Гидравлический привод подач для станков с числовым программным управлением

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 В 23 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3681590/25-06 (22) 27. 12.83 (46) 07.05.86. Бюл. № 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В. А. Капустин, В. Ф. Ефанов, В. П. Быценко, В. Е. Алексеев и М. В. Морозов (53) 621-526 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1071825, кл. F 15 В ll/12, 1982. (54) (57) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД

ПОДАЧ ДЛЯ СТАНКОВ С ЧИСЛОВЫМ

ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащий гидромотор, подключенный к напорной и сливной гидролиниям через направляющий гидрораспределитель, устройство шагового перемещения, жестко связанное с выходным валом гидромотора и включающее распределительное устройство и импульсный датчик обратной связи по положе„„SU„„1229008 Я1 нию выходного вала, подключенный через устройство числового программного управления к направляющему гидрораспределителю и распределительному устройству, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности при переходе с ускоренного на пошаговое перемещение, устройство шагового перемешения выполнено в виде диска с зубчатой поверхностью и по крайней мере трех гидроцилиндров, причем углы между продольными осями соседних гидроцилиндров равны алгебраической сумме двух углов, один из которых равен целому числу угловых шагов зубчатой поверхности диска, а другой — части углового шага, равной отношению этого шага к числу гидроцилиндров, при этом число давлений датчика обратной связи на один оборот выходного вала равно произведению числа гидроцилиндров на число периодов зубчатой поверхности диска.

1229008

55 где Я.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода подач рабочего органа в шлифовальных и других металлорежуtllHõ станках с числовым программным управлением.

Целью изобретения является повышение точности при переходе с ускоренного на пошаговое перемещение.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема привода; на фиг. 2 — устройство шагового перемещения.

Привод содержит (фиг. 1) гидромотор

1 с выходным валом 2, подключенный к напорной 3 и сливной 4 гидролиниям через направляющий гидрораспределитель 5. С выходным валом 2 жестко связано устройство

6 шагового перемещения, выполненное в виде диска 7 с зубчатой поверхностью 8 и гидроцилиндров 9 — 12, в которых vcTBHoBлены поршни 13 — 16 со штоками 17 — 20 и пружины 21 — 24 возврата в исходное положение поршней 13 — 16 с образованием рабочих полостей 25 — 28. Кроме того, устройство шагового перемещения включает распределительное устройство 29, выполненное в виде двухпозиционных гидрораспределителей 30 — 33, подключенных к напорной 3 и сливной 4 гидролиниям и к рабочим полостям

25 — 28, а также импульсный датчик 34, например, фотоэлектрического типа, представляющий собой диск 35 и считывающее устройство 36, подключенное через устройство

37 числового программного управления к направляющему гидрораспределителю 5 и к распределительному устройству 29. На выходном валу 2 установлен червяк 38, находящийся в зацеплении с колесом 39, которое в свою очередь связано с ходовым винтом

40 и кинематически со шлифовальной бабкой 41.

Продольные оси 42 — 45 (фиг. 2) гидроцилиндров 9 — 12 лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси выходного вала 2. Для обеспечения надежной фиксации после каждого элементарного перемещения диска 7 после хода одного из поршней 13 16 гидроцилиндров 9 12, а также для обеспечения реверса угол и между продольными осями 42 — 45 соседних гидроцилиндров 9

12 выбирается из следующей зависимости: сс = о+ 8 = (К+ — ), — угол, равный целому числу угловых шагов зубчатой поверхности 8 диска 7; — угол, равный отношению углового шага зубчатой поверхности 8 к числу гидроцилиндров 9 в 12 (в данном случае четырех); — число периодов зубчатой поверхности 8; — число гидроцилиндров 9 — 12 (по крайней мере трех);

1,2,3 — целое число.

5 !

0 !

При таком распо.южении гидроцилиндров 9 -12 зубчатой поверхности 8 диска 7 о;;ин из гидроцилиндров 9 — 12 после каждого элементарного перемещения диска 7 находится но впа.t,HIIO его зубчатой ttouepxttocTII 8, например гидроцилиндр 9, а остальные размеIIlBIoTcH напротив восходящих и нисходящих участков поверхности 8 (I HltpollHëHH tphl 10 и 12), а также напротив вершины зубчатой поверхности 8 (гндроцилиндр 1) .

Импульсный датчик 34 обратной связи по положеник) выходного вала 2 выполнен таким образом, что число делений, в данном случае прорезей 42 (фиг. 1), равно произведеник> числа гидроцилиндров 9 -12 на число I периодов зубчатой поверхности 8 диска 7.

Привод работает следующим образом.

