Устройство для задания траекторий движения инструмента

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК БО 169968)5 В 21 022 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) УСТРОЙСТ ТОРИЙ ДВИЖЕ (57) Изобретени таллов давление вытяжке оболоч тения - повыш Устройство вклю му с элементами трумента, гидросуп порте, ментов траекто ВО Д НИЯ е атно м,аи ковых ение чает трае смон систе рий 8 бак еидростанци1 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Искра" Ворошиловградского машиностроительного института(56) Проспект фирмы ФРГ 3 ЕРЕ 1 ООСо, Р В400 Н, Р В 400 Н В, Р В 600, 1971, рис.4.0. ЛЯ ЗАДАНИЯ ТРАЕК ИНСТРУМЕНТА сится к обработке меменно к ротационной деталей, Цель изобрепроизводительности, копировальную систекторий движения инстированную на мы переключени вижения и само1699685 5 10 15 20 25 30 ройки, Система самонастройки содержит два регулятора 20, 22 потока жидкости с приводами (электромеханизмами 27. 28) поворота дросселей, два регулятора 21, 23 обратного прохода жидкости и четыре распределителя 16 - 19 потоков жидкости. Копировальная система снабжена следящим золотником 13 и щупом 14. В состав копировальной системы входит гидроголовка в виде корпуса и коромысла 5 с опорными элементами 6, В корпусе выполнена камера Изобретение относится к области обработки металлов давлениема именно к ротационной вытяжке(РВ) оболочковых деталей без преднамеренного утонения, и может быть использовано в автоматизированных токарно-давильных станках (АТДС) с цикловой системой программного управления (ЦСПУ).Целью изобретения является повышение производительности труда,за счет сокращения количества операций, снижения времени подготовки производства на переналадку станка с цикловой системой программного управления.На фиг.1 показаны фрагменты гидравлической схемы с полуконструктивными элементами; на фиг,2 - формообразующие траектории при РВ.Устройство содержит прижим 1, давильную оправку 2, на которую крепится заготовка 3, электроизолированный давильный ролик 4, к которому подводится ток низкого напряжения, установленный на державке, выполненной в виде коромысла 5 с опорными элементами 6; взаимодействующими с плунжером 7, камеры 8 редуцированного давления, создаваемого гидростанцией с баком и предохранительным клапаном (не показана), Давильный ролик 4 электроизолирован от коромысла 5. Камера 8 смонтирована на передней части подвижных салазок 9 гидросуппорта. Под действием регулируемого давления в камере 8 плунжер 7 через опорные элементы 6 выдвигает коромысло 5 с роликом 4 до упора шарнирами 10 в конец овальных пазов в щеках камеры 8.Суппорт 11 станка приводится в движение с помощью гидроцилиндра 12 подач. Гидросуппорт несет следящий золотник 13. Плунжер 7 кинематически связан со щупом 14 толкателем 15 и двумя шарнирами.Элементы 4-8 устройства составляют гидравлическую головку, к гидросуппорту относятся подвижные салазки 9, следящий 8 редуцированного давления, в которой смонтирован плунжер 7 с выступом. На корпусе смонтирован концевой выключатель 29, взаимодействующий с выступом плунжера 7, Система переключения элементов траекторий движения выполнена в виде гидродатчика расхода жидкости, включающего размещенный в цилиндрической полости плунжер 25 и регулировочный винт 26. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. золотник 13, щуп 14, а также другие узлы и детали (неподвижные направляющие для салазок 9, шток и поршень).Гидравлическая схема устройства состоит из распределителей 16-19, регуляторов 20-23 потока и гидравлического датчика, состоящего из корпуса 24, плунжера 25 и регулировочного винта 26, электроизолированного от корпуса, В кор- . пусе 24 выполнена цилиндрическая полость под плунжер 25. Образующиеся справа и слева от плунжера камеры цилиндрической полости связаны посредством отверстий в стенках корпуса соответственно со сливом гидросуппорта и со сливом от предохранительного клапана. В своей нижней части цилиндрическая полость посредством щелевидного канала связана с отверстием в стенке корпуса, соединенным с баком гидростанции. Дросселирующие элементы регуляторов 20 и 22 потока приводятся во вращение с помощью электромеханизмов 27 и 28 Плунжер 7 имеет выступ, который при движении его вглубь камеры редуциро-. ванного давления нажимает на концевой выключатель 29, Распределитель 16 служит для реверсирования потока масла в режиме: формирования траекторий, т.