Фрезерный станок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАН ЕТЕН ТЕЛЬСТВУ"М3 ТОРСКОМУ С связывающие привотельным органом,дач с исполнил и ч а ю щ и йе ом по выходномеденная ходно ния с мещении цепь по снабжен орного позицио ироно и двумя параллелзлами, связан становруг с ными ыходе к агнитны муфты,с после ннь судАРстВенный кОмитет сссО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ 1 ТИ(71) Вильнюсский ордена ТрудовогоКрасного Знамени станкостроительный завод "Жальгирис"(56) Авторское свидетельство СССРУ 984714, кл. В 23 С 1/00, 1981.(54)(57) ФРЕЗЕРНЬЙ СТАНОК, включающий консоль с размещенными в нейприводами подач и повторного позиционирования, контур управления подачей, связанный со схемой переключения эталонов величин подач, измерительно-преобразовательную систему,связанную с блоком электроавтоматикии системой числового программногоуправления, кинематические цепи,ЯО 1225707 с я тем, что, с целью повьпп точности и упрощения констр привод подач связан с приво торного позиционирования, н валу которого установлена в электромуфта, связывающая в вал повторного поэициониров кинематической цепью линейн этом кинематическа ругом кинематически, н орых установлены элект связывающие упомянутые валыдним звеном кинематическойейных перемещений, установисполнительном органеИзобреге)11 е относится к ста)13:остроению и может быть ис 1105 ьзонан:)1 а ПРЕДПРИЯТИЯХ) ПРОИЗБОДЯЩ 1)Х ЕЕ:-.ДЛЬЯпоньпненной и высокой степени точ"ности.Цель изобретения - тсвьепее)ие точности и производительности путем стабилизации силового параметра при обработке по трем координат 1)ьм 005)м, Обеспечени 51 сптиь 1 ально 1 О знач енияподачи на врезание и повторного позиционирования стола в исходную координат) с высокой точноетью в папрян- ,гене 1 И трех кООрдинатных осей-. прЕечем одновременнога повторного пози исиронания в направлении двух ксардипат.- НЫХ ОСЕИа)1 Я фиг,1 предстанлна кинемати" ческая схема предлагаемого станка: ня фиг.2 - блок-схема электрических связей; на фиг.3 - график Брезания фрезы в заготовку на фиг 4 . схема обработки;. на фиг.5 - схема переключения эталонов напряжения устанок величины подачи,Станок состоит из основания(фиг,1) на котором установлена станина 2, консоли 3, закрепленной нянаправляющих 4 станины 2. Внутристанины 2 размещен привод глявногадвижения (не показан), внутри ксгь 1 соли 3 размещен привод подач, состоя 11щеп)1 ИЪ кинемати-Ееской цепи тсчноео)т(снтсрнсгс позиционирования и кинематической цепи стабилизации силового параметра, Цепь точного повторногс позиционирования имеет Входной вал 5, на противоположном конце которого установлена электрическая муфта 6, кинематически соединенная с поводком 7, выполненньЕм н ви-.де голногс цнлЕП.Дра, внутри которогопроходит нал 5, а на наружной е. 3поверхности 8 установлены: зубчатоеколесо 9 для привода кулачка 1 О,управляющего микропереключателями11 и 12, и зубчатое колесо 13., соеци.венное, например, Бинтами 1-) и 15(ти(ртами 15 со стопором 16. Зубчатое колесо 13 и стопор 16 прижаты пруж)лай17 к фланцевому выступу 18 поводка 7через износостсйкие опоры 19 и Входитн зацепление с зубчатым колесом 2 О,которое соединено с паводком-уп; -ром 21 и расположено на валу 22.Кииематическая цепь стабилизации 01. -лавого параметра состоит из эпектрсдвигателя 23, сопряженного куфтой с е)ксце)ж;.,Б 51 о:1 5,. Пя .старо: ус)1 Е ц яЕЕв.Н),ЕР г КОЛЕ г)М 20,СЕ) / ,.гИЬЕНЕ.,ЕМ С ЭЛЕК) РОМЯ.ГНИ-. Нсй ЕУИТОй 27 ) ь)я. О)-яцМИС 5 Ня Вг-) у 2; ., Цсвсгск )гпср 2 С 01.)яжен с зле."Трс 1 уфтзй 28 и валом 22) на котором )гс 1 ясн,)енс зубчя)ое колесо г.9, передающее нра- Е)17 ь )Г)лес( 3 1 В".Пу 31 ид ргссч устЕЕН 5 БТ.ЕНО ЦЕ)Я 1(ОЛЕГ;, 1, 1)ГЕ Г 3ВЕ)ги)тял- Н 010 тЕргМнщс.ЬИ 5) К 011" "оли 3 сопря)ке: Вачо"1 31 . О-зГ) г(1," ) / И Г, 110, НЕДО ТГ 0511 - .;.