SU982850A1

SU982850A1 - Device for vibration turning

Info

Publication number: SU982850A1
Application number: SU813235580A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Молочко; Игорь Олегович Бегунов; Владимир Петрович Дементьев; Станислав Александрович Лаушкин
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт; Ковровский Механический Завод
Priority date: 1981-01-16
Filing date: 1981-01-16
Publication date: 1982-12-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО ТОЧЕНИЯ(54) DEVICE FOR VIBRATION TURNING

1one

Изобретение относитс к обработке металлов резанием и найдет применение на универсальных и специальных токарных станках, в том числе встроенных в робототехнологические комплексы.The invention relates to metal cutting and will be used on universal and special lathes, including those embedded in robotic complexes.

Известно устройство резцедержател , 5 в поворотном основании которого размещен исполнительный цилиндр 1.A device of the toolholder, 5 in a rotary base of which is placed the executive cylinder 1.

К недостаткам устройства относ тс использование пружин дл в озврата силовых гидроцилиндров и подвижной резце- ю держки в исходное положение, а также применение кривошипной подвески подвижной резцедержки к поворотному основанию , что снижает точность и надежность работы устройства.The disadvantages of the device are the use of springs for power cylinders and the movable cutter of the holder to their initial position, as well as the use of a crank suspension of the movable tool holder to the swivel base, which reduces the accuracy and reliability of the device.

Наиболее близким к изобретению по 15 технической сущности вл етс универсальный резцедержатель.The closest to the invention according to the technical essence is the universal tool holder.

Содержащий неподвижную ось с установленным на ней с возможностью руч- JQ ного поворота и фиксации четырехгранным основанием, к которому на упругих пластинах подвещена инструментальна державка , привод ща в колебательное движение от. одного из двух установленныхIt contains a fixed axis with a tetrahedral base mounted on it with the possibility of manual rotation and fixation, to which the tool holder is placed on the elastic plates, which oscillates from. one of two established

в основании оппозитных гидроцилиндров. Св зь того или другого гидроцилиндра с основной гидромагистралью обеспечиваетс автоматически при переходе в новую инструментальную позицию с помощью специального кранового гидрораспределител , встроенного внутрь резцедержател станка. Гидрораспределитель состоит из двух колец: внутреннего (неподвижного), выполненного в верхней каретке суппорта, и внещнего (подвижного), выполненного в четырехгранном поворотном основании. Во внутреннем кольце прорезана неполнокольцева канавка, соединенна серией отверстий, просверленных в основании верхней каретки суппорта, с основной гидромагистралью . В поворотном основании резцедержател также просверлен р д соедин ющихс отверстий, св зывающих рабочие полости гидроцилиндров с внутренней поверхностью наружного кольца гидрораспределител на уровне не пол но кольце во и канавки в неподвижном кольце 2.at the base of the opposed hydraulic cylinders. The connection of one or another hydraulic cylinder with the main hydraulic line is provided automatically when moving to a new instrumental position with the help of a special crane valve located inside the tool holder. The control valve consists of two rings: internal (fixed), made in the upper carriage caliper, and external (movable), made in a four-sided rotary base. In the inner ring, a half-ring groove is cut through, connected by a series of holes, drilled in the base of the upper slide carriage, with the main hydraulic line. In the rotary base of the tool holder, a number of connecting holes are also drilled, connecting the working cavities of the hydraulic cylinders with the inner surface of the outer ring of the hydraulic distributor at a level not completely but the ring of the hopper and the grooves in the fixed ring 2.