е, для реверсирования хода салазок 9 гидросуппорта, В режиме копирования катушка электоомагнита обесточена, Распределитель 17 подключает дополнительный поток масла к гидросуппорту во время обратного прохода. Распределитель 18 служит для переключения программ автоматической ротационной вытяжки (АРВ), Если катушка электромагнита обесточена, то подключена группа регуляторов 20 и 21 потока (программа), если электромагнит включен, то подключена 40 группа регуляторов 22 и 23 (программа 11),Включение электромагнита возможно (фиг,2) в точке перехода МРВ - ПРВ (проекционная ротационная вытяжка) при следующих одновременных условиях; нажатие наконцевой выключатель 29, отсутствие электрической цепи в гидродатчике и только по завершении проглаживания роликом отформованного участка оболочки при движении суппорта станка влево.Принцип работы гидродатчика основан на сравнении переменных расходов со сливных линий от гидросуппорта и от предохранительного клапана гидростанции. В сумме эти два расхода - всегда величина постоянная и равна расходу насоса гидростанции. Поэтому увеличение(или уменьшение) расхода на сливе гидросуппорта неизбежно ведет к уменьшению(или увеличению) расхода на сливе через предохранительный клапан,Если салазки 9 гидросуппорта неподвижны, расход жидкости через гидросуппорт, а следовательно; через левую камеру цилиндрической полости гидродатчика равен нулю. При этом весь расход жидкости от насоса гидростанции через предохранительный клапан и правую камеру полости гидродатчика сливается в бак. Напор. жидкости, проходящей через правую камеру полости гидродатчика, поджимает плунжер 25 к регулировочному винту 26. Таким образом, создается электрическая цепь низковольтный источник питания "+" - катушка промежуточного реле (на фиг.1 не показана) - винт 26 - плунжер 25 - корпус 24 - заземление. Если салазки 9 гидросуппорта начинают перемещаться вдоль своих направляющих, через линию слива гидросуппорта рабочая жидкость попадает в левую камеру полости гидродатчика, Через правую камеру полости гидродатчика расход жидкости от предохранительного клапана настолько уменьшается, насколько возрастает расход слива через левую камеру. В некоторый момент давление жидкости в левой камере превысит давление в правой, и плунжер сдвинется вправо, разомкнув контакт винт 26 - плунжер 25, Расход сливаемой жидкости от гидросуппорта отпределяется скоростью движения салазок вдоль направляющих и в конечном счете зависит от угла наклона траектории, Угол наклона траектории определяется геометрической суммой векторов:вектора скорости рабочей подачи токарного суппорта 11 (величина постоянная) и вектора скорости движения салазок гидросуппорта вдоль своих направляющих. Из изложенного следует, что, ввинчивая регулировочный винт 26, можно установить такое местоположение электрического контакта, которое соответствует соотношению расходов в левой и правой полостях гидродатчика, определяю/40 нием кнопки "Цикл" начинается рабочая подача суппорта 11 станка, приводимого в 50 55 левое положение, рабочая жидкость бес 5 10 15 20 25 30 35 щему требуемый наклон траектории перемещения при ПРВ,Распределитель 19 служи 1 для переключения гидросистемы из режи;ла копирования в режим Формирования петлеобразных траекторий с помощью регуляторов потока, В ключение электромагнита рэсп ределителя осуществляется при тех же условиях, что и в предыдущем случае, однако злектроконтакт гидродатчика должен быть замкнут. Часть гидравлической схемы, обеспечивающая питание гидроцилиндра 12 подачи, не показана,Устройство работает следующим образом,Плоская дисковая металлическая заготовка 3 устанавливается на торец давильной оправки 2, фиксиоуется прижимом 1, и ей сообщается вращательное движение. В исходном положении суппорт 11 станка находится справа, так что давильный ролик 4 находится справа от дисковой заготовки. Поскольку электромагниты распределителей 16 и 19 обесточены, масло от гидростанции поступает к следящему золотнику 13, минуя все регуляторы потока, В исходном положении плунжер 7 выдвинут под действием давления рабочей жидкости в камере 8 редуцированного давления до упора шарнирами 10 в конец овального паза, При этом толкатель 15 не воздействует на рычаг щупа 14, и сердечник следящего золотника сдвинут влево, обеспечивая свободный проход маслу в штоковую полость гидросуп по рта. В результате