Устройство для затылования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А Ш 4 В 23 В дежност под раз лов ание ликов д устано личина противо2. У ОВ ющема снмом рения. и(61) 1146134(56) Авторское свидетельство СССРВ 1146134, кл. В 23 В 5/42, 1983.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЫЛНИЯ по авт.св. У 1146134, о т ли а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и увеличения н 801199458 и, оси роликов установлены личными углами к направлению ока механизма управления заты- м, при этом в каждой паре роопущено отклонение угла их вки от среднего значения, векоторого равна по модулю и положна по знаку.стройство по п.1, о т л и ч ас я тем, что следящая систежена дополнительным механиз улирования величины затылова45 1 11994Изобретение относится к металлообработке, и может быть использовано в конструкциях затыловочных станков и является усовершенствованием известного устройства по авт.св, В 1146134.Цель изобретения - повышениеточности и надежности устройства за счет компенсации усилий.На фиг.1 показана структурная схема устройства для затылования; на 10 фиг.2 - механизм управления затылованием; на фиг.З - устройство для затылования с гидравлической следящей .системой; на фиг.4 - узел 1 на фиг,З, на фиг.5 - вид А на фиг.4,Устройство для затылования состоит из механизма 1 управления затылованием, следящей системы 2, отрабатывающей перемещения штока механизма управления затылованием, и исполнительного 20 механизма 3. Следящая система 2 и исполнительный механизм.З могут быть гидравлическими, механическими, электрическими, смешанной конструкции и др. Важно только, чтобы они точно и с 25 заданным коэффициентом усиления отрабатывали перемещения штока механизма управления затылованием, Механизм 1 управления затылованием содержит установленный в направляющих шток 4, подпружиненный пружиной 5. Один конец 6 штока 4 связан с задающим элементом следящей системы 2. Противоположный. конец 7 штока 4, например снабженный свободно вращающим-:.135 ся роликом 8, контактирует с копиром 9 механизма 1 управления затылованием. В штоке 4 выполнено два окна, в которых установлены кольца 10 и 11. Кольца 10 и 11 имеют возможность поворота вокруг своих осей 12 и 13 и40 фиксирования в заданном положении. Внутри колец 10 и 1,1 закреплены оси 14 и 15, на которых размещены свободно вращающиеся ролики 16 и 17. Ролики 16 и 17 контактируют с рабочей поверхностью барабана 18 управления затылованием, на котором выполнены вырезы 19. Глубина вырезов 19 должна быть такой, чтобы исключалась возможность контакта роликов 16 и 17 с барабаном 18 управления эатцлованием в пределах выреза 19, т.е. с дном выреза 19. Вырезы 19 могут иметь разлпчную форму, в частности могут быть выполнены сквозными, если барабан 18 управления затылованием изготовлен иэ трубы. Ось вращения барабана 18 управления эатылованием установлена параллельно направлению хода штока 4 механизма 1 управления эатылованием, Оси вращения 14 и 15 свободно вращающихся роликов 16 и .17 установлены под углами в,и Ы к направлению хода штока 4 механизма 1 управления затылованием. Углы Ы и ог отличаются от номинального значения угла с, установки осей вращения 14 и 15 роликов 16 и 17 на угол д. Величина этого отклонения Ь для каждого из роликов 16 и 17 одинакова по модулю и противоположна по знаку, т.е.:с" номсг= ном+Р) Устройство для затылования может быть снабжено не двумя роликами 16 и 17, а четным количеством аналогично установленных свободно вращающихся роликов (не показано). В этом случае отклонение Ь для каждой пары роликов одинаково по модулю и противоположно по знаку. Если устройство для затылования снабжено нечетным количеством свободно вращающихся роликов, то эти ролики должны быть погруппно установлены в окнах штока 4 механизма 1 управления затылованием так, чтобы дополнительное усилие, действующее вдоль оси штока 4 и выз- ванное разворотом роликов на дополнительный угол, для каждой из двух групп свободно вращающихся роликов было одинаковым по величине и противоположным по направлению, т.