Перед началом операционного цикла шлифовальíая бабка 4! находится в исходном положении, при котором рабочая жидкость не поступает к гидромотору 1 и к рабочим полостям 25 — 28. Операционный цикл начинается с ускоренного подвода шлифовальной оабки 4!. Для этого с устройства 37 числового программного управления подается сигнал на один из электромагнитов (не обозначены) гидрораспределителя 6, который подключает гидромотор 1 к напорной 3 и сливной

4 гидролиниям. Выходной вал 2 гидромотора начинает вращаться, передавая JâHæåние через червяк 38, колесо 39 и ходовой винт 40 шлифовальной бабке 4!. Одновременно с этим импульсный датчик 34 генерирует импульсы, количество и частота следования которых определяется величиной угла поворота вала 2 и его угловой скоростью. Импульсы с датчика 34 подаются в устроиство

37 числового программного управления, ко Iîðîå в соответствии с заложенной программой tto получснии определенного числа импульсîB снимает напряжение с электромагнита гидрораспределителя 5 и подает напряжение к распределительному устройству 29.

При этом полости (не обозначены) гидромотс)ра lсоединяются и в,дальнейшем он не препятствует вращению выходного вала 2, а в рабочие полости 25 — -28 последовательно подается рабочая жидкость от напорной гидролипии 3 через соответствующие гидрораспределнтели 30 — 33. Поршни 13 — — 6 через п1токи 17 — -20 взаимодействуя с диском 7, пращHIol выходной вал 2, осуществляя пошаговуlo рабочу|о подачу шлифовальной бабки 41. При этом количество сигналов, поступивших в устройство 37 числового программного управления от импульсного датчика 34, сравнивается с заданной программой, кроме того, при подаче одного импульса на распределительное устройство 29 соответствующий поршень 13 — -16 осуществляет рабочий ход до упора их штоков 17 — 20 во впадину диска

7, фиксируя при этом вал 2 и шлифоваlbну.о бабку 41 и определенном положении до

1229008 прихода следующего импульса на распределительное устройство 29.

При переключении привода с ускоренного хода на рабочий возможен перебег (либо недоход) шлифовальной бабки 41 в заданное положение вследствие инерционности привода либо за счет других возмущающих действий. В этом случае импульсы, пришедшие со считывающего устройства 36 в устройство 37 числового программного управления после команды на включение рабочей подачи, вычитаются из общего числа импульсов, записанных в программе рабочего хода (при недоходе шлифовальной бабки 41 импульсы прибавляются). Поскольку дискрета датчика 34 равна углу поворота вала 2 при рабочей ходе одного из гидроцилиндров 9 — t5 !

2, т. е. эквивалентна подаче одного импульса на распределительное устройство 29, то для обеспечения повторяемости операционного цикла устройство 37 числового программного управления выдает на распределительное устройство 29 соответственно большее либо меньшее число импульсов на время рабочей подачи, сохраняя постоянным общее заданное программой число импульсов.

При включении быстрого отвода бабки

41 в исходное положение устройство 37 числового программного управления снимает команду с распределительного устройства

29 и подает напряжение на гидрораспределитель 5, который осуществляет реверсирование направления движения выходного вала 2. При этом рабочие полости 25 — 28 сообщаются через гидрораспределители 30—

33 со сливной гидролинией 4, а возвратные пружины 21 — 24 отводят поршни 13 — 16 в исходное положение.

Расположение гидроцилиндров 9 — 12 относительно профильной поверхности 8 диска 7 позволяет осуществить реверс привода при любом положении диска 7, поскольку постоянно после срабатывания любого из гидроцилиндров 9 — 12 напротив восходящего и нисходящего участков профиля диска 7 находится по одному из гидроцилиндров 9 — 12, причем равенство углов между продольными осями 42 — 45 соседних гидроцилиндров 9 — 12 обеспечивает равенство перемещения шлифовальной бабки 41 при каждом элементарном перемещении, что повышает качество шлифования.

Наличие жесткой связи между гидромотором 1, диском 7 и импульсным датчиком 34 обеспечивает точную информацию о текущем положении вала 2 и, следовательно, шлифовальной бабки 41.

С другой стороны, эквивалентность одного элементарного перемещения (поворота) диска 7 и дискреты импульсного датчика 34 обеспечивает возможность устройству 37 в процессе операционного цикла компенсировать погрешности работы привода (при переключении с ускоренной подачи на рабочую} и обеспечивать постоянство конечного размера, т. е. повышает качество шлифования за счет улучшения повторяемости операционных циклов от детали к детали.

Выполнение на диске 7 зубцов треугольной формы создает жесткую фиксацию штоков 17 — 20, находящихся на концах поршней 13 — 16, что обеспечивает движение при рабочей подаче без перебегов, что в свою очередь существенно снижает возможность прижога деталей и повышает их качество.

1229008

42.7Б

Puz. г!

1 с

Фиг а

Редактор Г. Волкова

Заказ 2215 11

Составитель В. Коваль

Текрсд V.. Верее Корректор Л. Пилипенко

1 прая«826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Е аушская наб., д. 4/5

Филиал ППГ! «Патент», г. Ужгород, ул, 1!роектная, 4