Устройство для определения положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01) 25 06 4 В ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПОЛО- МНОГОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯЖЕНИЯ РАЗМЕРООБРАЗУЮЩЕГО ЗУБАЛЕЗВИЙНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы в качествеустройства определения пространственного положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента.Целью изобретения является расширенифункциональных возможностей, повышение надежности и точности работыустройства, упрощение конструкции иповышение технологичнОсти изготовления за счет кратковременного контакта рычага прибора и возможности быстрого возврата измерительного рычага в исходное положение. При контакте ролика измерительного рычага сзубом инструмента усилие пружинынаправлено таким образом, чтс 1 электрический контакт, расположенный навтором конце измерительного рычага,гарантированно прижат к контакту,расположенному на корпусе устройстваи цепь является замкнутой. При расположении зубьев инструмента отличноот установленного положения инструмент за счет сил трения между зубоми роликом отклоняет рычаг, а пружи:на, пересекая точку квазиустойчивого состояния рычага, надежно разъединяет контакты управления, что вносит коррекцию в программное устройство о положении инструмента. Послеокончания измерения рычаг устройства выводится в исходное положение спомощью электромагнита. 5 ип, 1351711Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы в качестве уст 5 ройства определения пространственного положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента.Цель. изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, 10 повышение надежности и точности его работы, упрощение конструкции и повышение технологичности его изготовления за счет кратковременного контакта наконечника прибора и возможно сти быстрого возврата измерительного наконечника в исходное положение.На фиг,1 схематично изображено предлагаемое устройство для определения положения размерообразующего 20 зуба многолезвийного инструмента; на фиг,2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.3 - устройство, вид сверху; на фиг.4 - схема работы пружины сжатия; на фиг.5 - схема работы устройства в составе станка с ЧПУ,Устройство состоит из рычага 1, корпуса 2 и передаточно-преобразовательного механизма в виде соединенно го с корпусом посредством наклонно расположенной пружины 3 сжатия рычага 1 с размещенными на его противоположных концах чувствительным наконечником 4 (твердосплавным роликом) и сигнализатором контакта в виде электрического контакта 5, изолированным от корпуса диэлектрической втулкой 6, а также электромагнита 7, шток 8 которого связан с корпусом пружиной 40 9Корпус 2 устройства представляет собой деталь коробчатой формы, в боковых гранях которого смонтированы ось 10 поворота рычага с подшипниками 11 качения, электрический контакт 4 б 12, установленный на грани 13 из диэлектрического материала, и винт 14, регулирующий ход штока. Для обеспечения возможности поворота твердосплавного ролика одно плечо рычага 1 вы" 50 полнено разжимным (пружинным), а сам ролик установлен на оси 15 и закреплен гайкой 16. Угол наклона пружиныо9, равный 3-5, обеспечен смещением осей 17 и 18 крепления пружины,размещенных соответственно на рычаге 1 и корпусе 2 устройства, Корпус 2 расположен на платформе 19 с закрепленными на ней сухарями 20, а вся конструкция установлена на столе станка.Устройство работает следующим образом.Вращающийся многолезвийный режущий инструмент 21 (например, торцовая фреза), перемещаясь от устройства ЧПУ по программе, реализующей алгоритм измерения, выставляется над роликом 4 в положении, при котором след окружности вращающихся зубьев находится в пределах образующей ролика, При достижении данного положения инструмент опускается до сопри" .косновения выступающего зуба из группы размерообразующих с поверхностью ролика. В исходном состоянии (положение 1, фиг.4) до момента касания составляющие усилия натяжения наклонно расположенной пружины 9 направлены таким образом, что обеспечивают гарантированное усилие прижима двух электрических контактов 5 и 12 (полезное действие пружины). Этим усилием определяется также контактное усилие срабатывания прибора.