Гидравлический привод подач для станков с числовым программным управлением

(54)(57) ГИ ПОДАЧ ДЛЯ ПРОГРАММН держащий ги пори ой и сл правляющий ство шагового ное с выходнь чающее распр пульсный дат М, со й к наез на- устрой- связан- вклюои им- оложе 1 Р СР ОО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБР ДРАВЛИЧЕСКИЙ ПР СТАНКОВ С ЧИСЛ ЫМ УПРАВЛЕНИЕ дромотор, подключенны вной гидролиниям чер гидрораспределитель,перемещения, жестко м валом гидромотора и еделительное устройств ик обратной связи по пнию выходного вала, подключенный через устройство числового программного управления к направляющему гидрораспределителю и распределительному устройству, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности при переходе с ускоренного на пошаговое перемещение, устройство шагового перемещения выполнено в виде диска с зубчатой поверхностью и по крайней мере трех гидроцилиндров, причем углы между продольными осями соседних гидроцилиндров равны алгебраической сумме двух углов, один из которых равен целому числу угловых шагов зубчатой поверхности диска, а другой - части углового шага, равной отношению этого шага к числу гидроцилиндров, при этом число давлений датчика обратной связи на один оборот выходного вала равно произведению числа гидроцилиндров на число периодов зубчатой поверхности диска.45 50 55 где Л,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода подач рабочего органа в шлифовальных и других металлорежущих станках с числовым программным управлением.Целью изобретения является повышение точности при переходе с ускоренного на пошаговое перемещение. На фиг. 1 представлена принципиальная схема привода; на фиг. 2 - устройство шагового перемещения,Привод содержит (фиг. 1) гцдромотор 1 с выходным валом 2, подключенный к напорной 3 и сливной 4 гидролиниям через направляющий гидрораспределитель 5. С выходным валом 2 жестко связано устройство 6 шагового перемещения, выполненное в виде диска 7 с зубчатой поверхностью 8 и гидроцилиндров 9 - 12, в которых установлены поршни 13 - 16 со штоками 17 - 20 и пружины 21 - 24 возврата в исходное положение поршней 13 - 16 с образованием рабочих полостей 25 - 28. Кроче того, устройство шагового перемещения включает распределительное устройство 29, выполненное в виде двухпозиционных гидрораспределителей 30 - 33, подключенных к напорной 3 и сливной 4 гидролиниям и к рабочим полостям 25 - 28, а также импульсный датчик 34, например, фотоэлектрического типа, представляющий собой диск 35 и считывающее устройство 36, подключенное через устройство 37 числового программного управления к направляющему гидрораспределителю 5 и к распределительному устройству 29, На выходном валу 2 установлен червяк 38, находящийся в зацеплении с колесом 39, которое в свою очередь связано с ходовым винтом 40 и кинематически со шлифовальной бабкой 41.Продольные оси 42 - 45 (фиг, 2) гидроцилиндров 9 - 12 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси выходного вала 2, Для обеспечения надежной фиксации после каждого элементарного перемещения диска 7 после хода одного из поршней 13 16 гидроцилиндров 9 12, а также для обеспечения реверса угол и между продольными осями 42 - 45 соседних гидроцилиндров 9 12 выбирается из следующей зависимости:.=в+=3,60 (К+4), - угол, равный целому числу угловыхшагов зубчатой поверхности 8 диска 7;- угол, равный отношению угловогошага зубчатой поверхности 8 к числу гидроцилиндров 9 в 12 (в данномслучае четырех);- число периодов зубчатой поверхности 8;- число гидроцилиндров 9 - 12 (покрайней мере трех);1,2,3 - целое число. 5 10 5 20 25 30 35 40 При таком распо,южении гидроцилиндров 9 12 зубчатой новерхцости 8 диска 7 оиц из гидроцилицдров 9- 12 после каждого элементарного перемещения диска 7 находится цо впадине его зубчатой поверхности 8, например гидроцилиндр 9, а остальные размегцак)тся напротив восходящих и нисходящих участков поверхности 8 (гидроцилиндры 1 О и 12), а также напротив вершины зуочатой поверхности 8 (гндроцилиндр1) .Импульсный датчик 34 обратной связи по положеник) выходного вала 2 выполнен таким образом, чго число делений, в данном случае прорезей 42 (фиг. 1), равно произведеник числа гидроцилиндров 9 -12 на число Х периодов зубчатой поверхности 8 диска 7.Привод работает следуюгцим образом.