Станок с автоматическим слежением за процессом заточки алмазных резцов

О -П И С- А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельс.".,a¹

Кл. 67а, 5

Заявлено 21.11!.1968 (¹ 12283- 16 25-8) с присоединением заявки М

:т1ПК В 24b

Ут К 621.923.6.06 (088.8) Приоритст

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.Х11.1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970

Дата опубликования описания ЗЛ 1.1970

Авторы изобретения

А. П. Исаев, В. H. Козлов, Е. Р. Кончаковский, А. И, Малышев и А. И. Федотов

Северо-Западный зао иый политехнический институт

Заявитель

СТАНОК С АВТОМАТИЧЕСКИМ СЛЕЖЕНИЕМ

3А ПРОЦЕССОМ ЗАТОЧКИ АЛМАЗНЫХ РЕЗЦОВ

Изобретение относится к технологии заточки алмазных резцов.

Предложенное устройство разработано пр tменительно к процессу заточками прецизионных алмазных резцов, предназначенных для профилирования штрихов дифракционных решеток. Кроме того, данный станок может быть использован для заточки менее точных алмазных резцов и для обработки кристаллов алмаза при изготовлении бриллиантов и т. п. 10

Известны устройства, где заточка алмазного инструмента осуществляется на специальных станках, имеющих вертикально расположенный вал (шпиндель) с закрепленной н 1 нем чугунной шаржированной алмазной пуд- 15 рой планшайбой. Над планшайбой размещается стол, по направляющим которого перемещается каретка, несущая обрабатываемый кристалл. По мере обработки кристалла осуществляется ручная микроподача всего стола 20 с кареткой и оорабатываемым резцом к поверхности планшайбы. При ручной подаче резца величина перемещения и усилие прижима обрабатываемого кристалла к поверхности планшайбы осуществляются на слух, 25 наблюдением за характерным шумом при обр аботке.

Ручная подача не исключает большого процента бракапо выкрашиванию очень тонкого лезвия алмазного инструмента при его движе- 30 нии во время подачи на планшайбу, искажению цилиндрических поверхностей пз-за BHHзотропностп, износостойкости обрабатываемого кристалла в различных его плоских сетках.

Кроме того, в процессе заточки резца возможно самопроизвольное увеличение установленного при подаче давления резца на планшайбу (за счет теплового расширения оорабатываемого крист",ëëà и узлов станка, износа опорных поверхностей и т. д.). Увеличение давления на резец может привести как в повреждению самого лезвия. так и к вр занию резца в планшайбу, местным ее задирам, что вызывает преждсвременньш выход планшайбы из строя.

Целью изобретения является повышение точности геомстрп теской формы и частоты поверхности станка.

Зто достигается посредством использования воздействия величины шума на датчик обратной связи. Последний, например вибрационный датчик, установлен непосредственно на каретке с резцом и электрически связан через усилитель и детектор с поляризованнызои реле, управляющими двигателями годачи.

На чертеже изображен предлагаемьш станок.

Оорабатываемый резец 1, совершающий периодические покачивания, закреплен В каретке 2, которая при помощи кривошипно-шатун.

259б э1

io

15 го

25 ного механизма 8 перемещается по направляющим стола 4 над быстро вращающейся планшайбой 5 заточного станка.

Кривошипно-шатунный механизм задаст каретке возвратно-поступательное движсни" над планшайбой. На оси кривошипно-шатунного механизма посажен кулачок б, выступ которого управляет работой контактов К,, К2 К3 причем. контакты К и К tlopм альио разомкнуты, а контакт К нормально замкнут.

Кроме того, электрическая схема содержит поляризованные реле РП, и РП2 (например, типа РП-4) с контактами К и К; соответственно. Электромеханическая часть схемы, осуществляющая микроподачу затачиваемого алмаза (на планшайбу, или от нее), содержит два .щаговых двигателя ШД и ШД, которые приводят во вращение два встречных винта 7 и 8.

