствует улучшению качества и точности обработки 1. Недостаток данного устройства заключаетс  в том, что в процессе работы при повышенных режимах резани  происходит проскальзывание эксцентрикового ролика относительно обрабатываемой детали, причем, тем чаще, чем выше режимы. Это объ сн етс  тем, что с увеличением глубины резани  и подачи растут составл ющие силы резани . Тем труднее их преодолевать и сообщать режущей чашке качательное движение . Кроме того, -при повышенных скорост х резани , возвратна  пружина, в силу своей инерционности, не успевает возвращать в исходное положение режущую чашку . В результате процесс стружкодроблени  нарушаетс . Цель изобретени  - повышение надежности стружкодроблени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  ротационного резани , включающем резцедержатель, ротационный резец, содержащий шпиндель с режущей чашкой, размещенный в корпусе, установленном на цапфе, ось которой проходит через вершину режущей чашки, привод дл  сообшени  резцу качательного движени  выполнен в виде закрепленного на корпусе резца электродвигател , на валу которого установлены диск и шестерн , наход ща с  в зацеплении с зубчатым сегментом, закрепленным на резцедержателе, на корпусе резца установлен тахогенератор, вход которого кинематически св зан со шпинделем резца. Обмотка возбуждени  элекродвигател  соединена с блоком управлени  возбуждением, подключенным к первому выходу блока управлени , второй выход которого подключен к входам цифро-аналогового преобразовател , выход которого, через усилитель посто нного тока, соединен с обмоткой  кор , третий выход блока управлени  подключен через первый элемент И-НЕ к суммирующему входу цифро-аналогового преобразова тел , четвертый выход через второй элемент И-НЕ - к вычитающему входу цифро-аналогового преобразовател , а п тый выход - к управл ющим входам третьего и четвертого элементов И-НЕ. Первый вход блока управлени  через третий элемент И-НЕ соединен с датчиком правого положени , второй вход соединен через четвертый элемент И-НЕ с датчиком центрального положени , третий вход - с датчиком левого положени , а четвертый вход - с тахогенератором . Первый и второй элементы И-НЕ подключены к генератору импульсов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , вид сбоку; на фиг. 2 - блок-схема устройства.

,, „

Устройство дл  ротационного резани 

содержит резцедержатель 1 (фиг. 1), в отверстии которого на цапфе 2 установлен корпус 3 ротационного резца. В корпусе 3 установлен щпиндель 4 с режущей чащкой 5, взаимодействующей в процессе резани  с деталью 6. Ось цапфы 2 резца проходит через верщину О режущей чашки. На корпусе 3 резца закреплен электродвигатель 7 посто нного тока, на валу которого установлены шестерн  8 и диск 9. Шестерн  8 находитс  в посто нном зацеплении с зубчатым сегментом 10, закрепленным на резцедержателе . Вал электродвигател  кинематически не св зан со шпинделем резца. Электродвигатель снабжен опорными роликами 11. На резцедержателе 1 установлены индукционные датчики положени : централь ный 12, правый 13 (фиг. 2) и левый 14. На шпинделе 4 резца закреплена шестерн  15, наход ща с  в зацеплении с ведомой шестерней 16 тахогенератора 17, установленного на корпусе резца. Электродвигатель 7 содержит обмотку 18  кор  и обмотку 19 возбуждени . Датчик правого положени  через элемент И-НЕ 20 соединен со входом а блока 21 управлени , вход б которого через элемент И-НЕ 22 подключен к датчику 12 центрального положени , вход в - к датчику 14 левого положени , а вход г - к тахогенератору 17. Кроме того, блок 21 управлени  имеет вход д - «Пуск-Стоп. Выход е блока 21 управлени  подключен к управл ющим входам элементов И-НЕ 20 и 22, выход ж - к входам цифро-аналогового преобразовател  23 (ЦАП 23), выход и - к входу элемента И-НЕ 24 вычитани , выход которого соединен со входом

ЦАП 23, второй вход которого подключен через элемент И-НЕ 25 суммировани  к, выходу к блока 21 управлени , выход л которого соединен с входом блока 26 управлени  возбуждением, подключенного к обмотке 19 возбуждени  двигател  7. Обмотка 18  кор  двигател  7 соединена с усилителем 27 посто нного тока, вход которого подключен к выходу ЦАП 23. Генератор 28 импульсоэ соединен со вторыми входами элементов И-НЕ 24 и 25.

Устройство работает следующим образом .

