Система управления приводом подач зубофрезерного станка

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соаетскик Социалистических Республик(5)М, Кл. В 23 Р 5/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Вильнюсский станкостроительный завод им.40-летия Октября(54 ) СИСТЕМА У 1 РАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПОДАЧ ЗУВОФРЕЗЕРНОГО СТАНКА уВоэ К15 Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в зубофрезерных станках, ра-" ботающих по методу обкатки.Известна разомкнутая система управления приводом подач, состоящая иэ путевых переключателей, взаимодействующих с ними нажимных упоров, релейной схемы, исполнительного уст . рсйства, осуществляюцая управление подачей на оборот заготовки изменением отношения скорости подачи, бесступенчатого вне цикла и непрерывного в процессе обработки, например на участках вреэания и выхода 11.Область применения указанной системы управления ограничена станками с бесступенчато-регулируемыми приводами, сложными по своей структуре.целью изобретения является упрощение привода подач станка эа счет регулирования действующей подачи на оборот заготовки изменением длительного импульса скорости подачи,Указанная цель достигается тем, что взаимодействующие с путевыми переключателями нажимные упоры установлены соответственно на шпиндель иэделия и на звено, кинематически связанное с салазками инструмента,в количестве, равном числу импульсов скорости подачи эа оборот иэделия и числу импульсов скорости подачи за цикл обработки заготовки, причем упоры, установленные на шпинделе, расположены на равных расстояниях друг от друга, а упоры на звене, кинематически связанном с салазками," на расстоянии, соответствующем действуютим значениям подачи на оборот заготовки, вычисленном по формуле: где Яо - действующее в данной точкепути салазок значение подачи на оборот заготовки;20 1 - коэФфициент передачи межд ду салазками и кинематически свйзанным с нимзвеном;-число импульсов скорости 25подачи за оборот заготовки.В упрощенном исполнении системынажимные упоры установлены на шпинделе изделия и на салазках на одной ЗО прямой, параллельной их ходу,На фиг,1 изображена разверткаделительного цилиндра зубчатого колеса с нанесенной на ней винтовойтраекторией полюса производственного зацепления, полученной при нарезании с постоянным отношением скоростей подачи и вращения заготовки;на фиг.2 - инерционность измененияшага винтовой траектории, вызванного ступенчатым изменением угла подьема: на фиг. 3 - развертка ломаннойвинтовой траектории с постоянным шагом; на фиг. 4 - то же при Яо ,= О,Яна фиг. 5 - развертка ломанной винтовой траектории, шаг которой изменяется в процессе обработки; на фиг.б - блок-схема предлагаемой системыуправления.Предлагаемая система осуществляетсобой способ управления подачей наоборот заготовки, для пояснения которого рассмотрим траекторию полюсапроизводственного зацепления в относительном движении на изделии.Являясь результатом сложения двухдвижений: поступательного ( в направлении подачи) и вращательного(вокруг оси заготовки), - эта траек-тория для случая обработки цилиндрического зубчатого колеса имеет видвинтовой линии (фиг.1). Шаг этой винтовой линии представляет действующеезначение подачи на оборот заготовки.Именно этот параметр наряду со скоростью резания определяет усилиярезания, износ фреэы и съем металла,являясь в связи с этим одним из регулируемых параметров. На установившемся режиме. действующее значениеподачи на оборот совпадает с отношением скоростей подачи и вращения заготовки, в то время как в переходномпроцессе изменение действующего зна.чения отстает от изменения отношенияскоростей, геометрически интерпретируемого тангенсом угла подъемавинтовой траектории полюса зацепления. Переключение, например, скоростиподачи с одного мгновенного постоянного значения на другое графическиотображается ступенчатым изменениемугла подъема винтовой траектории,в то время, как вызванное этим изменением изменение ее шага происходит медленно и плавно, и только поистечении оборота заготовки шаг перейдетна новое установившееся значение (фиг.2). Показанный эффект отражает принципиально важное для управления по подаче свойство процесса зубофрезерования, а именно, его инерционность. Если скорость подачи периодически переключать сначала с максимума на минимум, а затем наоборот с минимума на максимум, т.е, изменять ее по прямоугольному периодическому закону, и если эти изменения производить це 20 .щ боа -6 о м 1 иТ боюахоюи где Я- действующее значение подаодчи на оборот заготовки, мм/об:,25 5 м вк 1 иВоими,5 мюахБотах= и, еЗОФЯ . ; Я - минимум и максимуммпжхскорости подачи,мм/мин;- минимум и максимумЗскорости вращениязаготовки, об/мин;т - длительность работына отсах фТ - период изменения отношения скоростей40подачи и вращениязаготовки.Увеличение длительности работына максимуме влечет за собой соответствующее уменьшение длительности45 работы на минимуме, вследствие чегорезультат управления будет тем же,,если в соответствие с выбраннымдействующим значением подачи на оборот заготовки приводят скважность50 импульса, определяемую по формуле ва 5 оиах ЯоэТ Ворох-совмс (2) 55где Ь- длительность рг. ботыо в)пТаким образом, располагая всегодвумя постоянными значениями скорос ти подачи: максимальным и минимальным для принятого диапазона- можно получить любое действующее значение подачи на оборот заготовки внутри этого диапазона. А если совместить минимум с нулем, то можно обойтись лое число раэ за каждый оборот заготовки, то получим ломанную винтовую.