е. усилия компенсировали друг друга. Очевидно, что устройство для затылования предлагаемой конструкции предпочтительнее выполнять с четным количеством свободно вращающихся роликов.Устройство для эатылования снабжено дополнительным механизмом регулирования величины эатылования. Этот механизм введен в следующую систему,Следящая система 2 и исполнительный механизм 3 (фиг,3-5) содержат силовой гидроцилиндр 20, следящий золотник 21, гидроцилиндры 22 и 23, смонтированные в одном корпусе и жестко скрепленные с отбойной плитой суппорта эатыловочного станка, а также насосную установку 24. Шток поршня 25 силового гидроцилиндра 20 закреплен в поворотной плите эатыловочного станка. Двуплечий рычаг 26 следящей системы установлен в хомуте 27 с возможностью качательного движения вокруг оси 28. Хомут 27 связан с регулируемой подвижной опорой 29, которая может перемещаться по направляющим и фиксироваться в требуемом положении. Перемещение опоры 29 осуществляется путем поворота маховичка ЗО, на одном валу 31 с которым установлено зубчатое колесо 32, зацепляющееся с зубчатой рейкой 33, которая эакрепле на на корпусе следящей системы. Закрепление и раскрепление подвижной опоры 29 осуществляется. рукоятками 34 фи 35.Устройство для затылования работа" 15 ет следующим образом.Барабан 18 управления затылованием равномерно вращается вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью ыд" Величина и направление угловой скорос ти ы согласованы с величиной и направлением угловой скорости ы вращения эатылуемой червячной фрезы 36 вокруг своей оси так, что за время поворота червячной фрезы 36 на один 25 зуб ролики 16 и 17, вращаясь от ба.рабана 18 управления затылованием с угловой скоростью Ф, успевают контактировать с рабочей поверхностью барабана управления затылованием 1830 только один раэ. Если эатылуемая червячная фреза 36 имеет И стружечных канавок, а барабан 18 управления эатылованием имеет и вырезов 19 на своей рабочей поверхности, то должно выполняться условие35вИ = ы и, (3)Если затылуемая цилиндрическая червячная фреза 36 имеет прямые параллельные ее оси стружечные канавки, а затыповаиие производится на устрой 40 стве с прямыми вырезами 19 на рабочей поверхности барабана 18 управления затылованием то И равно собственно числу стружечных канавок затылуемой фрезы 36. Если червячная фреза 36 имеет винтовые стружечные канавки, то И равно Фиктивному значению числа стружечных канавок фрезы 36 И 4 расчитываемому по известным формулам в зависимости от величины и направления угла наклона винтовых стружечных канавок затылуемой червячной фрезы 36, а также от величины и направления основных витков инструмента. Если в устройстве для затылования установлен барабан 18 управления затылованиемс винтовыми вырезами 19 на его рабочей поверхности, то при расчете величины И следует учитывать велиФчину и направление угла наклона винтовых вырезов 19.Оси 14 и 15 вращения роликов 16 и 17 установлены под угламии с к направлению хода штока 4 механизма 1 управления затылованием. Номинальное значение угла Ы , от которого углы о и с отличаются + 4, определя" ется так. Если следящая система 2 вместе с исполнительным механизмом 3 отрабатывает перемещения штока 4 механизма 1 управления затылованием с масштабным коэффициентом К = 1, то величина угладолжна бытьНомравной требуемой величине заднего угла Ы у вершин зубьев затылуемой червячной фрезы 36. Если К Ф 1, то величина угламожет быть расчитана по формуле.нов= агсЕ в 8 в ) ф (4) Вследствие установки осей 14 и 15.