При поступлении на вход д блока 21 управление сигнала «Обработка (разрешающий потенциал) все триггеры устройства устанавливаютс  в исходное состо ние (установочные входы на блок - схеме не показаны). После этого на выходе е блока 21 управлени  с некоторой задержкой по времени возникает запрещающий потенциал, который запрещает прохождение импульсов через элементы И-НЕ 20 и 22, а по выходу ж блока 21 управлени  в ЦАП 23 записываетс  определенное число. С выходов И и К поступают запрещающие потенциалы на элементы И-НЕ 24 и 25, а с выхода л - разрещающий потенциал в блок 26 управлени  возбуждением, который обеспечивает определенное направление тока в обмотке возбуждени  19. Направление ЦАП 23, пропорциональное записанному числу, усиливаетс  усилителем 27 посто нного тока, который обеспечивает определенный по величине ток в обмотке  кор  Г8 двигател  7. Наличие определенного тока в обмотке  кор  18 и тока заданного направлени  в обмотке возбуждени  19 двигател  7 приводит к тому, что вал двигател , а вместе с ним шестерн  8 и диск 9, начнут медленно поворачиватьс  со скоростью, определ емой числом , записанным в ЦАП 23, и в определенном направлении, например против часовой стрелки. За счет зубчатого зацеплени  сегмента 10 с шестерней 8, последн   обкатываетс  по сегменту, поворачива  корпус резца , а вместе и весь резец, по часовой стрелке в цапфе 2 относительно оси О-О до тех пор, пока диск не воздет в зазор датчика 14 левого положени . После этого с выхода датчика 14-на вход в блока 21 управлени  поступает первый управл ющий импульс, который информирует о том, что резец пришел из произвольного положени  в начальное - крайнее левое. С приходом первого импульса происходит сброс триггеров ЦАП 23 в нулевое состо ние.

Claims (1)