НС " )г (1) ы ) г) у ) яноее .) .101 Еявг 1 снорам устфе 1, унлр 10 1 сг),1 тр ., 0 колесо 37 сопряженное с колесам ,8 В:; -, 30 111,0)0 еье(сгс ) - ,е; ем. )е;ияг.,гЕОЛЯ -) (Н ЗЯЕ)Бг; О) - , )ОСРЕг- Енсм зубчаьех ьслес ,1 ",1 .2 В - ,Он ( и 441 ) 1(снческс:1 Г" .Рь 1 ).5)г) и элекромуфть 7 хс, свойчс псперечнсгс 1)сремещ=вил Еа ) О св 51 зан с Валом 3 1 пас недВам зубчатых колес 49 и 50, злект 1)г)муфты 51, колес 41 и 32 и валов 36 ;е 3. 15 я отсчета косрдиеЕЯ) 11 ых .таре- лЕЕЕЩЩ Н 1 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ 0 Р 1" а;ЕЯ х стЯ 1 пса устЯБОнлсеЕы Датчик)1 .2-51 ,ги 1 ее 5 ыгх 11 еремееепий . я дл упяВ - ,:)/ оператора. и рясполсженньгч В нем для задания установки скорости сп-.имальнсй форсированной подачи на .р: Яь.н. В ВИ,Ц.1 Я 10)( Н) г. )у., ЕЕИЯ11 ро):Ор:;НО 5)льне ее зе(яче. - ,)ю) "иристор.)ьм преобразователем 59 приводя линейных перемещений) приводам /.(10 .Очнсгс )свтое цсгс псзи 1)иснегсва - ЕКЯ и 1 РЕнодг.: О) ГЛЯННОГО ДБ 1 гкгзНИЯ,Г он)армад 15) о про).;есс):;)езяния 02 -е г)е 3 изме,рльг.ь)й и деобр1 онае,)ь3 наступает с ",: );( ,: СЕЯбнлизгцки :е)г,снс 10 пя 1)аметя, В )-,0)оро) расположен задатчик ,5 уровня стабилиза НИ СИЛОВОГО ПЯРЯ)Е Г;.,Я . С 1;гжаИЙ );," задания уста):(1)1 л ;,ои( "и 1 г20 30 50 резание в виде эталона напряжения 11 ,В блоке 56 электроавтоматики станка выполнена связанная с ним, схема 66 переключения эталонов напряжения уставок величины подачи на 5 врезание 11 рабочей П, и ускоренной 11, при помощи контактов К 1,К 2 КЗ и К 4 (фиг.5).Станок работает следующим образом.В запоминающее устройство системы 55 ЧПУ (фиг.2) вводят программу на обработку детали, а при помощи задатчика 65 уровня стабилизации силового параметра, расположенного в бло ке 64 задают величину уставки 11 пропорциональную мощности на резание. Задатчиком 58 задают величину уставки 11 , определяющую оптимальное значение форсированной подачи на врезание. При поступлении команды "Пуск", из пульта 57 оператора, из запоминающего устройства системы 55 ЧПУ, автоматически выбирается очередной кадр программы, который 25 отрабатывается в следующей последовательности: например, при фрезеровании поверхностей А,Б и паза В (фиг.4) автоматически включается привод главного движения не показан , из системы ЧПУ поступает эталон напряжения Псоответствующий , уставки скорости ускоренной подачи, который через блок 56 электроавтома - тики и замкнутый контакт К 1 (фиг.5)З 5 воздействует на тиристорный преобразователь 59 привода линейных перемещений, обеспечивая вращение электродвигателя 23 с частотой вращения, пропорциональной ускоренному ходу. 40 При этом осуществляется подвод заготовки по оси (+Х) на ускоренном ходу к инструменту (фиг.1 и 4), для обработки поверхности А включается электромуфта 27 и вращение от элект родвигателя 23 через муфту 24 передается входному валу 5 и далее через зубчатую пару 25 и 26 валу 22. С последнего через зубчатые колеса 29 и 30 вращение перемещается валу 31 и далее зубчатой передачей 32,41 и 42 при включенной муфте 47 .валу 43 и конической паре 45 и 44 и через коническую пару 46 ходовому винту 39 продольного перемещения стола 40 55по оси (+Х).После достижения исполнительным органом, например столом 40, заданной координаты Х сброса скорости, которая (координата) фиксируется датчиком 54 линейных перемещений, из системы 55 ЧПУ поступает команда в блок 56 электроавтоматики станка на переключение скорости подачи с ее ускоренного значения до оптимальной на врезание (фиг,З) путем переключения (фиг.5) эталона напряжения, соответствующего уставке скорости ускоренной подачи П, ( контакт К 1 при этом размыкается) на эталон напряжения, соответствующий уставке 11 , определяющей оптимальную подачу на врезание (контакт К 2 при этом замыкается).