Недостатками этого устройства вл ютс технологическа сложность изготовлени св занной системы каналов в верхней каретке суппорта и четырехгранном основании резцедержател , .увеличенные габариты резцедержател ввиду размещени .в его поворотном основании двух исполнительных гидроцилиндров, невозможность .изменени направлени колебательных движений подвижной резцедержки при изменении на противоположное направление движени суппорта. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и уменьше,ние габаритов. Указанна цель достигаетс путем жесткого соединени инструментальной державки со щтоком, смонтированного в расточке поворотного основани исполнительного гидравлического движител , выполнени исполнительного гидравлического движител в виде двухполостного мембранного патрона с двухсторонним штоком, подключени полостей мембранного патрона через узел гидрораспределител к соответствующим полост м гидравлического генератора . Узел гидрораспределени снабжен управл ющим трехпозиционным золотником, установленным на суппорте и гидравлически св занным с крановым соединением, на внутреннем кольце которого выполнены полнокольцевые канавки и Г-образные каналы , соединенные с полост ми мембранного патрона. Гидравлический генератор выполнен в виде двухполостного поршневого насоса, обе полости которогб св заны посредством каналов с клапанной системой передаточной системы, причем кулачковый механизм вынолн ет роль привода насоса. На фиг. 1 показана гидромеханическа схема устройства (в положении, продольного точени ); на фиг. 2 - то же, в положении поперечного точени ; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1.Основными узлами устройства вл ютс задающий узел, гидромеханическа передаточна система и узел резцедержател станка . Задающий узел включает в себ зубчатую передачу 1 и 2, с помощью которой осуществл етс кинематическа св зь со шпинделем. Передаточное отношение зубчатой .пары 1 и ,2 выбираетс исход из прин той частоты двойных ходов, приход щихс на один, оборот шпиндел . Кроме зубчатой пары 1 и 2 в задающий узел входит кулачковый механизм с геометрическим замыканием ведомого звена, содержащий пазовый кулачок 3, промежуточный ролик 4, перекатывающийс в пазу кулачка 3, и поступательно движущеес ведомое звено - двухштоковый поршень 5. Гидромеханическа передаточна система включает в себ двухполостный поршневой насос 6, напорна 7 и сливна 8 полости которого с одной стороны посредством разветвл юц.1ихс каналов 9-12, а также щариковых клапанов 13 и 14 регулировки максимального давлени и объемной рабочей жидкости 15 и 16 в гидросистеме св заны с общим подпиточным бачком 17, а с другой стороны посредством трубопроводов 18 И 19, выполненных в виде гибких щлангов , св заны с входами управл ющего золотника 20, установленного на плите 21, скрепленной с верхней кареткой суппорта станка. Выходные каналы управл ющего золотника 20 посредством жестких трубопроводов 22 и 23 соединены с входными штуцерами на неподвижном наружном кольце 24 кранового соединени накладного типа. Внутреннее кольцо 25 этого соединени , смонтированное на руко тке 26 поворота резцедержател , скрепленного поворотным осно.ванием 27, поворачиваетс вместе с ним при смене инструментальной позиции. Во внутреннем кольце 25 проточены две полнокольцевые канавки 28 и 29, которые посредством Г-образных каналов 30 и 31 через фторопластовые трубки 32 соедин ютс с полост ми .33 и 34 мембранного патрона 35, мембрана 36 которого жестко св зана с двухсторО 1ним штоком 37. В свою очередь шток 37 жестко скреплен с подвижной резцедержкой 38, подвешенной к поворотному основанию 27 резцедержател на упругих элементах (пластинах) 39, прикрепленных к основанию 27 и подвижной резцедержке 38 с помощью крепежных элементов 40 и 41. Устройство работает следующим образом. , При вращении шпиндел движение через пару шестерен 1 и 2 передае.тс кулачку 3.. и далее через промежуточный ролик 4 сообщаетс двухштоковому поршню 5 поршневого насоса 6. При движении поршн 5 вправо масло 1/з напорной 7 полости насоса по трубопроводу 18 направл етс к управл ющему золотнику 20. В положении золотника 20 (фиг. 1) рабоча жидкость через .жесткий трубопровод 22 поступает в полнокольцевую канавку 28 на внутренем кольце 25 кранового соединени и далее по Г-образному каналу 30 направл етс в полость 33 двухполостного мембранного патрона. При прогибе мембраны 36 жестко св занный с ней двухсторонний щток 37 сдвигаетс влево, осуществл перемещение в ту же сторону подвижной резцедержки 38. Наход ща с в полости 34 мембранного патрона рабоча .