1. Оператор подводит резец к детали, после чего начинаетс  цикл обработки. От вращающейс  детали вращаетс , одновременно среза  стружку, режуща  чашка 5 резца, закрепленна  на цгпинделе 4 резца, на котором закреплена и шестерн  15, наход ша с  в зацеплении с шестерней 16 тахогенератора 17. При этом на выходе тахогенератора 17 по вл етс  электрический импульс, поступающий иа вход г блока 21 управлени . В результате на выходе и по вл етс  запрещающий, а на выходе к - разрещающий потенциалы. Вследствие этого импульсы от генератора 28 импульсов проход т через элемент И-НЕ 25 на суммирующий вход ЦАП 23. Кроме того, на выходе л по вл етс  запрещающий потенциал, а -на выходе е - разрещающий потенциал. Запрещающий потенциал с выхода л с помощью блока 26 управлени  возбуждением IVlVjllJ.OIV WrVCI f. Y 1 I Lf tJ .,i-,. осуществл ет смену направлени  тока В Обмотке 19 возбуждени  двигател  7. В результате направление вращени  вала двигател  7, а с ним и направление поворота резца относительно оси О-О, измен ютс . Резец перемещаетс  против часовой стрелки из крайнего левого положени . Это перемещение происходит с момента прихода первого электрического импульса на суммирующий вход ЦАП 23 через элемент 25 И-НЕ с генератора 28 импульсов. Первый и последующие электрические импульсы с генератора 28 импульсов обеспечивают форсированный рост напр жени  в ЦАП 23 и, соответственно , тока в обмотке 18  кор  двигател  7, а следовательно, интенсивный разгон последнего и быстрый поворот резца против часовой стрелки относительно оси О-0. В момент , когда резец занимает среднее положение , т. е. когда угол между ос ми резца и детали составл ет 90°, измен етс  схема резани , а так же направление самовращени  резца и направление схода стружки, что вызывает по вление в стружке внутренних напр жений, ведущих к ее надежному дроблению. Этот факт совпадает с моментом прохождени  диска 9 в зазоре датчика 12 центрального положени , в результате чего на его выходе по вл етс  электрический импульс, который поступает через элемент И-НЕ 22 на вход б блока 21 управлени , за счет присутстви  разрешающего потенциала на управл ющем входе этого элемента. С приходом импульса на вход б блока 21 управлени  происходит смена потенциалов на выходах и и к, а именно: на выходе и по вл етс  разрешающий, а на выходе /с запрещающий потенциалы. За счет этого происходит переключение работы ЦАП 23 с Режима суммировани  на режим вычитани . результате напр жение на выходе ЦАП 23 и, соответственно, ток в обмотке 18  кор  двигател  7 уменьщаютс  со скоростью, определ емой скоростью поступлени  импульсов от генератора 28 импульсов через элемент И-НЕ 24 на вычитающий вход ЦАП 23. Таким образо.м, начина  с момента прохождени  диска 9 в зазоре датчика 12 центрального положени , скорость поворота резца относительно оси О-О падает и, за счет соответствующего подбора частоты поступлени  импульсов от генератора 28 импул)сов, упадет до своего минимального значени  в тот момент, когда диск 9 войдет в зазор датчика 13 правого положени . Импульс, генерируемый этим датчиком 13, проходит через элемейт И-НЕ 20 за счет присутстви  на ее управл ющем входе разрещающего потенциала и поступает на вход а блока 21 управлени . После этого происходит смена потенциалов на выходах w, к: и .д, на выходе и по вл етс  запрещающий, на выходе к - разрещающий, на выходе л - разрещающий потенциалы. Происходит очеТЖ l работы ЦАП 23 с режима вычитани  на режим суммировани . Резрещающий потенциал с выхода л с помощью блока 26 управлени  возбуждением осуществл ет смену направлени  тока в обмотке 19 возбуждени  двигател  7. В результате направление вращени  вала двигател  7, а с ним и направление поворота резца относительно оси О-О, мен ютс  на обратные. Резец поворачиваетс  по часовой стрелке из крайнего правого положени . По мере поступлени  импульсов на суммирующий вход ЦАП 23 через элемент И-НЕ 25 с генератора 28 импульсов происходит возрастание напр жени  на выходе ЦАП 23, что влечет возрастание тока в обмотке 18  кор , подключенной к усилителю 27 посто нного тока, который преобразует возрастающее напр жение ЦАП 23 в пропорциональное значение тока об.мотки 18  кор  двигател  7. Процесс разгона двигател  7 и св занного с ним поворота резца вокруг оси О-О по часовой стрелке происходит до тех пор, пока резец не займет среднее полох ение . При этом измен етс  схема резани , направление самовращени  резца и направление схода стружки. За счет внутренних напр жении, по вл ющихс  в стружке, происхожит надежное.ее дробление. В этот мо.мент диск 9 находитс  в зазоре датчика 12 центрального положени . По вивщийс  на его выходе электрический сигнал поступает через элемент И-НЕ 22 на вход б блока 21 управлени , за счет присутстви  разрешающего потенциала на элементе И- НЕ 22. В св зи с этим происходит смена потенциалов на выходах «и к: на выходе и по вл етс  разрещающий, на выходе к - запрещающий потенциалы. Таким образом, элемент И-НЕ 25 переключаетс  на элемент И-НЕ 24, в результате чего счетчик ЦАП 23 переходит из режима суммировани  в режим вычитани  и, в конечном счете, скорость вращени   кор  двигател  7 у.меньщаетс , в результате чего уменьшаетс  и скорость поворота резца относительно оси О-0. Уменьшение этой скорости поворота происходит до тех пбр, пока диск 9 не окажетс  в зазоре датчика 14 левого положени . В момент вхождени  диска 9 в зазор датчика 14, последним генерируетс  импульс, который поступает на вход в блока 21 управлени . На выходе и по вл етс  запрещающий , на выходе к - разрешающий. на выходе л - запрещающий потенциалы. В результате происходит изменение направлени  тока в обмотке 19 возбуждени  и нарастание тока в обмотке 18  кор . Таким образом, процесс повтор етс  и происходит надежное стружкодробление. При окончании обработки на выход д блока управлени  21 поступает запрещающий потенциал и устройство отключаетс . Предлагаемое устройство дл  ротационного резани  обеспечивает при обработке надежное стружкодробление в щироком диапазоне режимов резани  за счет принудительного возвратно-поворотного движени  резца, сообщаемого ему приводным электродвигателем. Увеличение же режимов резани  при надежном стружкодроблении обеспечивает сокращение мащинного времени на обработку и повыщение производительности процесса. Это особенно, важно при съеме повыщенных припусков и резании в зких труднообрабатываемых материалов . Формула изобретени  Устройство дл  ротационного резани , включающее ротационный резец, содержащий режущую чашку, закрепленную на щпинделе, установленном в корпусе, закрепленном на резцедержателе, с помощью цапфы, ось которой проходит через верщину режущей чашки, и имеющем возможность качатьс  относительно этой оси от одного крайнего- положени  до другого с помощью привода качательного движени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности стружкодроблени , привод качательного движени  выполнен в виде электродвигател , закрепленного на корпусе резца и управл емого схемой реверсивного его движени , на валу электродвигател  установлена щестерн , предназначенна  дл  взаимодействи  с зубчатым сегментом, закрепленным на резцедержателе, на корпусе установлен тахогенератор, вход которого кинематически св зан со шпинделем резца, а выход - с входом схемы управлени  , причем устройство снабжено датчиками крайних и среднего положений корпуса резца, подключенными к входам схемы управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 611724, кл. В 23 В 27/22, 1978.