Из блока 56 электроавтоматики станка (фиг.2 и 5) на вход тиристорного преобразователя 59 поступает уставка скорости подачи на врезание, которая обрабатывается регулируемым приводом линейных перемещений, По мере врезания фреэы в заготовку и достижении установочного значения напряжения Пр контакт КЗ размыкается и замыкается контакт К 4 (фиг.5). При обработке поверхнос - ти А возрастает значение силового параметра, который контролируется измерительным преобразователем 63, выходной сигнал которого о процессе резания 62 поступает в блок 64 стабилизации силового параметра, где сравнивается с уровнем сигнала задан" ным задатчиком 65 уровня стабилизации на протяжении всего процесса резания, автоматически изменяя при этом величину подачи. При достижении исполнительным органом (например, столом 40) заданной координаты Х длины прохода система 55 ЧПУ вылдает сигнал блоку 56 автоматики на отключение электромуфт 27 и 47.Далее из блока 56 электроавтоматики (фиг,2) в систему 55 ЧПУ.поступает сигнал об окончании кадра. Автоматически из запоминающего устройства вводится новый кадр программы и осуществляется его обработка по следующей последовательности: включается питание электромуфт 27 и 47 (фиг.1), подается задание на электродвигатель 23 и выполняется позиционирование по оси (-Е) (фиг.4 путем передачи крутящего момента от вала 5 зубчатой паре 25 и 26, валу 22, зубчатым колесам 29,30 и 34, валу 32 конической зубчатой паре 38 и далее ходовому винту 33 перемещения кон 1225707соли 3 на величину - Е = 10 мм, отсчитываемую датчиком 52 линейньх перемещений, Затем выполняется перемещение на величину +7=20 стола 40 в направлении оси +У, при этом включаются электромуФты 27 и 47, а крутящий момент от электродвигателя 23 через, эубчать 1 е колеса 25 и 26 поступает на вал 22 и далее посредством зубчатых колес 29 и 30 на вал 31, 10 а затем зубчатыми колесами 41,49 и 50 передан ходовому винту 48 перемещения стола 40 на величину +7=20 мм, отсчигынаемую датчиком 53 линейных перемещений. Из блока 56 электроавтоматики 15 в систему 55 ЧПУ поступает сигнал об окончании кадра. Автоматически иэ запоминающего устройства вводится новый кадр программы и осуществляется его обработка для обработки поверхности Б по следующей последовательности: вклЮчаются привод главного движения (не показан), электромуфты 27 и 47 и электродвигатель 23, при этом вращение от входного вала 5 через зубчатую передачу 25 и 26 передается валу 22 и далее зубчатым ко лесам 29 и 30, валу 31, от которого зубчатой передачей 41 и 42 валу 43 и конической зубчатой паре 44 и 45, далее через коническую пару 46 - ходовому винту 39 продольного перемещения стола 40 по оси -Х.Б связи с тем, что стол 40 после выполнения предыдущих переходов на ходится в заданной координате +Х, сброса скорости подачи, то врезание Фрезы в заготовку производится при значении подачи, равной оптимальной на врезание, поэтому из блока 56 40 электроавтоматики станка на вход тиристорного преобразователя 59 поступает уставка скорости подачи на нрезание, которая отрабатывается регулируемым приводом линейных пе ремещений, а по мере врезания Фреэы в заготовку при обработке поверхности Б возрастает значение силового параметра, который контролируется измерительным преобразователем 50 63, выходной сигнал которого о процессе резания 62 поступает в блок 64стабилизации силового параметра, гдесравнивается с уровнем сигнала, заданным задатчиком 65 уровня стаби лиэации на протяжении всего процесса резания, автоматически изменяя при этом величину подачи. При достижении столом 40 заданной координаты -Х длины прохода контролируемой датчиком 54 линейных перемещений, система 55 ЧПУ выдает сигнал блоку 56 автоматики на отключение эпектромуфт 27 и 47, включение электромуФт 6,28, 27 и 51 на быстрый отвод стола 40 от Фрезы однонременно по двум осям -У и -Е, при этом крутящий момент передается от электродвигателя 23 валу 5 и далее, при этом электро- муФты 6 - поводку и зубчатому колесу 13, имеющему стопор 16. При повороте поводка зубчатое колесо 13 стопора 16 повернет колесо 20 и упор 1:на