жидкость через Г-образный канал 31 поступает в полнокольцевую канавку 29 на внутреннем кольце 25 и далее через выходное отверстие на наружном кольце 24, . жесткий трубопровод 23, каналы на управл ющем золотнике 20 и гибкий шланг 19 направл етс в сливнную 8 полость поршневого насоса 6. При ходе двухстороннего поршн 5 поршневого насоса 6 влево направление потока жидкости мен етс на обратное;The disadvantages of this device are the technological complexity of manufacturing the associated system of channels in the upper carriage of the support and the four-sided base of the tool holder. The increased dimensions of the tool holder due to the placement in its rotary base of the two actuating hydraulic cylinders caliper. The aim of the invention is to simplify the design and reduce overall dimensions. This goal is achieved by rigidly connecting the tool holder with a stem mounted in the bore of the swivel base of the hydraulic actuator, making the executive hydraulic actuator in the form of a two-cavity membrane cartridge with a double-sided stem, connecting the cavities of the membrane cartridge to the corresponding hydraulic distributor cavity. The hydraulic distribution unit is equipped with a three-position control spool mounted on a caliper and hydraulically connected to the crane connection, on the inner ring of which full-ring grooves and L-shaped channels are connected to the cavities of the membrane cartridge. The hydraulic generator is made in the form of a two-cavity piston pump, both cavities are connected through channels to the valve system of the transfer system, and the cam mechanism plays the role of a pump drive. FIG. Figure 1 shows the hydromechanical layout of the device (in position, longitudinal turning); in fig. 2 is the same in the transverse turning position; in fig. 3 is a view A of FIG. 1. The main units of the device are the driver unit, the hydromechanical transmission system and the machine tool holder unit. The master assembly includes gearing 1 and 2, through which kinematic coupling with the spindle is carried out. The gear ratio of the gear pair 1 and 2 is chosen based on the frequency of double strokes per one turn of the spindle. In addition to the gear pair 1 and 2, the driver unit includes a cam mechanism with a positive locking of the driven member, containing a groove cam 3, an intermediate roller 4 rolling in the slot of the cam 3, and a progressively moving follower link - a two-rod piston 5. The hydraulic transmission system includes a two-cavity a piston pump 6, a pressure head 7 and a drain cavity 8 of which, on the one hand, through branches of one of their channels 9-12, as well as the ball valves 13 and 14, adjust the maximum pressure and volumetric flow fluid The bridges 15 and 16 in the hydraulic system are connected to the common make-up tank 17, and on the other hand, through pipelines 18 and 19, made in the form of flexible hoses, are connected to the inputs of the control spool 20 mounted on the plate 21 fastened to the upper support carriage of the machine tool . The outlets of the control spool 20 are connected by rigid pipelines 22 and 23 to the inlets on the fixed outer ring 24 of a surface-mounted crane connection. The inner ring 25 of this joint, mounted on the handle 26 of turning the toolholder, fastened with a rotatable base 27, rotates with it when changing the tool position. In the inner ring 25, two full-circumferential grooves 28 and 29 are machined, which, through the L-shaped channels 30 and 31, are connected through the fluoroplastic tubes 32 to the cavities 33 and 34 of the membrane cartridge 35, the membrane 36 of which is rigidly connected to two-sided stem 37. In turn, the rod 37 is rigidly fastened to the movable reztsederzh 38, suspended from the rotary base 27 of the tool holder on the elastic elements (plates) 39, attached to the base 27 and the movable tool post 38 using fasteners 40 and 41. The device works as follows. When the spindle rotates, the movement through a pair of gears 1 and 2 is transferred. The cam 3 .. and then through the intermediate roller 4 communicates the two-piston piston 5 of the piston pump 6. When the piston 5 moves to the right, the oil 1/3 of the pressure 7 of the pump cavity is directed to the control spool 20. In the position of the spool 20 (Fig. 1), the working fluid passes through the rigid conduit 22 into the full ring groove 28 on the inner ring 25 of the crane joint and then goes along the L-shaped channel 30 to the cavity 33 of the two-cavity membrane cartridge. When the membrane 36 is deflected, the double-sided brush 37 rigidly connected with it is shifted to the left, moving in the same direction of the movable cutting tool 38. The working fluid in the cavity 34 of the membrane cartridge enters the full ring groove 29 on the inner ring 25 and further through the outlet on the outer ring 24,. rigid conduit 23, channels on control spool 20 and flexible hose 19 is directed to drain cavity 8 of piston pump 6. When double-sided piston 5 of piston pump 6 moves to the left, the direction of fluid flow is reversed;

