Резьбошлифовальный станок с числовым программным управлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1207663 В 23 С 1/3 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Знас- ореныи пью 6 ОЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Ордена Трудового Красногомени экспериментальный научно-иследовательский институт металлжущих станков(54)(57) РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫИ СТАНОКС ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ(ЧПУ), на станине которого размещены механизм попадания в нитку резьбы и стол, связан " с ходовымвинтом станка и несущий переднююбабку с закрепленной в ней поводковой планшайбой, кинематическойцепью связанной с ходовым винтоми взаимодействующей с измерительнымпреобразователем круговых перемещений который связан с системой ЧПУи шаговым двигателем, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения точности деления на заходыи точности осевого шага, станок снажен введенным в кинематическую цепьзубчатым планетарным механизмом,водило которого выполнено в видечервячного колеса с червяком, кинематически связанным с шаговым двигателем, при этом выходное колесопланетарного механизма жестко связано с паводковой планшайбой, авходное колесо - с кинематическойИзобретение относится к станкостроению и может использоваться длясоздания резьбошлифовальных станковс числовым программным управлением(ЧПУ), а также в.гибких переналаживаемых системах для обработки деталей с высокой точностью взаимосвязанных перемещений, в том числе и взубообрабатывающих станках.Целью изобретения является автоматизация настройки станка на шагобрабатываемой резьбы, повышениеточности деления на заходы и точности осевого шага, которая достигаетсяэа счет разделения функций междудвумя приводами, привод главногодвижения обеспечивает перемещениеосновных масс станка, а привод коррекции - шаговый двигатель, толькодополнительный доворот изделия череззубчатый планетарный механизм, крометого, полная автоматизация процессов настройки станка позволяетуменьшить количество зубчатых передач кинематической связи вращательного и поступательного перемещения,что увеличивает жесткость этой цепии одновременно ее точность,14 ь На чертеже представлена кинематическая схема предлагаемого станка.Резьбошлифовальный станок содержит станину 1,на которой расположен продольно перемещающийся по роликовым направляющим стол 2. На столе смонтирована передняя бабка с невращающимся центром 3, двигателем 4 и поводковой планшайбой 5. Передняя бабка содержит кроме того зубчатые передачи кинематической связи вращения изделия и продольного переме 4 б щения стола. Двигатель 4 со шкивом 6 соединен ременной передачей сошкивом 7 на валу 8 на котором расположено зубчатое колесо 9, соединенное с зубчатым колесом 10. На одном валу с колесом 10 расположено колесо 1 1, которое соединено с колесом 12 вала 13На этом валу смонтировано колесо 14, соединенное с колесом 15, колесо 16, соединенСО ное с колесом 17, и муфта 18, которые образуют механизм учетверения настройки шага станка, Колесо 15 соединено также с колесом 19, расположенным на одном валу с колесом 20. На валу 13 имеется также колесо 21, которое соединено с колесом 22. Колесо 23 установлено на одном валу с колесом 22 и соединено с колесом 24, на одном валу с которым имеется колесо 25, соединенное с колесом 26, расположенным на конце ходового винта 27, смонтированного в подшипниках 28 на столе 2.На передней бабке соосно с центром 3 смонтирован измерительный преобразователь 29 круговых перемещений, ротор которого выполнен в виде поводковой планшайбы 5 и соединен жестко с выходным колесом 30 планетарного зубчатого механизма, шестерни-сателлиты которого 31 и 32 входят в зацепление соответственно с входным и выходным колесами 33 и 30 Вал 34, на котором установлены шестерни-сателлиты 31 и 32, смонтирован на водиле 35, выполненном в виде червячного колеса, Входное колесо 33 соединено жестко с дополнительным колесом 36, которое входит в зацепление с колесом 20.