вращения роликов 16 и 17 под углами1 ик направлению хода штока 4 впроцессе контакта роликов 16 и 17 сцилиндрической рабочей поверхностьюбарабана 18 управления затылованиемшток 4 получит перемещение вдольсобственной оси в нанравлеьии Б,сжимая при этом пружину 5. Указанноеперемещение штока 4 является задающим воздействием Х (р) для следящейвхсистемы 2, Следящая система 2 с передаточной функцией У(р), имеющая об"ратную связь с передаточной ФункциейИ (р), вырабатывающей сигнал обратной связи Х (р) вырабатывает выходной сигнал Х, (р), управляющий исполнительным механизмом 3. Вследствиеперемещения штока 4 в направлении бследящая система 2 с исполнительныммеханизмом 3, отрабатывая зто перемещение, сообщит затыповочному суп- .порту станка с инструментом второгопорядка, например затыловочному резцу 37, перемещение на затылуемуючервячную Фрезу 36 в направлении В.Поскольку угловая скорость ю,.вращения барабана 18 управления затылованием согласована с угловой скоростью ивращения затылуемой червячной фрезы 36, то и перемещение затыловочного резца 37 на фреэу 36согласуется с ее вращением, а именно;резец 37 совершит один рабочий ходв направлении Ь за время поворотазатылуемой червячной фрезы 36 наодин зуб,При вращении барабана 18 управле-ния затылованием периодически наступают моменты времени, когда контактмежду рабочей поверхностью барабана,и роликами 16 и 1 прерывается, Этоимеет место тогда, когда ролики 16 и1 попадают в вырез 19. В это времяпод действием пружины 5 шток 4 механизма 1 управления затылованием возвращается в исходной положение в направлении Г. Следящая система 2 вместе с исполнительным механизмом 31отрабатывая это перемещение штока 4,придает инструменту второго порядкаперемещение от затылуемой червячнойфреэы 36 в направлении Д . Таким образом, периодические возвратно-пос"тупательные перемещения резца 3 начервячную фрезу 36 в направлении 5 иобратно в направлении Д периодическиповторяются на каждый зуб затыпуемойчервячной Фрезы 36,1 О 15 20 и перемещается с ним всегда вдоль оси затылуемой червячной фрезы 36 в направлении Е, согласованно с ее вращением, чем обеспечивается переход отэатылования одного зуба Фрезы 36 к 30 затылованию следующего ее зуба, расположенного по винтовой линии. Дляповторения проходов затылования суппорт затыловочного станка с инструментом второго порядка периодически возвращают в исходное положение в направлении Ж, Естественно, что при затыловании дисковых фрез указанныедвижения в направлениях Е и Ж не требуются. 35 40 При затыловании цилиндрических: червячных фреэ копир 9, связанный со станиной затыловочного станка, устанавливается параллельно оси вращения затылуемого инструмента - червячной фрезы 36, т.е. в этом случае Ч= 0. При затыловании конических червячных Фрез копир 9 разворачивают на угол 1 относительно оси центров затыловочного станка. В случае, когда К = 1 величина угларавна половине угла при вершине начального конуса затылуемого инструмента. Если К Ф 1 тп величина углаМожет бытЬ расчитана по ФормулеМ= аксс 80,5 К(0-Й)/Ь 3, (5) где 0 и д - соответственно большийи меньший диаметры заты 55 Устройство для затылования устанавливается на затыловочном суппорте 25луемой конической червячной фрезы;Ь - расстояние между сечениями измерения этих диаметров,Работа устройства для эатылования в случае нерегулируемой установки колец 10 и 11 в окнах штока 4 механиз- ма 1 управления затылованием рассматривается на примере гидравлической следящей системы и исполнительного механизма гидравлического типа. Насосная установка 24 подает рабочую жидкость, например, масло, в среднее окно корпуса следящего золотника 21 под давлением, величина которого регулируется предохранительным клапаном насосной установки, Работа следящего золотника 21 характеризуется непрерывной циркуляцией масла через щели ю, Ь, с, д, образованные кромками поясков золотника 21 и окон.