Устройство для моделирования траекторий точек режущего инструмента

553129 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 2 б.07.77 Союз Советских Соцналнстнческк Республн1)М.Кл. В 43 1. 11/О сударственный комите Совета Министров СССРпо делам изобретений 3) УДК 744,34йбышевский политехнический инстит им. В. В, Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДАЕКТОРИЙ ТОЧЕК РЕЖУЩЕГ Изобретение относится к устройствам длявоспроизведения кривых,Известно устройство для моделированиятраекторий точек, режущего инструмента, содержащее электропривод, основание, установленную на нем с возможностью перестановкибабку, сменный диск с держателями подпружиненных пишущих приспособлений, имитирующий режущий инструмент, и поворотныйдиск, имитирующий обрабатываемую деталь. 10Недостатком такого устройства является то,что он не позволяет имитировать кинематическое взаимодействие режущего инструмента иобрабатываемой детали при их различныхэксцентриситетах,крутильных и поперечных 15колебаниях. Цель изобретения - обеспечение возможности имитации кинематическоговзаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой детали при их различных эксцентриситетах, крутильных и поперечных колебаниях,Для осуществления этой цели устройствоимеет две приводные головки, каждая из которых состоит из корпуса и планшайбы с ползуном, и винтовые тормозы, при этом планшайба связана с электродвигателем через зубчатые передачи, кривошипный механизм с фрикционной муфтой и планетарную гитару, ползун связан с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм с фрикционной З 0 муфтой, карданный вал, вторую планетарную гитару, диски по одному укреплены на ползу- не соответствующей приводной головки, корпус головки с диском, имитирующим режущий инструмент, смонтирован на бабке с помощью телескопического вала и пиноли, кинематически связанной с электродвигателем через второй кривошипно-шатунный механизм и лобовой вариатор, а корпус головки с диском, имитирующим деталь, установлен на основании.На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вид А - А фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 фиг. 1.Устройство содержит основание 1, на направляющих 2 которого установлена бабка инструмента 3 с пинолью 4, приводную головку инструмента, состоящую из корпуса б и план- шайбы б, на которой установлен ползун 7 со сменным диском 8, имитирующим режущий инструмент, приводную головку детали, имеющую корпус 9 и планшайбу 10, а также несущий ползун 11 с диском 12, имитирующим обрабатываемую деталь при механической обработке с вращательным движением детали, например круглом шлифовании, резьбофрезеровании и т. п, Ползун 1 З выполнен с планкой 14, имитирующей обрабатываемую деталь при механической обработке с возвратно-поступательным движением детали, например плоском шлифовании, строгании и т. п.Приводная головка инструмента через пе. редачи 15 - 20 приводится во вращение от электродвигателя 21, приводная головка детали получает вращение от электродвигателя 21 через, передачи 22, 23, а ползун 13 через передачи 22 - 26 получает от электродвигателя 21 ,возвратно-поступательное движение. Движение ползуна 13 включается и реверсируется фрикционной муфтой 27 при снятом диске 12 вручную или через рычаги от упоров, установленных на планке 14 (на чертеже не показано),Бабка 3 через передачи 28 - 31 при включенной разъемной гайке 32 получает непрерывное поступательное движение от электродвигателя 21 либо через передачи 33 - 36 периодическое поступательное движение от упоров 37, установленных на ползуне 13, либо установочное движение от рукоятки, одеваемой на хвостовик 38 ходового винта 39. Ползун 7 через передачи 40 - 45 получает возвратно-поступательное движение, имитируя переменный эксцентриситет режущего инструмента. Постоянная составляющая эксцентриситета устанавливается изменением местоположения ползуна 7 на планшайбе 6, переменная составляющая - изменением радиуса криво- шипа на диске 41. Частота изменения эксцентриситета устанавливается соответствующим подбором зубчатых колес планетарной гитары 44 и 46.