Станок для копировальной обработки

,дЯ) В 23 Я 35/04 ОПИ ИЗОБРЕТЕН ИИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ 4 ь М 4 Ь ГООУДАРОТЕ 1 ЕННЫЙ НОМИТЕТ ОСОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Краматорский индустриальный институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР позаявке2855117, кл. В 23 Я 35/04, 1979,(54) (57) 1. СТАНОК ДЛЯ КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий основание, ня котор.м расположена инструмен.тальная головка с возможностью вер икального перемещения инструмента посредством электрического линейного двигателя,в котором инструмент является его подвижным органом, отличающийся тем, что,с целью обеспечения возможности обра 80 1134348 А ботки сложно-профильных поверхностен в автоматическом режиме и повышения точности копирования, станок снабжен вторым электрическим линейным двигателем, в котором установлен копировальный палец, являющийся подвижным органом этого двигателя, обмотки электрических линейных двигателей соединены последова. тельно с блоком питания через подвижные контакты, один из которых - копир, а второй - копировальный палец, причем копировальный палец жестко соединен с инструментом при помощи передаточного органа.2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что передаточный орган выполнен в виде двух гидроцилиндров, соединенных между со 113434845 50 55 Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при механической обработке и обработке пласти. ческим деформированием деталей, в том числе и со сложными криволинейными поверхностями, например турбинных лопаток, штампов для изготовления металлических денежных знаков и т. д.Известны станки для копировальной обработки, содержащие основание, на котором расположена инструментальная головка с возможностью вертикального перемещения инструмента посредством электрического линейного двигателя, причем инструмент является его подвижным органом 1.Недостатком известных станков для копировальной обработки является ограниченность их применения, так как копировальная обработка производится только лишь плоских поверхностей.Цель изобретения - обеспечение возможности обработки сложно-профильных поверхностей в автоматическом режиме и повышение точности копирования.Поставленная цель достигается тем, что станок для копировальной обработки снабжен вторым электрическим линейным двигателем, в котором установлен копировальный палец, являющийся подвижным орга.ном этого двигателя, обмотки электрических линейных двигателей соединены последовательно с блоком питания через подвижные контакты, один из которых - копир, а второй - копировальный палец, причем копировальный палец жестко соединен с инструментом при помощи передаточного органа,Передаточный орган выполнен в виде двух гидроцилиндров, соединенных между собой.На чертеже изображена схема станка для копировальной обработки.Станок для копировальной обработки содержит основание 1, на котором установлена инструментальная головка 2, шпиндель 3, который размещен в полом якоре 4 линейного двигателя постоянного тока 5. Шпиндель 3 установлен в полом якоре 4 с возможностью их совместного перемещения вдоль оси якоря. Инструмент 6 (фреза, резец, накатник) соединен со шпинделем 3, который получает вращение непосредственно от отдельного привода 7 или через передачу 8. Для настроечных перемещений в станке предусмотрен механизм перемещения 9 инструментальной головки 2 (например, винт - гайка, гидроцилиндр и т. д.).Обрабатываемая деталь 10 и токопроводящий копир 11 получают необходимые синхронные перемещения и вращение от коробки скоростей 12 с индивидуальным приводом (на чертеже не показан). 5 10 15 20 25 30 35 40 Станок для копировальной обработкисодержит также копировальную головку 13,шпиндель 14 которой также размещен вякоре 15 линейного двигателя постоянноготока 16. Шпиндель 14 установлен в поломякоре 15 с возможностью их взаимногоперемещения вдоль оси якоря 15.Копировальный палец соединен со шпинделем 14 и при необходимости может получать вращение от отдельного привода 17.Как и для инструментальной головки 2,так и для копировальной головки 13 предусмотрен механизм настроечных перемещений вдоль оси головки, аналогичный механизму 9,Копировальный палец, в то же время,жестко связан с инструментом 6 посредством шпинделя 14, штока 18 гидроцилиндра19 с жидким рабочим телом 20, поршнем 21,причем жидкость имеет возможность поддействием поршня 21 свободно переходитьпо трубопроводам 22 и 23 в соответствующие полости гидроцилиндра 24, и передавать на поршень 25 в нужном направленииусилия, возникающие в гидроцилиндре 19,штока 26 шпинделя 3.Якорь 4 инструментальной головки 2имеет две обмотки 27 и 28. Обмотка 27соединена последовательно с якорной обмоткой 29 копировальной головки 13 черезряд регулировочных элементов 30 с источником питания 31.Обмотка 28 якоря 4 инструментальнойголовки 2 соединена последовательно сякорной обмоткой 32 копировальной головки 13 через регулировочные элементы ЗЗ, копировальный палец, копир 11,щетку 34 с регулируемым источником питания 35.