траекторию полюса зацепления с постоянным шагЬм, (фиг.З). При этом, чем дольше будем работать на максимуме и чем меньше на минимуме, тем больше получим шаг этой винтовой траектории. Отсюда следует, что действующее значение подачи на оборот заготовки можно изменять путем изменения длительности работы на мак симуме периодически целое число разза каждый оборот заготовки изменяющийся по прямоугольному закону скорости подачи, Связь отношения длительности работы на максимуме к пе риоду, именуемого коэффициентом заполнения импульса, с действующим значением подачи на оборот отражена зависимостью (1)одним постоянным значением скорости подачи - максимальным (фиг,4).Длительность импульса может изменяться и в процессе резания, управляя действующей подачей, например, по программе на участках врезания и выхода с целью стабилизации нагрузки (фиг.5).Приведенные рассуждения распространяются на управление радиальной и тангенциальной подачами при зубофрезеровании, например, червячных колесПредлагаемая система осуществляет описанный способ, причем период изменения скорости подачи задается угловым путем шпинделя изделия и принимается равным или кратным его обо роту, а длительность импульса - линейным перемещением салазок между двумя переключениями.Система управления подачей станка (фиг.б)содержит путевой бесконтакт О ,ный переключатель 1, установленный на корпусе шпинделя, флажок 2, закрепленный на шпинделе 3, электромагнитную муфту 4, микропереключатель 5, упоры б, закрепленные на диске 7, 2 блок 8 промежуточных реле. Вращение диска 7 кинематически связано с перемещением корпуса салазок 9.Работает система следующим образом.ЗОПутевой бесконтактный переключатель 1 в момент прохождения, флажка 2 подает команду на включение электромагнитной муфты 4. Другой микропереключатель 5 при нажатии упорами б подает команду на выключение муфты 4.Количество упоров б равно числу оборотов изделия за цикл обработки, а угловые расстояния между ними выполнены пропорциональными действую щим значениям оборотной подачи.В качестве примера выполнения система была встроена в зубофрезерный станок, привод подач содержит асинхронный электродвигатель и 15-ти 4 ступенчатую коробку с электромагнитной муфтой, коммутирующей цепь рабочих подач. Упоры б на диске 7 были расположены в соответствии с законом регулирования действующей оборотной подачи, обеспечивающим стабилизацию момента на участках врезания и выхода при обработке цилиндрического прямозубого зубчатого колеса с мо-, дулем 1 мм, числом зубьев 29 и шириной венца 18 мм.Обработка производилась червячной фреэой Дф = 63 мм из быстрорежущей стали на следующих режимах: скорость резания 32 м/мин, скорость подачи, на которую. была настроена коробка б 9 подач, 47 мм/мину действующее значе- ние подачи на оборот заготовки в начальной фазе врезания составляла 7,5 мм/об., на установившемся резании 1,5 мм/об., что соответствует скорости подачи 8,2 мм/мин.Применение предлагаемой системы управления позволяет осуществить бесступенчатое регулирование действующего значения подачи .на оборот заготовки как вне рабочего цикла, так и в процессе обработки на зубофрезерных станках со ступенчато-регулируемыми приводами. Более того, количество ступеней в приводе подач может быть сокращено до двух или даже одной, что позволит упростить структуру приводов подач зубофрезерных станков.Формула изобретения1. Система управления приводом подач зубофрезерного станка, работающего по методу обкатки, содержащая путевые переключатели, взаимодействующие с ними элементы, например нажимные упоры, релейную схему и исполнительные устройства, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения привода подач станка за счет регулирования действующей подачи на оборот заготовки изменением длительности импульса скорости подачи, нажимные упоры установлены соответственно на шпиндель изделия и На. звено, кинематически связанное с салазками инструмента, в количестве, равном числу импульсов скорости подачи за оборот изделия и числу импульсов скорости подачи за цикл обработки заготовки, причем упоры, установленные на шпинделе, расположены на равных расстояниях друг от друга, а упоры на звене, кинематически связанном с салазками, - на расстоянии, соответствующем действующим значениям подачи на оборот заготовки, вычисленном по формуле:где я 3 - действующее в данной точкеодпути .салазок значение наоборот заготовки;коэффициент передачи междусалазками и кинематически.связанным с ним звеном;- число импульсов скоростиподачи за оборот заготовки.2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что нажимные упоры установлены на шпинделе изделия и на салазках на,одной прямой, параллельной их ходу.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Косак Я. Новый обкаточный зубофрезерный станок. Чехословацкая тяжелая промышленность, 1974, Р 3.729928 фи фиг Составитель М.Пуряевдактор Е.Месропова Техред А,Бабинед Корре Рошко Заказ 10 лиал ППП Патент, г,ужгород,ул.Проект 1 Тираж 1151ВНИИПИ Государственнопо делам иэобретен113035,Москва,З-З 5,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д.4/