Устройство для шлифования фасонных тел вращения

 

Изобретение относится к области механической обработки фасонных тел вращения, например бескопирного шлифования , маятниковыми головками. Цель - повышение производительности за счет выравнивания сил резания в

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1393607

А1 (51) 4 В 24 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 4164836/25-08 (22) 17. 11. 86 (46) 07.05.88. Вюл. N 17 (72) Е.Ю. Фельдман, А. Ф. Чамин, Ф.С.Юнусов и Ю,И.Климухин (53) 621.9 (088.8) (56) Патент Швеции М - 312739, кл. В 24 В 27/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 1цЛИФОВАНИЯ ФАСОННЫХ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к области механической обработки фасонных тел вращения, например бескопирного шлифования, маятниковыми головками.

Цель — повышение производительности за счет выравнивания сил резания в

139 точках контакта обрабатывающих инструментов с криволинейной поверхно.стью. Для этого шпифовальная головка имеет механизм коррекции с электродвигателем, винтом, гайкой, датчиком

31 угла наклона коромысла и датчиком

24 числа оборотов вала электродвигателя 23. Датчик 31 через схемы И 39 и шифратор 40 подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 41, а через схему ИЛИ и одновибратор 43 подсоединен к счетному входу ОЗУ 41, при этом на выходе последнего формируется величина требуемого перемещения шарнира относительно коромысла в виде кода в двоичной форме. Этот код подается на один из входов устройства сравнения кодов (УСК) 46. На второй вход УСК 46 подается код с выхода реверсивного

3607 счетчика (РС) 47, который определяется текущим положением шарнира. При неравенстве кодов с выходов ОЗУ 41 и

PC 47 на выходе УСК 46 формируется сигнал, которым посредством тиристорных оптронов 54 и 53 включается электродвигатель 23, перемещающий шарнир посредством винта и гайки на требуемую величину, что способствует выравниванию сил резания. Значения величин перемещения шарнира определяются расчетным путем в зависимости от углов

Ы наклона коромысла, углов р и р наклона обрабатываемой поверхности в точках контакта инструментов с обрабатываемой поверхностью, при которых силы резания в точках контакта равны, и заносятся с пульта оператора в ОЗУ

41 ° 1 з.п. ф — лы, 12 ил, 1

Изобретение относится к механической обработке фасонных тел вращения с переменной кривизной образующей и может быть использовано для автоматизации процесса обработки.

Цель изобретения — повышение производительности процесса обработки фасонных поверхностей за счет создания условий, при которых независимо от угла профиля обрабатываемой поверхности обеспечивается постоянство ра-! диальной силы и съем в процессе резания постоянного слоя металла инструментом за проход.

На фиг,1 показано устройство для шлифования фасонных тел вращения, общий вид; на фиг.2 — расчетная схема устройства; на фиг.3 — конструкция шлифовальной головки, на фиг,4 — вид

А на фиг.3, нч фиг,5 — разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 — разрез В-В на фиг. 3; на фиг, 7 — конструкция датчика импульс ов; на фиг. 8 — вид Г н а фиг, 7; на фиг.9 — конструкция датчика угла; на фиг. 10 — разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 — разрез Š— Е на фиг.9; на фиг.12 — схема управления механизмом коррекции.

Устройство для шлифования фасонных тел вращения содержит колонну 1, на

2 которой установлен суппорт 2 вертикальной подачи, к нему жестко прикреплен кронштейн 3 с направляющими для перемещения каретки 4 в горизонталь5 ном направлении, К каретке 4 на шар— нире 5 подвешен промежуточный рычаг 6, на вилке которого с помощью шарнира

7 крепится несущий рычаг 8, через шарнир 9 связанный со шлифовальной

1О головкой 10, содержащей (фиг.3) коромысло 11, на концах которого смонтированы абразивные инструменты 12 и

13 на шпинделях 14 и 15 (фиг.5), Последние через ременную передачу 16 и

15 редуктор 17 связаны с электродвига— телем 18, установленным на коромысле

11, на котором с помощью подшипников

19 и 20 закреплен винт 21, через редуктор 22 соединенный с валом элект20 родвигателя 23, на втором конце вала которого закреплен датчик 24 импульсов (фиг.7) своим зубчатым намагниченным ротором 25, а корпус 26 датчи— ка импульсов подсоединен к корпусу электродвигателя 23, при этом корпус

26 выполнен с зубчатой внутренней поверхностью с числом зубьев, равным числу зубьев ротора 25, и в не|о помещена сигнальная обмотка 27.

ЗО

1393607

Винт 21 (фиг.5) механизма коррекции соединен с гайкой 28, которая смонтирована на одном из концов оси

29, другой конец которой посредством

6 подшипников 30 подсоединен к несущему рычагу 8.

