Горизонтально-хонинговальный станок

( 9) В 33/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКОМУ(71) Пермский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 563275, кл, В 24 В 33/06, 1977,(57) Изобретение относится к станкостроению,может быть использовано для финишной обработки отверстий и позволяет расширитьтехнологические возможности станка путемавтоматизации изменения колебаний заготовки. Горизонтально-хонинговальный станок,содержащий горизонтальный шпиндель 1 схонголовкой 2 с приводами ее вращения иразжима и каретку 4 с приспособлением длязакрепления заготовки с механизмом ееосевых колебаний и его кривошипно-шатунным механизмом, снабжен закрепленным на каретке силоизмерительным устройством и центральным процессором. Механизм осевых колебаний каретки 4 выполнен в виде двух шарнирно связанных рычагов 9 и 10 с равноудаленными от их концов опорами и винтовыми парами с автономными приводами. Причем один из рычагов свободным концом шарнирно связан с кареткой, опорой - с поперечно расположенной относительно рычага винтовой парой, а другой своим свободным концом связан с кривошипно-шатунным механизмом, опорой - с продольно расположенной относительно него винтовой парой, При этом центральный процессор связан с силоиэмерительным устройством и приводами станка, а привод разжима хонголовки 2 выполнен в виде шагового двигателя М 2 со встроенным в него винтовым механизмом 3. 1 з,п. ф-лы, 3 илИзобретение относится к станкостроению и может быть использовано для финишной обработки отверстий в машиностроении.Цель изобретения - расширение технологических возможностей станка, путем автоматизации изменения колебательных , движений заготовки.На фиг.1 показана кинематическая схе ма станка; на фиг,2 - функциональная схе, ма; сечение А - А на фиг.1 - на фиг,З,Горизонтально-хонинговальный станок , содержит шпиндель 1, который через клиноременную передачу связан с электродвигателем М 1. Внутри шпинделя пропущен разжимной шток, имеющий на конце конус,находящийся в контакте с брусками хонго-,ловки 2, Другой конец штока через шари, ковую опору соединен с винтовым ; механизмом 3, встроенным в шаговый элек тродвигатель М 2. Каретка 4, установленнаяна сдвоенных роликах 5, может легко перемещаться по направляющим, форма которых обеспечивает беззазорное сопряжение с роликами. На каретке установлено силоиз, мерительное устройство, состоящее из двухГ-образных упругих пластин 6. Чачальные элементы пластин жестко закреплены на ка ретке, а конечные элементы шарнирно соединены с держателем 7 детали Д. Такая ; конструкция не только позволяет с по мощью тенэодатчиков 8 измерять крутящий ; момент и осевую силу, но мокет компенси, ровать радиальное и угловое биение хонго- ловки 2. Механизм осевых движений каретки состоит иэ вариационного 9 и дифференциальногого 10 рычагов, соединенных последовательно, т.е. конец одного рычага связан тягой с началом другого. Средняя опора вариационного рычага 9 закреплена на гайке продольного винта 11 и может перемещаться по вертикальным направляющим с приводом от электродвигателя МЗ, а сам рычаг от перемещения удерживается маятниковой подвеской 12. Начало рычага 9 шатуном 13 соединено с кривошипом червячной передачи 14, которая сблокирована с электродвигателем М 4,Дифференциальный рычаг 10 в противополокность рычагу 9 имеет среднюю опору, которая может перемещаться в поперечном по отношению к рычагу направлении от горизонтального винта 15, связанного червячной передачей с электродвигателем МБ.Конец рычага 10 шарнирно соединен со штангой 16, закрепленной во втулке 17, которая на цапфах установлена на каретке 4. Фиксатор 18 служит для установки начальНого положения каретки в зависимости от длины инструмента и в качестве предохранителя при внезапной осевой перегрузке,Все пять двигателей М 1-М 5 имеютрегулируемые частоты вращения и, эа исключением М 4, реверсивные, Они функционально связаны между собой подключением5 к введенному в станок центральному процессору ЦП (фиг,2), К входу процессора подключены датчики крутящего момента иосевой силы от силоизмерительндго устройства держателя детали Д, а также нагрузоч 10 ные датчики активного тока шаговогодвигателя М 2 и двигателя М 1 вращенияшпинделя,Горизонтально-хонинговальный станокработает следующим образом.15 От электродвигателя М 1 через клиноременную передачу вращение сообщаетсяшпинделю 1. Каретка 4 с деталью Д перемещается в рабочую позицию через штангу 16и рычаг 10 винтом 15 от двигателя М 5, Од 20 новременно рычагу 9 от кривошипно-шатунного механизма 13, 14 и двигателя М 4сообщается качательное движение относительно средней опоры, которое через тягупередается нижнему плечу рычага 10. Таким25 образом, дифференциальный рычаг 10 складываетт или вычитает колебательное и поступательное движения, а результирующеедвижение сообщает каретке 4, При этомсреднее положение каретки может переме 30 щаться вправо или влево двигателем М 5 безостановки осевых колебаний. Амплитудаосевых колебаний каретки определяется положением средней опоры вариационногорычага 9, при смещении опоры вниз ампли 35 туда увеличивается, а при подъеме опорыуменьшается, поскольку изменяется соотношение плеч рычага. Вариация передаточного отношения или диапазон измененийамплитуд, достигающий в данном устройст 40 ве 16-ти, достаточен для различных режимов хонингования, Амплитуды и частотыколебаний каретки изменяются