салазки 9 гидросупдорта находятся в крайнем переднем положении, Поскольку расход слива ат плдросуппорта равен нулю, плунжер 25 гидродатчика поджат к регулировочному винту 26. С включедвижение гидроцилиндром 12 подач, Ролик приближается к вращающейся заготовке и касается ее. Начинается отработка пробной траектории, В момент касания происходит замыкание электрической цеи ролик - масса, что является сигналом к включению электромагнитов распределителей 16 - 19, Теперь рабочая жидкость от гидростанции поступает через распределители 19 и 18 к регулятору 20 потока и после него через распределитель 16 к следящему золотнику 13 через линию "Слив". Так как сердечник следящего золотника 13 сдвинут в крайнее препятственно поступает в оссштоковую полость гидросуппорта, Рабочая жидкость из штоковай полости через распределитель 16 поступает к гидродатчику и далее в бак. Салазки 9 гидросуппорта начинают двигать 1699685 8ся в сторону от оси оправки 2, Поток жидкости, проходящий через левую камеру полости гидродатчика, больше потока, проходящего через правую камеру (со стороны предохранительного клапана), и плунжер 25 больше не замыкает на массу электрическую цепь винт 26 - плунжер 25 - корпус 24 (масса). Однако электромагнит распределителя 18 не включается, так как концевой выключатель 29 не нажат,В результате сложения двух движений -подачи суппорта 11 станка и движения салазок 9 гидросуппорта формируется траектория движения прямого хода При неизменном в течение прохода соотношении скоростей движения, т.е, в том случае, когда дроссел ь регулятора 20 потока не приводится во вращение с помощью электромеханизма 27, траектория представляет собой прямую линию,После срабатывания контакта реле времени происходит реверс подачи суппорта 11 станка; В этот момент происходит также прекращение поворота дросселя регулятора 20 потока (электромеханизм 27 останавливается) и одновременно разрывается цепь питания катушки электромагнита распределителя 17. В результате к гидросуппорту подается дополнительный поток масла через регулятор 21 потока, Поскольку в момент реверса переключается также золотник распределителя 16, суммарный поток рабочей жидкости подается в штоковую полость салазок гидросуппорта. Плунжер 25 гидродатчика по-прежнему не касается регулировочного винта 26, Формируется прямая линия траектории обратного хода вплоть до момента нажатия роликом на оправку через заготовку 3, В момент касания оправки опоры 6 коромысла нажимают на плунжер 7, рабочая жидкость из камеры 8 вытесняется, происходит нажатие на концевой выключатель 29, который обеспечивает разрыв цепи питания электромагнита распределителя 19. При этом гидросистема переходит в режим копирования, Жидкость, минуя регуляторы потока, через распределитель 16 подается к следящему золотнику 13, воздействие на который через толкатель 15, плунжер 7 и коромысло 5 осуществляется от ролика 4. Это воздействие определяется в процессе подачи формой образующей оправки. С момента касания роликом оправки в течение некоторого промежутка времени, определяемого настройкой реле времени, происходит скольжение . ролика вправо по отформованному участку оболочки - элемент операции, называемый проглаживанием. Электромагнит распределителя 18 не включен. По завершении дви 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жения проглаживания вправо суппорт станка реверсирует направление подачи, и затем осуществляется такое же проглаживание влево. В конце проглаживания влево в зависимости от того, имеет ли место электрический контакт винт 26 - плунжер 25 - корпус 34 (масса), гидросистема либо остается в режиме копирования, если контакта нет, либо переключается в режим формирования петлеобразных траекторий, если контакт есть. На этом пробная траектория завершается.