На коромысле 11 на равном расстоянии между обрабатывающими инструментами 12 и 13 установлен датчик 31 угла наклона (фиг.9), который состоит иэ маятника 32, один конец его соединен через редуктор 33 со шторкой 34, закрепленной на корпусе между фотоэлементами 35, равномерно, с определенным углом, установленными на корпусе Зб,и источником 37 излучения, Второй конец маятника 32 помещен в вязкую среду 38.

Датчик 31 угла наклона коромысла 2р (фиг.12) nîäêëþ÷åí через схемы И 39, количество которых равно числу фотоэлементов 35, и шифрач ор 40 к адресному входу оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 41, а через схему 25

ИЛИ 42, число входов которой равно числу фотоэлементов 35 датчика 31, и одновибратор 43 — к счетному входу

ОЗУ 4 1. Адресный вход последнего связан с пультом 44 оператора, который выполнен в виде набора клавиш, поочередно подающих высокий уровень напряжения по входам ОЗУ 41 и через схемы И 45 к входам шифратора 40. Выход ОЗУ 41 подключен к одному из входов В устройства 46 сравнения кодов, выполненного в виде сумматора двоичных чисел, второй вход А устройства

46 сравнения кодов через реверсивный счетчик 47 и схемы И 48 и 49, усили- 40 тель 50 импульсов связан с выходом датчика 24 импульсов, который установлен на валу электродвигателя 23.

Выходы А) ВВ, А c В устройства 46 сравнения кодов через управляемые генера- 4 торы 51 и 52 импульсов и тиристорные оптроны 53 и 54 связаны с управляющим входом электродвигателя 23.

Для установки механизма коррекции в исходное положение к одному из концов коромысла 11 служат кнопка 55 на пульте 44 оператора и концевой выключатель 56, установленный на коромысле

11, по сигналу выключателя 56 очищается от информации реверс:иниый счетчик 47.

Обрабатывасмос «;16 .Iи» 57 закреплено на поворотной п.:n òô рме 58 (фиг. 1), Устройство для шлифования фасонных тел вращения работает следующим otiразом.

Графическим методом рассчитывают значение 1 длины плеча коромысла 11 от значений Ы угла его наклона. При этом учитывается, что 1 — положение шарнира 9 относительно одной из осей вращения обрабатывающего инструмента

13, при котором силы резания в точках контакта инструментов 12 и 13 с обрабатываемой поверхностью изделия

57, определяемые силой тяжести шлифовальной головки, оказываются одинаковыми, определяется выражением

1

s in

1 +

Slnpl где 1> — длина плеча коромысла 11; — длина коромысла 11; р, — угол наклона обрабатываемой, поверхности изделия 57 в точке контакта первого инструмента 12; р — угол наклона обрабатываемой l поверхности изделия 57 в точке контакта второго инструмента 13.

Обрабатываемое изделие 57 устанавливают на поворотный стол 58, при этом ось симметрии изделия 57 совмещают с осью вращения стола 58 ° Посредством супнорта 2 и каретки 4 шпи фовальную головку 10 размещают в центре обрабатываемого изделия 57.

С пульта 44 оператора заносятся рассчитанные значения длин плеч коромысла 11 в двоичном коде в ОЗУ 4 1 по адресам углов наклона, которые определяются фотоэлементами 35 датчика

31, зашифрованными шифратором 40 в двоичном коде.

Кнопкой 55 на пульте 44 оператора шарнир 9 перемещается в начальное нулевое положение 1г.=О, при котором срабатывает концевой выключатель 56, установленный на коромысле 11. Сигналом с выхода концевого выключателя

56 реверсивный счетчик по входу R обнуляется, подготавливается для работы.

Включается привод 18 вращения инструментов 12 и 13 и приводы перемешения суппорта 2 и каретки 4. Включается схема управления (фиг. 12) механизмом коррекции с пульта 44 оператора путем подачи на вход считывания

1393607

ОЗУ 41 и вход одновибратора 43 рлзре—

Шающего импульса. На адресный вход

ОЗУ 41 поступает с выхода шифратора

40 код угла Ы, определяемый сигналом открытого фотоэлемента 35 датчика 31 и поступающий через одну из схем И

39 на вход шифратора 40. На выходе

ОЗУ 4 1 формируется записанный ранее угол Ы наклона коромысла 11, двоичный 10

Код требуемого положения шарнира 9 в виде длины плеча 1 коромысла 11.

Пвоичный код с выход-;. ОЗУ 41 подается йа вход В устройства 46 сравнения ко— дов, на второй его вход А поступает двоичный код текущего положения шарнира 9 на коромысле 11 в виде длины

1 =0 плеча коромысла 11, При этом на выходе А c В устройства 46 сравнения кодов формируется сигнал, которым за- 20 пускается управляемый генератор 51.

