Каретка крупнова

О П И-И Е

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

< |1 444408

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства 332923, 22) Заявлено 23.08.72 (21) 1824569/25-8 с присоединением заявки _#_0 (32) Приоритет

Опубликовано 30.08.74. Бюллетень Хе 32

Дата опубликования описания 04.08.75 (51) М. Кл. В 23Ь 21/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.94 1-229.2 (088,8) (72) Автор изобретения

В. И. Крупнов (71) Заявитель (54) КАРЕТКА КРУПНОВА

Изобретение относится к станкостроению, а именно к вибрационным кареткам для токарных станков, и предназначено для обработки преимущественно фасонных поверхностей.

По авт. св. М 332923 известна вибрационная каретка для обработки фасонных поверхностей с самостоятельным приводом, устанавливаемая на суппорт. станка, в которой инструмент одновременно с рабочей подачей совершает вибрационное перемещение, например в продольном относительно оси центров направлении от установленного на ней приводного объемного кулачка, и снабженная гидроцилиндром, поршень которого закреплен на суппорте станка и гидравлически связан с механизмом установки дополнительного кулачка поперечных вибраций.

Целью изобретения является обеспечение одинаковой фазы вращения кулачков и снижение трудоемкости их изготовления.

Это достигается тем, что профили кулачков выполнены в виде идентичных цилиндров, продольные оси которых наклонены к осям их вращения под одним и тем же углом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая каретка; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — резцедержатель с резцом в изометрии; на фиг. 4 — схема следящего гидравлического исполнительного механизма с дроссельным устройством, разрез; на фиг. 5 — схема векторных соотношений подач и амплитуд вибраций при ооработке поверхности детали с отрицательным углом; на фиг. 6 — то же, при обработке поверхности детали с положительным углом; на фиг. 7 — профилированный кулачок поперечных вибраций дополнительного устройства; на фиг. 8 — профилпрованный кулачок продольных вибраций дополнительного устройства; на фпг. 9 и 10 — кулачки попе10 речных и продольных вибраций известного устройства.

Каретка содержит плиту 1, на которой установлено основанис 2 с салазками 3 и резцедержателем 4, которые обеспечивают перемеще15 ние резца 5 как в продольном, так и в поперечном направлениях, а также в том и в другом одновременно.

В конструкции резцедержателя и салазок предусмотрены выступы 6 и 7 для соединения

20 со штоками 8 и 9 гидравлических усилителей

l0 и 11 мощности. Штоки 12 и 13 золотников этих усилителей мощности находятся в постоянном контакте с поверхностями профилированных кулачков 14 и 15, задающих соответст25 венно поперечные и продольные вибрации.

Для обеспечения одинаковой фазы вращения кулачков последние должны быть установлены эксцентриситетом вверх. Профиль кулачка

14 в центральной части по длине представля30 ет собой круг, а профили концевых частей вы441108 а+ б

20 полнены в виде двух одинаковых эллипсов, оси которых повернуты одна относительно другой на 90, причем радиус определяется по формуле где К вЂ” радиус круга; а — малая ось эллипса;

b — большая ось эллипса.

Кулачок 15 представляет собой правую половину кулачка 14. К поперечным салазкам 16 суппорта 17 токарного станка крепится измерительный гидроцилиндр, состоящий из корпуса 18, поршня 19 и штока 20. Шток 20 при помощи кронштейна 21 крепится к суппорту

17. Полость корпуса 18 гидроцилиндра разделена поршнем 19 на две части, которые через трубопроводы 22 и 23 сообщаются с измерительным дроссельным устройством. Измерительное дроссельное устройство состоит из корпуса 24, поршня 25, штока 26, буртика 27, пружин 28 и 29, обеспечивающих при отсутствии гидродинамических усилий среднее положение поршня 25 и втулки 30, связанной при помощи рычага 31 со штоком 32 исполнительного поршня 33. На штоке 32 неподвижно закреплена вилка 34, конец которой находится в пазу вала 35, несущего профилированный кулачок 14. Поперечные вибрации от кулачка 14 передаются резцу 5 через усилитель 10 и замковое устройство (см, фиг. 2), корпус 36 которого с одной стороны жестко соединен со штоком 8 усилителя i0, а с другой стороны соединен призматическим выступом 7 с резцедержателем 4. Для обеспечения возможности перемещения резцедержателя 4 в продольном направлении предусмотрен зазор между выступом 7 и корпусом 36, Величина зазора регулируется болтом 37 и гайками 38, причем во избежание нежелательного люфта в замковом соединении, зазор устанавливается по возможности минимальным.

Для получения одинакового числа оборотов кулачков 14 и 15 имеется привод (см. фиг. 1), состоящий из электродвигателя 39, редуктора

40, трех валов 35, 41, 42 и трех конических шестерен 43, 44, 45, причем передаточное отношение каждого зубчатого зацепления равно единице.

