Копировальное устройство

111776870 ПИС боюв йоветских Социалистических Республик) 2723937/25-08 51 22) Заявлено 08.02,79 Кл.В 23 Ц, 35(16 В 23 С 1/16 вки М с присоединение рствеииый комитет СССР,022.54 (088.8) пе делам изобре и открытий(72) Авторы изобретения Д. Г. Леви М Кловский А НОЕ УСТРОЙСТВО КОП эрез сил, кон(71) Заявитель Ордена Трудового Красно исследовательский иИзобретение относится к станкостроению и может быть применено в гидрокопировальных системах фрезерных станков,Известны копировальные устройства, включающие синусный распределитель, соединенный с цилиндрами, обеспечивающими перемещение по координатам Х и У и механизм управления щупом, контактирующим с копиром.Известные устройства не обладают достаточно высоким быстродействием, т. е. не обеспечивают высокой точности копирования при относительно высоких скоростях обхода контура, а в некоторых случаях, при высоких скоростях, щуп открывается от копира и процесс обработки прекраща- ется. Описанный недостаток связан с значительным числом подвижных деталей, обеспечивающих работу устройства, обладающих инерцией и влияющих на производительность обработки. Кроме того, устройство сложно в изготовлении.С целью повышения производительности и упрощения конструкции, механизм управления щупом в описываемом устройстве выполнен в виде подпружиненного к копиру и контактирующего с ним фрикционного элемента, установленного с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью щупа. о Знамени экспериментальный научиститут металлорежущих станков 2На фиг. 1 изображен продольный раустройства; на фиг. 2 - схема действиявоздействующих на щуп при обходетура копира на его внешнем (положение 1),5 прямолинейном (положение 11) и внутреннем (положение 111) участках; на фиг.3 -разрез Б - Б фиг. 1.Устройство содержит торцовый фрикционный элемент 1, ротор 2 двигателя приво 10 да вращения торцевого элемента, подшипник скольжения 3, выполненный за одноцелое с цилиндром поджима фрикционногоэлемента, цилиндр с поршнем 4, обеспечивающий перемещение крестового стола (на15 чертеже не показан) по координате (Х,управляемый следящим золотником 5, следящий золотник 6, управляющий поршнем7 цилиндра, обеспечивающим, в свою очередь, перемещение крестового стола по20 координате У, корпус 8, в котором монтируются все элементы устройства, щуп 9,на конце которого установлен ощупываемый наконечник 10, контактирующий с копиром 11.Гидрокопировальная головка работаетследующим образом,При подаче сжатого воздуха под давлением р, в цилиндровую полость подшипника 3 щуп 9 занимает нижнее положение,30 а его ось вертикальна (геометрические осищупа и отверстия головки совпадают). При этом подача отсутствует, так как следящие золотники 5 и 6 находятся в нейтральном положении.Сжатый воздух под давлением поступает в ротор 2 двигателя и по его радиальным и косым отверстиям (фиг. 3) сливается в атмосферу. При отклонении щупа 9 вручную по направлению к копиру 11, осуществляется подвод стола с копиром к ощупывающему наконечнику 10, т. к. следящие золотники 5 и 6 обеспечивают подачу рабочей среды (масла) под давлением р, к цилиндрам с поршнями 4 и 7 с таким соотношением расходов, что направление суммарного вектора скорости стола совпадает с направлением отклонения щупа, но обратно ему. Это связано с тем, что расход рабочей среды пропорционален открытию щели следящего золотника. Одновременно, вручную осуществляется задание направления обхода контура, путем отклонения ощупывающего наконечника 10 вдоль профиля копира в ту или в другую сторону (в зависимости от направления вращения фрикционного элемента). После того, как щуп 9 освободится от руки оператора, он начинает вращаться под действием струй воздуха с угловой частотой п. При этом, фрикционный элемент 1 своим нижним торцем входит в контакт с верхней плоскостью копира, причем, точка контакта располагается на пересечении кромки, образованной нижним торцем фрикционного элемента и его внешней цилиндрической поверхностью, и кривой пересечения профиля копира сего верхней плоскостью. Именно в этой точке и осуществляется скольжение фрикционного элемента по копиру, в результате чего образуется вектор относительной скорости скольжения К, направленный под некото. рым углом (оптимальный - 45) к касательной профиля копира, зависящей от соотношения диаметров ощупывающего наконечника 10 и фрикционного элемента 1 (фиг. 2). Вектор скорости Р перпендикулярен прямой, соединяющей геометрический центр вращения фрикционного элемента и точку его касания с копиром, и направлен в противоположную сторону вектору силы трения Т. При разложении вектора силы Т, как показано на фиг. 2, видно, что он обеспечивает щупу как при 4жим к копиру, так и наклон вдоль профи.ля, т, е, подачу стола, Условие нормальнойработы выразится в неравенстве 1 сов р))Уь где У, - скорость обхода контура.Это относится ко всем случаям: к обходувнешних участков профиля (положение 1),внутренних (положение 111) и прямолиней-ных (положение 11), Изменение направле- "ния обхода контура может осуществляться10 путем реверсирования привода фрикционного привода фрикционного элемента, например, подачей воздуха под давлениемв косые отверстия, показанные на фиг. 3пунктиром,д Вследствие малой величины прижимафрикционного элемента к копиру, необходимой для обеспечения силы трения, достаточно для управления следящими золотниками, износ копира практически незаметен. Так, при его прижиме с силой 1 - 2 кгссила трения составит 0,1 - 0,5 кгс при коэффициенте трения 0,3, что вполне достаточно, Разумеется приводом вращения может быть любой двигатель,Ввиду управления щупом за его конец,взаимодействующий с копиром, быстродействие головки качественно повышается изависит только от объемов масла, находящихся в соединительных шлангах. В результате чего производительность обработки может быть повышена без потери точности и усложнения конструкции. Формула изобретения35Копировальное устройство, включающеесинусный распределитель, соединенный с цилиндрами, обеспечивающими перемещение по координатам Х и 1 и механизм 40 управления щупом, связанным с копиром,отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции, механизм управления щупом выполнен в виде подпружиненного к копи 4 я ру и контактирующего с ним фрикционногоэлемента, установленного с возможностью вращения вокруг оси, совпадающий с осью щупа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лиценко В. А. Гидравлические следящие приводы для автоматизации станков, М., 1962, стр. 42 - 46, фиг. 18,П 6870 Фиг, /ФиаЮСоставитель М, Кольбичедактор И. Квачадзе Техред И, Пенчко Корректор В, Петро Заказ 2415/13 Изд,554 Тираж 1160 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ипография, пр, Сапунова, Е