Корпусы 36 и 37 электрических линейных двигателей 5 и 16 выполнены в видестаторов линейных электрических двигателей, в которых уложены обмотки возбуждения 38 и 39, соединенные с источникомпитания 40. Станок для копировальных работ рабо. тает следующим образом.Инструмент 6 и копировальный палец устанавливаются с помощью настроечного механизма 9 в одной плоскости, перпендикулярной осям шпинделей 3 и 14, на некотором расстоянии от обрабатываемой заготовки 10.Включается привод вращения и перемещения (не показан) заготовки 10 и копира 11 и привод вращения инструмента 6 и копировального пальца 16, а также источник питания 40.При включении источника питания 40 ток проходит по обмоткам возбуждения 38 и 39, создавая магнитный поток необходимой величины. Затем включают источник питания 31 и ток проходит по1134348 5 1 О Р=ВЭ 1,ВНИИПИ Заказ 9852/12 Тираж 838 ПодписноеФилиал ПИЙ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3обмоткам 27 и 29. Ток, проходящий по обмоткам 27 и 29, взаимодействует с магнитным потоком обмоток возбуждения 38 и 39, в результате чего на якоря 4 и 15 инструментальной 2 и копировальной 13 головок действует электродинамическая сила, определяемая из выражения где Г - сила, действующая на проводникс током в магнитном поле;В - индукция магнитного поля;1 - длина проводника с током;",1 в т в проводнике.Под действием силы якоря 4 и 15 движутся в направлении к обрабатываемой заготовке 10 и копиру 11, соответственно до тех пор, пока инструмент 6 не врежется в обрабатываемую деталь на определенную величину, которая зависит от соотношения сил, возникающих в процессе резайяя, и электродинамических сил, действующих на якоря в обратном направлении.При движении инструмента 6 и копировального пальца происходит перераспределение объемов рабочей жидкости в полостях гидроцилиндров 19 и 24.Поскольку инструмент 6 жестко связан с поршнем 25 гидроцилиндра 24, то перемещение инструмента 6 вызывает соответствующие перемещения поршня 25. При этом поршень 25 вытесняет жидкость из полости 1 в полость 1 Ч, в которой возникает избыточное давление.Под действием избыточного давления поршень 21 стремится переместиться в направлении копира и перекачать жидкость в полость, 11 гидроцилиндра 24, в которой давление жидкости пониженное,Кроме того, на поршень 21 передает свое действие электродинамическая сила, возникающая на якоре 15 копировальной головки 3.Таким образом, на инструмент действует суммарная сила Р= Ра, + Рвгде ЕР-сумма электродинамических сил,возникающих на якорях 4 и 15.гв 1- электродинамическая сила якоря 4;Ува- элекгродинамическая сила якоря 15, которая осуществляет обработку заготовки 10.В то же время копировальный палецнаходится на определенном расстоянии отповерхности копира 11, определяемом величиной оставшегося припуска под обработкуна заготовке 10, пока силы резания (Рреь ),возникающие при обработке, препятствуют перемещению инструмента 6 вдоль оси шпинделя 3,Так как заготовка 10 имеет соответствующие перемещения относительно инструмента 6, то осуществляется процесс резания по всей поверхности заготовки.По мере снятия припуска под обработку, инструмент 6 перемещается вдоль оси шпинделя 3, Перемещение инструмента 6 вызывает соответствующие синхронные перемещения копировального пальца 16.В момент времени, когда инструмент 6снимет на какой-либо части заготовки 10 весь припуск (в этом месте часть детали готова), произойдет касание копировального пальца поверхности копира 11, так как инструмент 6 и копировальный палец перемещаются в одной плоскости, перпендикулярной оси шпинделей 3 и 14, При соприкосновении копировального пальца 20 и поверхности копира 11 замыкается электрическая цепь+ источника питания 35 - обмотка якоря 28 - щетка 34 - копир 11 - копировальный палец - обмотка якоря 32 -висточника питания 35.При прохождении тока через якорныеобмотки 28 и 32 и взаимодействии его с магнитным потоком обмоток возбуждения 38 и 39 возникают силы Рн и Рн, действующие на якоря 3 и 14 в сторону, противоположную действию сил Рв и Рв, конструк тивно инструментальная 2 и копировальная13 головки выполнены так, что всегдаРя М."в и Рнв .)Рв.Поэтому копи ровальнйй палец и инструмент 6 синхронно отводятся назад.При размыкании цепи контакта копировального пальца и копира 11 силы 1 ъ, и Р, исчезают и на шпиндели 3 и 14 инструментальной 2 и копировальной 13 головокдействуют силы Рв и РваПроцесс повторяется до тех пор, пока 40 обрабатываемая заготовка не примет форму готовой детали, точно соответствующей размерам копира.Инструментальная головка 2 и копировальная головка 13 могут устанавливаться как совместно на основании 1, так и могут быть размещены в пространстве на значительном расстоянии (100 м и более), причем инструментальная головка 2 с обрабатываемой заготовкой 1 О может быть помещена в вакуум или иную другую 50 среду. В этом случае коробка скоростей 12 станка выполняется в виде двух блоков, которые обеспечивают синхронное вращение заготовки и.копира либо их перемещения.Предлагаемый станок прост по конструк ции, обладает малыми габаритами.