угол, заданный упором 21, что определяет угол поворота вала 22 и сопряженных с ним зубчатыми колесами 29,30,34 и 32 ходового винта 48 поперечного перемещения стола 40. Зубчатое колесо 13, соединенное со стопором 16, прижато пружиной 17 к Фланцевому выступу 18 усилием меньшим, чем способны передать электро- муФты б и 28, что обеспечивает передачу крутящего момента от поводка 7 к коническому зубчатому колесу 9 при заторможенных стопоре 16 и упоре 21, Когда упор 21 и стопор 1 б соприкоснутся, то перемещение передвижных узлов консоли 3 и стола 40 прек- ратится, а кулачок 10, продолжая вра-, щения поводка 7 так как электро- муФты 6 .и 28 еще запитаны и их допустимый момент больше, чем гереданаемый от действия пружины 25 и конического зубчатого колеса 9, через время Т отключает при помощи микропереключателя 11 питание на электро- муФтах 6 и 28 и, таким образом, выполнен точный и быстрый отвод консоли 3 и стола 40 соответственно по осям -Е и -У.Далее автоматически от системы 55 Ч 1 ТК перемещение стола 40 по оси Х выполняется его позиционирование н координату +Х для подготовки к обработке паза В, при этом крутящий момент, при включении электродвигателя 23 к ходовому винту 39 продольного перемещения стола 40,передается аналогично выполнению перемещения н координату Х , При выходе стола 40 в координату .ь". Фре 3 за не касается обработанных ранееповерхностей и тем самым не нарушает шероховатости и допуска обработки. После позиционирования стола 40 нкоординату Х система 55 ЧПУ выдает сигнал блоку 56 автоматики на отключение электромуфт 6,28,47 и 51 на быстрый и точный подвод стола 40 к Фрезе одновременно по двум осям 5+У и +Е, при этом крутящий момент передается при включении электродвигателя 23 к ходовым винтам 33 и 48 аналогично быстрому отводу с той лишь разницей, что электродвига О тель 23 теперь вращается в противоположном направлении. Далее по командам, поступающим от системы 55 ЧПУ выполняется перемещение стола 40 и Фрезерование паза В в направлении 15 оси +У = 30 мм, при этом включаются электромуфты 27 и 51 и крутящий момент при включении электродвигателя 23 через зубчатые колеса 25 и 26 поступает на вал 22 и далее посредст О вом зубчатых колес 29 и 30 на вал 31, лри вращении которого он ( крутящий момент) передан на ходовой винт 48 поперечного перемещения стола 40 при помощи зубчатых колес 41,49 и 50. 25 Датчик 53 линейных перемещений непрерывно направляет информацию в систему 55 ЧПУ для ее сравнения с задан - ным значением +7=30 мм, а при их совпадении электромуфта 51 обесточива" ется и электродвигатель 23 тормозится, после чего поступает команда наопускание консоли по оси -Е, возвратстола в положении загрузки и стоппрограммы. Реализация предлагаемого решения на консольно-фрезерном станке позволяет повысить точность при повтор. ном позиционировании исполнительного органа станка с 12 до 3 мкм при его перемещении по трем координатным осям за счет кинематической связи входного вала привода подач с устройством точного повторного позиционирования, уменьшить на ЗОБ значение общего поля рассеяния размеров обрабатываемых заготовок путем стабилизации силового параметра и компенсации деформаций системы СПИД при обработке по трем координатным осям, сократить в 2 раза мгновенное поле рассеяния размеров эа счет обеспечения оптимальной подачи на врезание, используя электрическую связь блока стабилизации и системы управленияпутем программирования координаты врезания и уровня подачи на врезание и обеспечивая при этом автоматическое уменьшение (сброс) величины подачи с ее ускоренного значения до определенной на врезание,122570 еУ авский Составитель В,Вл Бобкова Техред И.Поповичектор М.Шароши е аж 1001 ого комитета СССР ний и открытий 5, Раушская наб.,одписное Тиртвен а зобрет ва, В(,4/5 Производственно-полиграфическое пред 2022/11 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Иос