Включение движения ползуна 7 и регулирование сдвига фазы изменения эксцентриситета осуществляется фрикционной муфтой 42.Моделирование при постоянном, в том числе нулевом, эксцентриситете обеспечивается включением муфты 42 и соответствующим фиксированием ползуна 7 на планшайбе 6.Планшайба 6 вместе с ползуном 7 и диском 8 получает через передачи 45 - 50 возвратно-вращательное движение, имитируя кру тильные колебания режущего инструмента. Амплитуда крутильных колебаний устанавливается изменением радиуса кривошипа на диске 48, частота - подбором зубчатых колес планетарной гитары 46, сдвиг фазы - взаимным поворотом муфты 47 и диска 48. Включение возвратно. вращательного движения планшайбы 6 осуществляется фрикционной муфтой 47.Ползун 11 со сменным диском 12 через передачи 51 - 56 получает возвратно-поступательное движение, имитируя переменный эксцентриситет обрабатываемой детали, Постоянная составляющая эксцентриситета устанавливается изменением местоположения ползуна 11 на планшайбе 10, переменная составляющая - изменением радиуса кривошипа на диске 52, Частота изменения эксцентрисптета устанавливается настройкой планетарной гитары 55 и 55,Планшайба 10 вместе с ползуном 11 и диском 12 получает через передачи 56 - 62 возвратно-поступательное движение, имитируя крутильные колебания обрабатываемой детали. Амплитуда крутильных колебаний устанавливается изменением радиуса кривошипа на диске 52, частота - настройкой планетарной гитары 57, сдвиг фаз - смещением муфты 58 и диска 52.Работа устройства происходит в следующем порядке. При моделированииетраекторий движения точек режущего инструмента, например цилиндрической фрезы, при фрезеровании плоскостей необходимое число оборотов 10головки инструмента обеспечивается соответствующей наладкой лобового вариатора 19, 20.Включение и выключение вращения головки инструмента осуществляется вытяжной шпонкой 63 и соответствующим выключением или 15 включением тормоза 64.На диске 8 устанавливают необходимоечисло пишущих инструментов, имитирующих отдельные зубья фрезы. Для моделирования поперечных колебаний фрезы .необходимуо 20 частоту этих колебаний обеспечивают наладкой лобового вариатора 65, 66, а амплитуду - установкой кривошипа 67 на диске 66.Включение и выключение возвратно-поступа тельных движений пинали 4 осуществляют 25 вытяжной шпонкой 68.Для моделирования крутильных колебанийфрезы необходимую частоту этих колебаний обеспечивают подбором числа зубьев шесте рен гитары 45, 46, а амплитуду - соответ ствующей установкой кривошипа на диске 48.Включение и выключение возвратно-вращательных движений планшайбы 6 осуществляют фрикционной муфтой 47 и соответствующим выключением и включением тормоза 69.Для моделирования постоянного эксцентриситета фрезы ось 70 диска 8 смещают относительно оси вращения корпуса 5 и планшайбы 6 путем установочного перемещения ползуна 7 на величину эксцентриситета с дальней 4 о щей фиксацией ползуна на планшайбе 6.Для моделирования переменной слагаемой эксцентриситета фрезы необходимую частоту изменения этой переменной слагаемой обеспечивают подбором числа зубьев шесте рен гитары 45 и 44, а амплитуду - соответствующей установкой кривошипа на диске 41, Включение и выключение возвратно-поступа.тельного движения ползуна 7 производят фрикционной муфтой 42.5 о Для моделирования обрабатываемой детали на ползун 13 устанавливают съемную планку 14 с закрепленной на ней бумагой.Необходимое число ходов в минуту детали, т. е. ползуна 13, обеспечивается наладкой 55 лобового вариатора 22, 23. Реверс, включениеи выключение возвратно-поступательного движения подзуна 13 производят двусторонней фрикционной муфтой 27 либо вручную, либо ст упоров, установленных на ползуне 13, 50 Моделирование необходимой величиныпоперечной подачи фрезы обеспечивают соответствующей настройкой храпового механизма 33 - 36. При этом периодическое поступательное перемещение инструментальной 55 головки с бабкой 3 происходит от упора 37движение инструментальной головки выключается, В этом случае на неподвижном диске 8 пишущие устройства устанавливают таким образом, чтобы можно было смоделировать, 5 например, профиль режущих кромок резца.