На каретке размещен датчик виорации 9, сигнал с которого через усилитель У vîäàåòся на детектор Д с двумя выходами на лотенциометры П, и П>, т. е. в систему введена обратная связь, сигнал которой используется для микроподачи каретки с резцом в направлении к.планшайбе или от нее. С игнал обратной связи, уровень которого пропорционален величине давления резца на поверхность планшайбы, снимается с вибродатчика. Отсутствие сигнала (резец не касается планшайбы) служит командой для дискретной микроподачи резца на величину

0,08 мкм (величина установлена экспериментально). Увеличение уровня сигнала выше установленного значения вызывает дискретный отвод резца от планшайбы также на величину 0,08 мкм. Величина уровня сигнала, не превосходящего заранее установленного значения, не вызывает подачи резца, и он будет находиться в обработке на одном и том же расстоянии от рабочей поверхности планшайбы до тех пор,,пока не снимется последняя частица алмаза на установленном при этом радиусе цилиндрической поверхности при покачиван ии заготовки за полный цикл движения каретки. Таким путем достигается необходим ая высокая точность цилиндричности поверхности резца, которая вследствие анизотропности свойств кристалла алмаза имеет разную твердость, а следовательно, и оораоатываемость в разных точках.

Устройство работает следующим образом. При непрерывном вращении оси с кривошипом, который осуществляет возвратно-посту.пательное перемещение и покачивания каретки с установленным на ней резцом и вибродатч иком,,происходит последовательное цикличное замыкание контактов К,, К. и размыкание контакта К, расположенных на пути кулачка, сидящего на этой оси. При замыкании контакта К, происходит включение шагового двигателя ШД и осуществляется пода à резца к рабочей плоскости планшайбы 5 в том случае, если контакт К поляризованного реле РП будет замкнут. Контакт К> будет

5О

55 бо

65 замкнут тогда, когда от вибродатчика за полный цикл возвратно-поступательного движения каретки не поступил сигнал шума обработки, т. е. затачиваемая поверхность алмазного резца не контактировалась с поверхностью планшайбы. Если же контакт был хотя бы в какой-либо части пути движения каретки, т. с. происходил процесс заточки, и сигнал шума от датчика через усилитель У детектор

Д в виде постоянного тока поступал на обмотhó поляризованного реле РП,, то оно срабатывает и размыкает контакт К . Тогда уже при замыкании кулачком контакта К двигатель ШД не срабатывает, и подача резца не произойдет. Уровень сигнала, при котором начинает срабатывать реле РП, регулируется потенциометром П,. Это должен быть сигнал от минимального касания резца о затрагивающую поверхность планшайбы.

Замыкание контакта К, происходит от второй обмотки поляризованного реле РП, после замыкания кулачком контакта К> при каждом его обороте. Благодаря настройке поляризованного реле РП, контакт остается в положении последнего срабатывания.

Таким образом, при каждом обороте вала осуществляется подготовка реле РП, к приему сигнала обратной связи от вибродатчика, и микроподача резца .произойдет только при отсутствии этого сигнала. механическая микроподача резца осуществляется шаговым двигателем ШДь связанным муфтой с винтом 8, который упирается в торец встречного винта 7 и при повороте ввинчивается в гайку 10, закрепленную в столе 4. Если сила прижатия обрабатываемой поверхности резца к планшайбе увеличивается сверх заранее установленной величины, то возросший сигнал вибродатчика вызовет, кроме срабатывания реле

РПь также ср абатыван ие поляризованного реле РП2, .и контакт К; его замкнет цепь шагового двигателя ШД (реле отрегулировано таким образом, что после ооесточивания его обмотки контакт Кз размыкается) . Поворот оси двигателя на шаг через муфту передается винту 7, который, ввинчиваясь в неподвижно укрепленную гайку 11, вызовет подъем конца винта 8, а следовательно, стола 4 с кареткой и резцом от планшайоы. В случае, если подъем алмаза прои повороте двигателя ШД на один шаг не обесточивает достаточного уменьшения сигнала от в ибродатчика и контакт К будет продолжать удерживаться в замкнутом состоянии, то шаговый двигатель ШД, будет делать шаги от периодического размыкания кулачком контакт К, пока сигнал не уменьшится до величины, при которой реле РП2 отпустит и произойдет размыкание контакта К;.

Таким ооразом, за счет p303Tbl оистемы поверхность затачиваемого резца будет всегда находиться в обработке, причем величина силы прижатия не будет превосходить заранее установленного значения.

259651

Предмет изобретения

Составитель М. Левит

Редактор Т. А. Киселева

Техред Т. П. Курилко

Корректор А. М. Глазова

Заказ 1306/15 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2

Станок с автоматическим слежением за процессом заточки алмазных резцов, использующий датчик обратной связи в цепи управления подачи каретки с резцом на планшайбу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности геометрической формы и чистоты поверхности резца посредством использования воздействия величины шума на датчик обратной связи, последний, например вибрационный датчик, установлен непосредственно на карет5 ке с резцом и электрически связан через усилитель и детектор с поляризованными реле, управляющими двигателями подачи.