В момент касания возникающая сила трения между зубом и роликом преодолевает усилие натяжения пружины, в результате чего размыкается электрический контакт, в устройство ЧПУ станка поступает сигнал о касании (в непродолжительный по времени момент преодолевания усилия натяжения пружина 9 оказывает отрицательное действие - положение 11, фиг,4), а рычаг 1 поворачивается на оси 10, перемещая шток 8 в правое положение и сжимая пружину 9, При дальнейшем повороте рычага 1 пружина 9 создает усилие (действие составляющих пружины приведено на фиг.4, позиция 111), действующее в том же направлении, что и вектор скорости перемещения рычага, в результате чего осуществляется быстрый увод ролика от поверхности зуба (в данном случае пружина оказывает полезное действие, а наличие полезного момента сил упругости обусловлено выбором точек закрепления концов пружины на осях 17 и 18). После завершения цикла измерения и внесения коррекции в уп" равляющую программу рычаг 1 с помощью электромагнита 7 возвращается в исходное состояние, причем ход штока 8 отрегулирован винтом 14 таким образом, что конечный участок пово 1351711рота рычага происходит за счет силыупругости пружины, что позволяетсмягчить удар электрических контактовмежду собой..5При работе устройства в составестанка с ЧПУ (фиг.5) требуется точная установка вершины размерообразующего зуба многолезвийного инструмента в требуемое по программе положение относительно базы станка (например, положение, определяемое прямойс - с). Прямая а - а условно изображает воспринимающую поверхность устройства (образующая ролика), неподвижно установленного в строго фиксированном относительно базы станкаположении А, а прямая Ь - Ь определяет плоскость вершины размерообразующего зуба вращающегося инструмента, 20закрепленного в рабочем органе станка (исходное положение), При этомрасстояние В известно с точностью довеличины погрешности установки инструмента в рабочем органе станка и 25величины зубьев инструмента. Длявыхода инструмента из исходного(Ь - Ь) положения в требуемое (с - с)первоначально осуществляется перемещение в направлении расположения ЗОчувствительного наконечника устройства на величину Е, причем Е Ъ В.В ходе данного перемещения вершинаразмерообразующего зуба многолезвийного инструмента касается образующейМ.ролика, при этом срабатывает устройство и в ЧПУ станка поступает сигнал,задающий начало отсчета корректировочной части перемещения Э = Е - В,. где для подсчета 0 находится число 40импульсов, пропорциональных осуществленному перемещению, либо определяется разность координат подвижного рабочего органа станка, зафиксированных в момент касания и в концеперемещения Е. По окончании прямогоперемещения Е инструменту задаетсяобратное движение на величину 0 + С,где С задано управляющей программой,а Э определяется по результатам корректировочной части перемещения посигналам устройства и суммируется сС перед началом обратного движения.В результате осуществленной измерительной операции происходит совмещение плоскостей Ь - Ь.и с - с и вершина размерообразующего зуба многолезвийного инструмента оказываетсяна расстоянии С от а в .а,В предлагаемом устройстве выполнение чувствительного наконечника в виде твердосплавного ролика позволяет достичь инвариантности его работы по отношению к конструктивным элементам инструмента (число зубьев, диаметр), что обусловливает резкое снижение габаритов чувствительного наконечника. Уменьшение общего числа деталей и исключение из конструкции устройства точно изготовленных, нетехнологичных, конструктивно слож-. ных деталей, а также узлов контактного взаимодействия обеспечивают упрощение конструкции устройства в целом и повышение технологичности его изготовления. Кроме того, существенное повышение надежности работы устройства достигается введением простого элемента - наклонно расположенной пружины сжатия, которая в продолжительной части цикла работы устройства обеспечивает надежное замыкание электрических контактов в исходном состоянии, а в момент срабатывания осуществляет быстрый увод ролика от поверхности зуба инструмента.Высокая точность работы устройстваобусловлена тем, что в предлагаемойконструкции соблюден принцип Аббе,а возможность подналадочного разворота ролика обеспечивает длительностьсохранения пространственного положения его образующей и увеличивает долговечность работы устройства,Формула изобретенияУстройство для определения положения размерообразующего зуба многолезвийного инструмента, содержащее установленный в корпусе подпружиненный рычаг, на одном конце которого установлен чувствитепьный наконечник, а на другом - сигнализатор контакта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и надежности, оно снабжено электромагнитом возврата со штоком, подпружиненным к корпусу устройства и установленным с возможностью взаимодействия с рычагом, а также пружиной сжатия, закрепленной одним концом на рычаге выше оси качания, а другим концом - на корпусе устройства.1351711 Составитель Техред А.Кр Редакт тор 0 а Кравцов г аказ 5522/1 70 Под Государственного ко ам изобретений и от сква, Ж, Раушека