На устройстве возможно моделированиеи способов обработки с поступательным движением детали и периодической подачей режущего инструмента, например, продольное 10 строгание. В этом случае при отключенномвращении инструментальной головки бумага находится на планке 14. Дальнейшую настройку устройства ведут аналогично описанному выше примеру моделирования фрезеро вания.По вычерченным на устройстве кривымтраекторий ведут анализ кинематики и динамики способа обработки; характер неровностей поверхности обработанной детали; оп.ределяют оптимальные режимы и свойства системы СПИД, обеспечивающие наимень.шие значения высоты шероховатости и волнистости. 25 30 35 40 45 50 55 на ползуне 13 при разомкнутой гитаре 28 - 31.Моделирование траекторий движения точек режущего инструмента при способах механической обработки с вращательным движением,инструмента и деталинапример, при круглом шлифовании, происходит в следующем порядке.Настройка инструментальной головки аналогична предыдущему случаю (фрезерование), Настройку головки детали производят следующим образом. Бумагу укладывают на сменный диск 12. Необходимое число оборотов головки детали обеспечивается наладкой лобового вариатора 22, 23, Включение и выключение вращательного движения головки детали производят вытяжной шпонкой диска 22 с одновременным выключением или включением тормоза 71.Для моделирования крутильных колебаний детали необходимую частоту колебаний обеспечивают подбором числа зубьев шестерен гитары 9, 5 б, 57, а амплитуду колебаний - соответствующей установкой радиуса кривошипа на диске 52. Включение и выклю. чение возвратно-вращательного движения планшайбы 10 производят фрикционной муф той 58 с одновременным выключением или включением тормоза 72.Для моделирования постоянного эксцентриситета детали ось диска 11 смещают относительно оси вращения планшайбы 10 и корпуса 9 путем установочного перемещения ползуна П на величину эксцентриситета с последующей фиксацией его на планшайбе 10.Для моделирования переменной слагаемой эксцентриситета детали требуемую частоту изменения этой переменной слагаемой обеспечивают подбором числа зубьев шестерен ги тары 5 б и 55, а амплитуду - установкой,радиуса кривошипа на диске 52, Включение и выключение возвратно-поступательного дви.жения ползуна 11 производится фрикционной муфтой 53.Величину непрерывной поперечной подачиголовки инструмента вместе с бабкой 3 обеспечивают подбором числа зубьев шестерен гитары 28 - 31. Включение и выключение непрерывного поступательного движения бабки 3 производят разъемной гайкой 33. При этом храповой механизм 35, 3 б выключен.Для моделирования траекторий движенияточек режущего инструмента при способах механической обработки с вращательным движением детали и лишь радиальным движением подачи инструмента, например, обтачивание и растачивание, вращательное Формула изобретения Устройство для моделирования траекторий точек режущего инструмента, содержащее электропривод, основание, установленную на нем с возможностью перестановки бабку, сменный диск с держателями подпружиненных пишущих приспособлений, имитирующий режущий инструмент, и поворотный диск, имитирующий обрабатываемую деталь, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью имитации кинематического взаимодействия режущего инструмента и обрабатываемой детали при их различных эксцентриситетах, крутильных и поперечных колебаниях, оно имеет две приводные головки, каждая из которых состоит из корпуса и планшайбы с ползуном, и винтовые тормозы, при этом планшайба связана с электродвигателем через зубчатые передачи, кривошипный механизм с фрикционной муф той и планетарную гитару, ползун связан с электродвигателем через кривошипно-шатунный механизм с фрикционной муфтой, карданный вал, вторую планетарную гитару, диски по одному укреплены на ползуне соответствующей головки, корпус головки с диском, имитирующим режущий инструмент, смонтирован на бабке с помощью телескопического вала и пиноли, кинематически связанной с электродвигателем через второй кривошипношатунный механизм и лобовой вариатор, а корпус головки с диском, имитирующим дедеталь, установлен на основании.