Перед началом операционного цикла шлифовальная бабка 4 находится в исходном положении, при котором рабочая жидкость не поступает к гидромотору 1 и к рабочим полостям 25 - 28. Операционный цикл начинается с ускоренного подвода шлифовальной оабки 4. Для этого с устройства 37 числового программного управления подается сигнал ца один из электромагцитов (це обозначены) гидрораспределителя 6, который подключает гидромотор 1 к напорной 3 и сливной 4 гидролиниям. Выходной вал 2 гидромотораначинает вращаться, передавая движение через червяк 38, колесо 39 и ходовой винт 40 шлифовальной бабке 4. Одновременно с этим импульсный датчик 34 генерирует импульсы, количество и частота следования которых определяется величиой угла поворота вала 2 и его угловой скоростью. Импульсы с датчика 34 подаются в устройство 37 числового программного управления, которое в соответствии с заложенной программой по получснии определенного числа импульсов снимает напряжение с электромагнита гидрораспределителя 5 и подает напряжение к распределительному устройству 29. При этом полости (не обозначены) гидромотара 1 соединяются и в дальнейшем он це препятствует вращению выходного вала 2, а в рабочие полости 25 - -28 последовательно подается рабочая жидкость от напорной гидролиции 3 через соответствующие гидрорасцределнтели 30 - 33. Поршни 13 - - 6 через гнтоки 17 - -20 взаимодействуя с диском 7, вращаюг выходной вал 2, осуществляя пошаговук рабочую гпгдачу шлифовальной бабки 41. При этом количество сигналов, поступивших в устройство 37 числового программного управления от импульсного датчика 34, сравнивается с заданной программой, кроме того, при подаче одного импульса на распределительное устройство 29 соответствующий поршень 13 - -16 осуществляет рабочий ход до упора их птоков 17 - 20 во впадину диска 7, фиксируя при этом вал 2 и шлифовальцую бабку 41 и определенном положении доприхода следующего импульса на распределительное устройство 29.При переключении привода с ускоренного хода на рабочий возможен перебег (либо недоход) шлифовальной бабки 41 в заданное положение вследствие инерционности привода либо за счет других возмущающих действий. В этом случае импульсы, пришедшие со считывающего устройства 36 в устройство 3 числового программного управления после команды на включение рабочей подачи, вычитаются из общего числа импуль. сов, записанных в программе рабочего хода (при недоходе шлифовальной бабки 41 импульсы прибавляются). Поскольку дискрета датчика 34 равна углу поворота вала 2 при рабочей ходе одного из гидроцилиндров 9 в 15 2, т. е. эквивалентна подаче одного импульса на распределительное устройство 29, то для обеспечения повторяемости операционного цикла устройство 37 числового программного управления выдает на распределительное устройство 29 соответственно большее либо меньшее число импульсов на время рабочей подачи, сохраняя постоянным общее заданное программой число импульсов.При включении быстрого отвода бабки 41 в исходное положение устройство 37 числового программного управления снимает команду с распределительного устройства 29 и подает напряжение на гидрораспределитель 5, который осуществляет реверсирование направления движения выходного вала 2. При этом рабочие полости 25 - 28 сообщаются через гидрораспределители 30 - 33 со сливной гидролинией 4, а возвратные пружины 21 - 24 отводят поршни 13 - 16 в исходное положение. Расположение гидроцилиндров 9 - 12 относительно профильной поверхности 8 диска 7 позволяет осуществить реверс привода при любом положении диска 7, поскольку постоянно после срабатывания любого из гидроцилиндров 9 в 12 напротив восходящего и нисходящего участков профиля диска 7 находится по одному из гидроцилиндров 9 - 12, причем равенство углов между продольными осями 42 - 45 соседних гидро- цилиндров 9 - 12 обеспечивает равенство перемещения шлифовальной бабки 41 при каждом элементарном перемещении, что повышает качество шлифования.Наличие жесткой связи между гидромотором 1, диском 7 и импульсным датчиком 34 обеспечивает точную информацию о текущем положении вала 2 и, следовательно, шлифовальной бабки 41.С другой стороны, эквивалентность одного элементарного перемещения (поворота) диска 7 и дискреты импульсного датчика 34 обеспечивает возможность устройству 37 в процессе операционного цикла компенсировать погрешности работы привода (при переключении с ускоренной подачи на рабочую) и обеспечивать постоянство конечного размера, т. е. повышает качество шлифования за счет улучшения повторяемости операционных циклов от детали к детали. Выполнение на диске 7 зубцов треугольной формы создает жесткую фиксацию штоков 17 - 20, находящихся на концах поршней 13 - 16, что обеспечивает движение при рабочей подаче без перебегов, что в свою очередь существенно снижает возможность прижога деталей и повышает их качество.. Коваль Составитель В Текрсд И Верее 1 ирвин 826 И Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Раун 1 Патент, г. УкгорКорреПодоикомитета СССи открытийская наб., д.од, ул П роек ВНИИП по 113035,илиал ПП