масло поступает в полость 34 мембранного патрона 35,- осуществл принудительный отвод подвижной резцедержки в исходное положение. Таким образом, за один оборот кулачка осуществл етс один двои-, ной ход подвижной резцедержки. Многократное повторение таких циклов обеспечивает продольное вибрационное точение в первой позиции инструментальной державки.the oil enters the cavity 34 of the membrane chuck 35, - forced removal of the movable reztsederzhki to its original position. Thus, during one revolution of the cam, one double stroke of the movable tool holder is performed. Repeated repetition of such cycles provides longitudinal vibration turning in the first position of the tool holder.

При повороте резцедержател во вторую инструментальную позицию управл ющий золотник 20 сдвигаетс в иное положение (фиг. 2). .При этом масло из напорной 7 полости поршневого насоса б по трубопроводу 18 поступает в управл юодий золотник 20 на параллельному каналу и далее через жесткий трубопровод 23, входное отверстие на наружном кольце 24, полнокольцевую канавку 29 и Г-образный канал 31 на внутреннем кольце 25 кранового соединени направл етс в полость 34 мембранного патрона 35, сдвига подвижную резцедержку в направлении поперечной подачи. Из полости 33 мембранного патрона масло через Г-образный канал 30, полнокольцевую канавку 28, жесткий трубопровод 22 и управл ющий золотник 20 поступает в сливную 8 полость порщневого насоса 6.When the tool holder is rotated to the second instrumental position, the control spool 20 shifts to a different position (Fig. 2). In this case, the oil from the pressure 7 cavity of the piston pump b through line 18 enters the control valve spool 20 on the parallel channel and then through the rigid pipe 23, the inlet on the outer ring 24, the full ring groove 29 and the L-shaped channel 31 on the inner ring 25 the crane joint is directed into the cavity 34 of the membrane cartridge 35, shearing the movable toolholder in the direction of transverse feeding. From the cavity 33 of the membrane cartridge, the oil passes through the L-shaped channel 30, the full ring groove 28, the rigid pipe 22 and the control valve 20 to the drain 8 cavity of the piston pump 6.

При ходе порщн 5 влево направление потоков рабочей жидкости мен етс на обратное , благодар чему подвижна резце держка принудительно отводитс от обрабатываемой заготовки в направлении, обратном поперечной подаче.During the passage 5, to the left, the direction of flow of the working fluid is reversed, whereby the movable cutter holder is forcibly moved away from the workpiece in the direction opposite to the transverse feed.

Таким образом осуществл етс вибрационное точение и в последующих позици х.Thus, vibration turning is carried out in subsequent positions.

Технико-экономическа эффективность изобретени заключаетс в уменьщении габаритов и упрощении конструкции.The technical and economic efficiency of the invention is to reduce the size and simplify the design.

Claims

1. A device for vibration turning, containing a universal tool holder, including a fixed axis with a fixed axis with the possibility of manual rotation and fixation of the base, to which the elastic elements are connected. on tool holder, hydro e

Chania transmission system consisting of a hydraulic generator with a make-up tank and a valve system of the hydraulic distribution unit in the form of a crane connection and hydraulic executive. Whom the mover mounted in a rotary base, specifying the cam mechanism kinematically connected with the pin, and the caliper, is different in that, in order to simplify the design and reduce the size, the executive

The hydraulic propeller is made in the form of a double cavity membrane cartridge, the stem of which is rigidly connected to the tool holder, and the two cavities are connected through flexible valve hubs to the pressure and drain pads through the valve manifold.

0

lost m hydraulic generator when

This membrane cartridge is embedded in a swivel base.

2. The device according to claim 1, characterized in that the hydraulic distributor assembly is equipped with

5 control three-position spool mounted on a caliper and hydraulically connected to the crane connection, on the inner ring of which full-ring grooves and L-shaped channels are connected to the cavity of the cartridge.

0

3. The device according to claim 1, characterized in that the hydraulic generator is made in the form of a two-cavity piston pump, the two cavities of which are connected via channels to the valve system of the transfer system, the cam

5, the mechanism acts as a pump drive.

Sources of information taken into account in the examination. 1. USSR author's certificate No. 707695, cl. B 23 B 25/02, 1977.

2. USSR author's certificate number 856671, cl. F 25 J 1/02, 1979.

Fig.Z