кор-, пуса, Через щели а и Ь рабочая жидкость поступает в штоковую и поршневую полости силового гидроцилиндра 20, а через щели с и д вытекает. Система гидропривода находится в равновесии в случаях, когда выполняется равенствоРГ =РР (6) где Р 1 и Р, Ги Р - соответственно давления жидкости й рабочие площади поршня силового гидроцилиндра 20. Для выполнения этого равенства давление рабочей жидкости в полостях силового гидроцилиндра 20 должно быть различным, что достигается самоустановкой размеров проходных сечений щелей 1, Ь, с, д, При перемещении штока 4 механизма 1 управления затылованием следящая система отрабатывает рассогласование. При этом упор 38 уходит от следящего золотника 21, который под действием пружины 39 передвигается, например, влево, поворачивая двуплечий рычаг 26 вокруг оси 28; происходит слежение, при котором проходные сечения щелей Ь и с, увеличиваются, а щелей а и д уменьшаются, вследствие чего устанавливается давление РР. Корпус гидроцилиндра 20 вместе с отбойной плитой затыповочного станка перемещается влево по стрелке Ь, при. этом осуществляется резание. В конце хода затылования шток 4 механизма 1 управления затьщованием останавливается, а корпус силового гидроцилиндМфНом ф В 7ра 20 с отбойной плитой продолжает перемещаться до момента установления равновесия в гидросистеме за счет соответствующего изменения проходных сечений щелей ю, Ь, с и д. При перемещении штока 4 вправо в направлении Г в том же направлении перемещается золотник 21. Щели Ь и с перекрываются, рабочая жидкость через щели а и д поступает в штоковую полость силового гидроцилиндра 20 и последний вместе с отбойной плитой затыловочного станка перемещается вправо в направлении Д; происходит отбой гидросуппорта Так как скорость отбоя суппорта намного превышает скорость его рабочего хода и для его осуществления требуется повышенный расход рабочей жидкости, то с .целью использования насосной установки 24 меньшей мощ- ности в гидроприводе затыловочного суппорта применен пружинный аккумулятор 40, разряжающийся во время отбоя гидросуппорта затыловочного станка. Для отвода гидросуппорта от червячной фрезы 36 на период холостого хода каретки затыловочного станка в гидросистеме предусмотрен гидроцилиндр 23, поток рабочей жидкости в которой регулируется золот. ником 41, управляемым электромагнитом. При переключении золотника 41 рабочая жидкость поступает в полость гидроцилиндра. 23, шток поршня которого поворачивает двуплечий рычаг 26 99458 8и перемещает золотник 21 вправо.Подвод суппорта затыловочного станка к затылуемой червячной фрезе 36 производится при обратном переключении золотника 41. Отвод (подвод) гидрасуппорта происходит автоматически при переключениях станка или вручную при нажатии на соответствующую кнопку системы управления затыловочным станком. Изменения величины затыпования вследящей системе предлагаемой конструкции осуществляется путем из менения величины масштабного коэффициента К . Изменение величины коэфмфициента К достигается путем изме.нения длин плеч Н и Н двуплечего1качающегося рычага 26. Для этого по О воротом рукояток 34 и 35 необходимораскрепить хомут 27 и подвижную опору,29. После этого, вращая маховичок 30, переместить подвижную опору29 в положение, при котором обеспе чивается требуемое значение длинплеч Н .и Н, определяющих величину1коэффициента К . После этого следует поворотом рукояток 34 и 35 сновазакрепить хомут 27 и подвижную опору29 в требуемом положении. Значениекоэффициента К , обеспечивающее заданное значение величины затылования,расчитывается по следующей формулекаэ 7765/1 ВНИИПИ Г Тираж 1085 сударственного комитета СС ам иэобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб о писно по дел3035, М Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна Составитель В.Слитковаедактор Н.Пушненкова Техред Ж.Кастелевич Ко 1 спектор,Е.Сирохм