на ходу покоманде ЦП двигателями МЗ и М 4,Вместе с вращением шпинделя и осевы 45 ми движениями каретки производится разжим хонголовки 2 шаговым двигателем М 2через винтовой механизм 3. Предварительный раэжим идет в ускоренном темпе сбольшой частотой импульсов, подаваемых50 на двигатель М 2, ротор которого с винтовыммеханизмом 3 на каждый импульс поворачивается на угловой шаг 1/16 оборота, Во время касания брусков обрабатываемогоотверстия из-за сопротивления разжимного55 штока активный ток импульсов возрастает,и ЦП дает команду на рабочий раэжим, Могут быть реализованы различныепрограммы разжима, при дозированной подачеимпульсы подаются на каждый ход каретки,а при работе с постоянным или уменьшаю 16117085 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щимся к концу обработки давлением брусков частота импульсов является функцией заданного закона изменения давления. Винтовой механизм 3, непосредственно встроенный в двигатель М 2, при отсутствии промежуточных нежестких звеньев позволяет более точно осуществлять радиальную подачу и повысить точность достижения заданного числом импульсов размера обрабатываемого отверстия. При этом дополнительными импульсами компенсируется износ брусков за счет соответствующего сдвига нуля отсчета всех импульсов как предварительного, так и рабочего разжима.В случаях, когда исходная поверхность обрабатываемого отверстия имеет отклонения формы, станок действует следующим образом,При наличии конусности после разжима брусков до касания и нескольких пробных перемещений каретки винтом 15 сигналы от датчиков осевой силы и крутящего момента показывают, с какого конца детали и насколько отверстие сужено. В соответствии с этим процессор дает команду двигателю М 5 сдвинуть деталь относительно хона в сторону сужения, а двигателям МЗ и М 4 уменьшить амплитуду и увеличить частоту осевых колебаний, По мере исправления конусности амплитуда постепенно увеличивается, частота уменьшается и деталь сдвигается к середине хона, После выравнивания осевой силы и момента по всей детали двигателем М 2 производится дальнейший разжим брусков до достижения заданного размера цилиндрического отверстия.Если исходное отверстие имеет погрешность формы в виде корсетности, обработка начинается со средней части детали, где наименьший диаметр, в режиме осцилляции, При этом используются малые амплитуды и повышенные частоты осевых колебаний, а деталь перемещается вправо и влево винтом 15, Ро ходу исправления корсетности частоты и амплитуды приводятся к норме и обработка завершается выхаживанием.При бочкообразности отверстия хонингование начинается на широких амплитудах с выходом части брусков за пределы детали, чтобы более интенсивно шел сьем с ее концов. Затем амплитуды колебаний уменьшаются, и обработка заканчивается при дополнительном осевом перемещении каретки от двигателя М 5 с короткими остановками в точках возврата.В соответствии с диаметром обрабатываемого отверстия изменяется крутящий момент на шпинделе и активный ток двигателя М 1, Под воздействием этих изменений процессор регулирует обороты двигателя М 1 так, чтобы потребляемая мощность приблихалась к заданной и не снижалась скорость хонингования. При эатуплении брусков крутящий момент и ток возрастают в диспропорции со скоростью разжима инструмента, в этом случае дается команда на реверсирование двигателя М 1 и уменьшение радиальной подачи брусков двигателем М 2. Такой прием позволяет в значительной мере восстановить режущие свойства инструмента.При необходимости станок может во время обработки производить кинематическую правку инструмента путем определенной комбинации осевых колебаний каретки и ее возвратно-поступательных перемещений.Предлагаемый станок, таким образом, осуществляет разнообразные способы хонингования, при этом изменение режимов производится на ходу по текущим значениям параметров меняющегося процесса в направлении его оптимизации, Указанные свойства станка обеспечивают повышение производительности и точности обработки. Формула изобретения 1, Горизонтально-хонинговальный станок, содержащий горизонтальный шпиндель с хонголовкой и приводами ее вращения и разжима и каретку с приспособлением для закрепления заготовки с механизмом ее осевых колебаний и его кривошипно-шатунным приводом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей станка путем автоматизации изменения колебаний заготовки, станок снабжен закрепленным на каретке силоизмерительным устройством и центральным процессором, а механизм осевых колебаний каретки выполнен в виде двух шарнирно связанных рычагов с раэноудаленными от их концов опорами и винтовыми парами с автономными приводами, причем один из рычагов свободным концом шарнирно связан с кареткой и опорой - с поперечно расположенной относительно рычага винтовой парой, а другой своим свободным концом связан с кривошипно-шатунным механизмом и опорой - с продольно расположенной относительно него винтовой парой, при этом центральный процессор связан с силоизмерительным устройством и приводами станка.2. Станок по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что привод разжима хонголовки выполнен в виде шагового двигателя со встроенным в него винтовым механизмом.1611708г,Составитель Т. Никанороваактор Л.Зайцева Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцов аказ 3801 Тираж 600 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10