Формирование петлеобразных выпуклых траекторий МРВ 1 на первой программе осуществляется с участием электромеханизма 27. В процессе прямых проходов с помощью него поворачивается дроссель регулятора 20 потока, при этом постепенно перекрывается поток масла в бесштоковую полость гидроцилиюдра, В результате формируется выпуклая траектория,Если на давильный ролик подано низковольтное напряжение, выпуклая траектория прямого прохода прорвется в момент разрыва электрического контакта ролик - заготовка. Если же длина траектории прямого прохода определяется настройкой реле времени, завершение этой траектории происходит в момент срабатывания этого реле в некоторой промежуточной точке фланца, Последний вариант реализован в серии траекторий МРВ 1 (фиг.2), первый - МРВ 2 Система электроавтоматики обеспечивает также прерывание выпуклой траектории прямого прохода, если ролик встречает препятствие в виде уступа оправки. Завершающие петлеобразные траектории МРВ 1 показаны на фиг,2,Если по завершении очередной траектории и последующем двойном проглаживании ролик окажется на участке образующей с углом наклона, соответствующим режиму ПРВ, происходит переход процесса в этот режим и одновременное переключение АРВ на программу , включается электромагнитный распределитель 18,Теперь по завершении ПРВ в формировании траектории участвуют регуляторы 22 и 23 потока. Поскольку настройка их отличается от настройки регуляторов 20 и 21, режим формообразования в программепри МРВ 2 полностью автономен,По завершении полного процесса формообразования система переходит в режим копирования, включается подача суппорта станка вправо и происходит общее проглаживание всей оболочки.Давильный ролик возвращается в исходное положение у торца оправки.Устройство позволяет осуществлять АРВ весьма сложных по конфигурации оболочек на двух уровнях,Применение предлагаемого устройства для задания траекторий движения инструмента с элементами самонастройки позволит значительно снизить себестоимость изготовления деталей за счет сокращения количества операций, в целом,штучно-калькуляционного времени, Эффективность устройства тем выше, чем чаще производится смена объектов производства. В этом отношении предлагаемое устройство эффективнее всех известных систем управления, в том числе и числового программного,Применение устройства позволит не менее чем в 7 - 8 раз сократить время отработки технологии при освоении производства новых деталей, в 2,5 - 3 раза сократить время на переналадку станка при переходе к изготовлению очередного изделия. Отвечая требованиям гибкости и широкой универсальности, устройство особенно эффективно в условиях многономенклатурного мелкосерийного и индивидуального производства,Формула изобретения 1. Устройство для задания траекторий движения инструмента, содержащее гидростанцию с баком и предохранительным клапаном, копировальную систему с элементами траекторий движения инструмента, смонтированную на гидросуппорте, и систему переключения элементов траекторий движения, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено системой самонастройки, выполненной в виде двух регуляторов потока жидкости с дросселирующими элементами и приводами изменения их проходного сечения. двух регуляторов обратного прохода жидкости и четырех распределителей потоков жидкостей, копировальная сис.тема снабжена следящим золотником, 5 щупом, смонтированными на гидросуппорте, гидроголовкой, смонтированной на гидросуппорте и выполненной в виде корпуса с камерой редуцированного давления, в которой с возможностью свободного перемеще ния смонтирован плунжер с выступом, икоромысла, кинематически связанного с инструментом и плунжером, причем корпус гидроголовки снабжен концевым выключателем, взаимодействующим с выступом 15 плунжера, а плунжер посредством тяги связан со следящим золотником гидросуппорта, система переключения элементов траекторий движения выполнена в виде гидродатчика расхода жидкости.20 2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что гидродатчик выполнен в виде корпуса с цилиндрической полостью, размещенным в цилиндрической полости с возможностью свободного перемещения 25 плунжером и расположенным вдольобразующей цилиндрической полости щелевидным каналом, при этом на одном из торцов корпуса в зоне основания цилиндрической полости смонтирован изолированный элек трически от корпуса регулировочный винт свозможностью взаимодействия своим концом с торцом указанного плунжера, в стенках корпуса выполнены сквозные отверстия, связывающие часть цилиндриче ской полости со стороны регулировочноговинта со сливом от гидросуппорта, противоположную часть - со сливом предохранительного клапана гидростанции, а выход щелевидного канала - с баком гидростан ции.1699685Х юрогрююаСоставитель Е, Коляда Редактор О. Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова аказ 4425 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям иоткрытиям при ГКНТ СССР113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101