На выходе последнего появляются импульсы, которыми открывается оптронный тиристор 54, подключающий электродвигатель 23, который перемещает 25 шарнир 9 с помощью винта 21 и редуктора 17. При этом на выходе индукционного датчика 24, ротор 25 которого с намагниченными зубцами закреплен на валу электродвигателя 23„ генерируются импульсы. Эти импульсы формируются усилителем 50 и через схему И

49, второй вход которой открыт сигналом с выхода A (В устройства сравнения 46 кодов, подаются на вход сложения реверсивного счетчика 47, на выходе которого формируется код, пропорциональный перемещению шарнира 9, и при равенстве этоге. кода с кодом, подаваемым с выхода ОЗУ 41,на выходе

А=В устройства 46 сравнение коров появляется сигнал, л на выхоцах А < В и Л ) В его нет. Генератор 5 1 заторма.живается, тиристорный оптрон 54 закрывается и электропвигатель 23 останавливается, фиксируя шарнир 9 на заданном расстояний 1, при котором силы резания инструментов 12 и 13 одинаковы.

По мере перемещения шлифовальной головки 10 с помощью суппорта 2 и каретки 4 по обрабатываемой поверхности изменяется угол наклона коромысла 11.

При этом нл выхоге датчика 31 появляется новый сигнал, который через опну ия схем И 39 иоступлет нл шифратор

40 и через схему ИЛИ 42 нл опнонибратор 3. Си нллом е },ыхопл олновибратора 43 разрешается считывание с ОЗУ

4 1 очередной информации. Код числа

1 z пропорционального установленному углу o(наклона коромысла 11, с выхода

ОЗУ 41 поступает на вход В устройства 46 сравнения кодов. На втором входе А устройства 46 установлен код текущего значения длины плеча 1 коромысла 11. Устройство 46 осуществляет сравнение двух величин и в зависимости от их значений на выходах А=В или

А < В, или А ) В появляется сигнал, которым аналогично описанной схеме включается электродвигатель 23, и он перемещает шарнир 9 на требуемое расстояние. По достижении заданной длины плеча 1 электродвигатель 23 останавливается. Таким образом непрерывно осуществляется коррекция положения шарнира 9 относительно коромысла 11, позволяющая выравнивать силы резания на обоих инструментах 12 и

13 независимо от профиля обрабатываемой поверхности.

После обработки изделия 57 устанавливается другое изделие на платформу 58. Шлифовальная головка 10 помещается в центре изделия, а шарнир

9 выводится в начальное положение.

После включения схемы управления механизмом коррекции процесс обработки повторяется.

При необходимости обработки изпелия другого профиля в ОЗУ 41 вновь записываются значения 1 для данного профиля и процесс обработки осуществляется аналогично предыдущему.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для шлифования фасонных тел вращения, сопержащее ко— лонну с установленной нл ней с возможностью перемещения траверсой, на которой закреплена подвижная каретка с шарнирно закрепленным нл ней несущим рычагом, на втором конце которого шарнирно подвешена шлифовальная головка, выполненная в виде коромысла с двумя обрабатывающими инструментами на концах, и систему управления с пультом оператора, n т T ..и и ч л ю щ е е с я тем, что, r. целью повышения производительности процесса обрл ботки фасонных поверхностей, система управления выполнена в лиле четырех схем И, схемы ИЛИ, уетрои-ти 1 срлвнения кодов, оперативн. и, лииминлкии*го

1393б07 устройства, шифратора, одновибратора, первого и второго генераторов импульса, первого и второго тиристорных оптронов, а устройство снабжено механизмом коррекции соотношения длин плеч коромысла в зависимости от угла наклона обрабатываемой поверхности и датчиком угла наклона коромысла, закрепленными на коромысле, при этом механизм коррекции выполнен в виде винтовой пары, соединенной через редуктор с электродвигателем, причем гайка соединена шарниром с несущим рычагом, а винт через подшипники связан с ко-. ромыслом, при этом ось винта проходит через оси вращения инструментов, а датчик угла наклона коромысла через первую и вторую схемы И, включенные параллельно, и шифратор подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства, а через включенные последовательно схему ИЛИ и одновибратор — к счетному входу оперативного запоминающего устройства, при этом вход данных последнего подключен к выходу пульта оператора, а выход оперативного запоминающего устройства полсоединен к одному из входов уст--: ройства сравнения кодов, второй вход которого через реверсивный счетчик и третью и четвертую схемы И связан с выходом датчика импульсов, установ-. ленного на валу электродвигателя механизма коррекции, при этом выходы устройства сравнения через две параллельные цепочки, каждая из которых образована включенными последовательно управляемыми генераторами импульсов и тиристорным оптроном, связаны

15 с управляющей обмоткой электродвигателя механизма коррекции.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что датчик угла наклона коромысла выполнен в виде маятника, один конец которого через редуктор связан со шторкой, установленной между равномерно, через определенный угол, размещенными на корпусе фотоэлементами и источником излуче ния, другой конец маятника помещен в вязк ю среду.

1393607

l 393607

Б-б

1393607

8-8

1393607

Составитель А.Семенова

Редактор И.Николайчук Техред M,Äèäûê Корректор Х.лароши

Заказ 1918/15 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4