На валу шагового двигателя 37 смонтировано колесо 38, которое соединено с колесом 39, расположенным на одном валу с червяком 40. Зтот червяк соединен с червячным колесом-водилом 35. Двигатель 37 соединен кроме того по каналам электрической связи с устройством ЧПУ 41, с которым соединены также измерительный преобразователь 29 круговых перемещений и двигатель 4Ходовая гайка 42 расположена в подшипниках 43 на станине 1, жестко соединена с червячным колесом 44, котогьое находится в зацеплении с червяком 45 и образует с ними механизм попадания в нитку резьбы,Предлагаемый реэьбошлифовальный станок с ЧПУ работает следующим образом.При пуске двигателя 4 вращение передается через ременную передачу (шкивы 6 и 7) валу 8 и соответственно колесу 9, которое в свою очередь передает вращение колесу 10 и связанному с ним колесу 11. Колесо 11 находится в зацеплении с колесом 12 и таким образом передает вращение валу 13,. который сообщает вращение паводковой планшайбе 5 и ходовому винту 27. При этом соотношение скоростей вращения поводковой планшайбы 5, ходового винта 27 и двигателя 4 определяется соот ветствующими числами зубьев колеси,диаметрами шкивов по формулам 5 эб. 7эоэг 1207663 4где пэ, - число оборотов водила 35Условия зацепления колес зубчатого планетарного дифференциальногомеханизма определяются следующимсоотношением(2) Зб 9 н 2 гз гэ (3)1 г о ю 22гагб10 где- число оборотовповодковой планшайбыпэб - числО ОборотОВколеса 36П 4 - числО Оборотовпривода 4,1 Эгг - числО ОборотоВходового винтаэ3 б и Дг - Диаметры шкиВОВби 7,2 2,и т.д. - число зубьевсоответствующих колес.Формула (1) определяет настойку станка на шлифование винтов "основного" шага (например, 10 мм). Приэтом шаговый двигатель 37 вращается только в режиме коррекции погрешности шага резьбы и его средняя скорость приблизительно равна нулю.Для "основного" шага 1числа зубьев шестерен кинематической связи вращения поводковой планшайбы 5 и поступательные перемещения стола 2 при шаге ходового винта 27 (например, тоже 10 мм) определяются из следующего соотношения 15 20 30 35 40"5 осй ээ э 4 гогх 14 гб гг 7,6 эо зг Ч зб г гэ гэ При необходимости шлифования , винтов. с шагом, отличающимся от "основного", требуемая дополнительная скорость вращения сообщается поводковой планшайбе 5 шаговым двигаээелем 37, скорость вращения которого определяется из следующего соотношения чисел зубьев колес дифференциального планетарного механизма 45 50 эб"э 5 "эгэ 9 Эб(7) (8) Совместное решение уравнений (5), (7) и (8) дает окончательный рез льтат ут)б =2 ПЭ 5- Пзб,Таким образом, при скорости водила 35, равной скорости колеса 36и направленной в противоположнуюсторону, шаг обрабатываемого изделия уменьшается в 3 раза по отношению к "основному" шагу. При скорости водила 35, в 4 раза меньшейскорости вращения колеса 36 и направленной в одном и том же с нимнаправлении, шаг обрабатываемогоизделия увеличнвается в 2 раза.Кроме того, направление обрабатываемой резьбы изменяется на противоположное (правое на левое), еслискорость водила 35 больше, чем 0,5от скорости колеса 36, а направление вращения колеса 36 и водила 35совпадают,При вращении поводковой планшайбы 5 в измерительном преобразователе 29 круговых перемещений формируется электрический сигнал, частотакоторого пропорциональна скоростивращения. Этот сигнал поступает вустройство управления шаговым приводом в качестве сигнала синхронизации по углу поворота работы двигателя 37 и одновременно сигнала обратной связи по скорости в устройство управления 41 приводом 4При необходимости обработки многозаходных резьб процесс деления назаходы происходит следующим образом. Станок устанавливается в исходное положение перед началом шлифования, Затем включается шаговый двигатель 37 при выключеном двигателе4. Вращения ходового винта 27и соответственно перемещениястола не происходит (формула (3)при п 4 = О), а изделие поворачивается вокруг своей оси до достижения заданного углового положенияо(например, на 90 для четырехзаходной резьбы), отсчитываемого измерительным преобразователем 29 круговыхперемещений. Скорость вращения поСоставитель А. КлимовРедактор Т, Парфенова Техред А.Бабинец Корректор Г. Решетник Заказ 125/13 Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 5водковой планшайбы 5 определяетсяпо формулам (2), (9) и (6) при п =0и равна 120 У 663 ЬПри этом погрешность деления назаходы целиком определяется погрешностью измерительного преобразователя 29 круговых перемещений исоставляет не более 1 мкм.