Копировально-фрезерный станок

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицвских Республик(51) М Кл,г В 23 Я, 35/00 Гюоударотвеиный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Особое конструкторское бюро станкостроения(54) КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК Изобретение относится к области станкостроения.Известны копировально-фрезерные станки, в которых обработка пространственно- сложных поверхностей производится инструментом, например концевой фрезой, перемещаемой по сигналам копировального прибора, взаимодействующего своим щупом с копиром, имеющим форму заданной поверхности.Наиболее близким к предложенному является станок, который содержит станину и рабочие узлы, перемещаемые следящими приводами относительно нее и несущие режущий инструмент, копировальный прибор с датчиком рассогласования и механизм опережающего перемещения, осуществляющий постоянное колебательное (сканирующее) движение копировального прибора от специального двигателя через наклонный эксцентриковый вал для получения периодического опережающего движения копировального прибора 11.К недостаткам этого станка относятся: сложность кинематической схемы; понижение точности обработки в процессе эксплуатации, обусловленное наличием постоянных высокочастотных колебательных движений копировального пальца, а следовательно и постоянных ударов пальца о копир; периодичность информации и ограниченность радиуса опережающего движения, устанавливающие предел повышения скорости копирования.Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции и повышение точности обработки,Указанная цель достигается тем, что копировальный прибор смонтирован на механизме перемещения, размещенном на одном из рабочих узлов, и снабжен дополни тельными следящими приводами опережающего перемещения копировального прибора и датчиками дополнительных опережающих перемещений, а на рабочих узлах размещены датчики положения, причем выходы датчика рассогласования, датчиков дополнительных опережающих перемещений и датчиков положения рабочих узлов связаны со входами дополнительных следящих приводов опережающего перемещения копироваль650784 10 15 го 25 Зо Формула изобретения 3ного прибора и следящих приводов рабочих уэлса.На фиг,показан предлагаемый станок, общий вид; на фиг. 2 изображены траектории движения копировального прибора и режущего инструмента в одной из плоскостей копирования.На станине 1 расположена стойка 2, смонтированная на санях 3, приводимых в движение вдоль станины двигателем 4. Перемещение в вертикальном направлении осугцествляется поперечиной 5 на стойке при помощи двигателя 6. Осевое перемещение осуществляется шпиндельной бабкой 7 по поперечине 5 двигателем 8. Все перемещения рабочих узлов, осуществляемые двигателями 4, 6, 8, измеряются датчиками положения 9, 10, 11 рабочих узлов. В шпиндсльной бабке закрепляется режущий инструмент 12.Копировальный прибор 13 с датчиком рассогласования 4 размещен на механизме перемещений, состоящем из каретки 15, стойки 16 и и салазок 17, перемещаемых по своим направляющим при помощи двигателей дополнительных опережающих перемещений 18, 19, 20. Механизм перемещений копировального прибора включает в себя датчики опережающих перемещений 21, 22, 23, связанные с кареткой 15, стойкой 16 и салазками 17. Выходы датчиков 9, О, 11, 14, 21, 23, 22 связаны со входами дополнительных следящих приводов опережающего перемещения копировального прибора и следящих приборов рабочих узлов, входящих в систему управления 24. К системе управления подключены двигатели 4, 6, 8, 19, 20, 18,На фиг. 2 изображена траектория В, движения копировального прибора 13 и соответствующая ей траектория В движения режущего инструмента 12 по копиру 25 и обрабатываемой детали 26. Точками А, и А указаны положения копировального прибора и режущего инструмента в один и тот 40 же момент времени, Копировальный прибор опережает режущий инструмент на величину 1., зависящую от скорости движенияи от инерционности следящих приводов рабочих узлов. Чем больше скорость и чем больше инерционность, тем больше выби 45 рается величина 1Станок работает следующим образом, Перемещения режущего инструмента 12 и копировального прибора 13 осуществляются по сигналам системы управления 24 перемещениями саней 3 со стойкой 2 по станине 1, поперечины 5 по стойке 2 и шпиндельной бабки 7 по поперечине 5, Опережающие перемещения копировального прибора 13 относительно режущего инструмента 12 осуществляются по шпиндельнои бабке 7 переи 55 мещениями каретки 15 по стойке 16 и стойки 16 по салазкам 17. Система управления 424 по сигналам с датчиков опережающих перемещений 21, 22, 23, датчика рассогласования 14 и датчиков положения рабочих узлов 9, 10, 11, вычисляет ускорения перемещений копировального прибора по поверхности копира, сравнивает их с заданными допустимыми величинами, а также корректирует траекторию перемещения режущего инструмента.При копировании опасных участков, т. е, участков с малыми радиусами кривизны или изломами, ускорения могут превысить величины, допустимые для приводов рабочих узлов, что приводит к ошибкам воспроизведения. При превышении этих величин система управления 24, воздействуя на двигатели 4, 6, 8 рабочих узлов, снижает их скорость на подходе к опасному участку, и режущий инструмент обрабатывает его с меньшими ошибками. После обработки опасного участка система управления 24 выдает сигнал на повышение скорости копирования. Кроме того, она по сигналам с датчиков опережающих перемещений 21, 22, 23 и датчика рассогласования 14, воздействуя на двигатели дополнительных опережающих перемещений 18, 19, 20, поддерживает заданную величину опережения 1. между копировальным прибором 13 и режущим инструментом 12.Таким образом, опережающие перемещения, т. е. опережение копировального прибора по отношению к режущему инструменту, введены для того, чтобы иметь возможность заранее снижать скорость и не допускать вреза в обрабатываемую деталь.Показанный на фиг.станок не исключает другие варианты исполнения, в которых сохраняются описанные выше взаимосвязи хотя бы по одному из направлений перемещений рабочих узлов.Введение непрерывных опережающих перемещений копировального прибора по отношению к режущему инструменту повышает точность копирования и ведет к повышению производительности станка, так как позволяет повысить среднюю скорость обработки. Отсутствие принципиальных ограничений на величину опережения позволяет снизить требования к быстродействию следящих приводов рабочих узлов при сохранении точности обработки.Кроме того, непрерывность опережающего перемещения и отсутствие колебательных движений снимает ограничения по скорости копирования, повышает долговечность деталей копировальногоприбора и точность обработки. Копировально-фрезерный станок, содержащий станину и рабочие узлы, перемещае)4)иг. 2 НИИПИ Заказ 696/ 4 ТиРаж 1221 Подписное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,мые следящими приводами и несущие режущий инструмент, копировальный прибор с датчиком рассогласования и механизмом перемещения, а также систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, копировальный прибор установлен на рабочем узле и снабжен дополнительными следящими приводами опережающего перемещения с соответствующими датчиками, а на рабочих узлах размещены датчики положения, причем выходы датчиков рассогласования, опережающих перемещений и положения рабочих узлов связаны со входами следящих приводов опережавшего перемещения копировального прибог)а и следягцих приводов рабочих уз- Б лов. Источникинформации, н 1)инятыс во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ Ло 3.512.401, кл. 9062, 1970.