К плите 1 с возможностью перемещения крепится вилка 46, с помощью которой устанавливают положение кулачка 15 вдоль оси вала 42, а следовательно, и необходимую амплитуду продольных колебаний (величина ее должна быть равна такому значению, когда двойная амплитуда продольных вибрационных колебаний резца несколько больше величины продольной подачи суппорта 17 станка, например, на 20 ).

В известном устройстве профилированный кулачок 14 поперечных вибраций (см. фиг. 7) представляет собой цилиндр, ось которого пересекает ось вращения вала 35, несущего кулачок, причем ось цилиндра пересекается с

60 б5 осью вращения вала 35 в центральном сечении кулачка 14.

Угол у пересечения оси наклонного цилиндра и оси вала 35 определяется по формуле

А

y — arctg —, l где А — максимальная амплитуда задаваемых вибраций;

l — половина длины профилированного кулачка поперечных вибраций, а также длина профилированного кулачка продольных вибраций.

Для того, чтобы существенно не искажалась фаза результирующих вибрационных перемещений резца, необходимо выполнять следующее соотношение: — -= 30, А где ц — диаметр наклонного цилиндра профилированного кулачка.

Профилированный кулачок 15 продольных вибраций (см. фиг. 8) представляет собой правую часть профилированного кулачка 14 поперечных вибраций и устанавливается на валу 42 под тем же углом у, что и кулачок 14 на валу 35.

При работе предлагаемой каретки (см. фиг. 1) валы 35 и 42 синхронно вращаются вместе с установленными на них профилированными кулачками 14 и 15. Штоки 12 и 13 золотников усилителей 10 и 11 мощности постоянно опираются на поверхности профилированных кулачков. Когда шток 12 золотника усилителя 10 мощности поперечных вибраций опирается на среднюю часть профилированного кулачка 14, поперечные вибрации не возникают, так как среднее сечение наклонного цилиндра у кулачка 14 соосно с валом 35. При перемещении кулачка 14 влево вдоль оси вращения вала 35 шток 12 золотника усилителя

10 мощности опирается уже на сечение наклонного цилиндра, не соосное с валом 35, и при вращении кулачка 14 штоку 12 золотника передаются вибрации. Величина этих вибраций по амплитуде зависит от места контакта штока 12 золотника с кулачком 14. При максимальном перемещении кулачка 14 влево шток 12 золотника получает вибрации максимальной амплитуды. Имеется линейная зависимость амплитуды вибраций от перемещения кулачка 14. При перемещении кулачка 14 вправо вдоль оси вращения вала 35 также происходит плавное увеличение амплитуды поперечных колебаний — вибраций. В отличие от перемещения кулачка 14 влево в данном случае фаза поперечных вибраций отличается на 180 . При любых перемещениях профилированного кулачка 15 продольных вибраций вдоль оси вала 42 изменения фазы вибраций не происходит, а меняется лишь амплитуда.

Путем ручной установки кулачка 15 вдоль оси вала 42 производится задание постоянной амплитуды продольных вибраций в зависимости от

441108

20 выбранной продольной подачи. Двойная амплитуда продольных вибраций должна превышать величину продольной подачи, например, на 20%.

При вращении валов 35 и 42 резец 5 совершает результирующее вибрационное перемещение. Угол, под которым перемещается резец

5 по отношению к оси обрабатываемой детали

47, так же, как и в известной вибрационной каретке, определяется положением профилированных кулачков 14 и 15 вдоль осей валов 35 и 42. Каждое сечение наклонного цилиндра у кулачков 14 и 15 задает определенную амплитуду вибраций, причем в предложенном устройстве в эксцентрично расположенной окружности каждого сечения кулачка в пределах поворота каждого кулачка на 360 записан один период вибрационного перемещения. В известной же вибрационной каретке в пределах поворота каждого кулачка на 360 записан один период внбрационных перемещений. Поэтому для сохранения прежней частоты вибраций резца 5 в предложенной вибрационной каретке число оборотов вала 41 увеличено вдвое.

Увеличение числа оборотов привода не снижает эксплуатационной надежности каретки, так как на практике используют низкочастотные вибрационные колебания с частотой не более 300 гц.

Предмет изобретения

Каретка по авт. св. № 332923, отл и ч ающ еее с я тем, что, с целью обеспечения одина15 ковой фазы вращения кулачков и снижения трудоемкости их изготовления, профили кулачков выполнены в виде идентичных цилиндров, продольные оси которых наклонены к осям их вращения под одним и тем же углом, 441108

Фиг. 9

9аиг 10

Составитель Т. Оселедько

Техред И. Карандашова Корректор Н. Стельмах

Редактор О. Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1718/2 Изд. № 1419

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобветений и

Москва, Я-35, Раушская

Тираж 944 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5