Устройство для автоматического управления циклом ступенчатой подачи на станках глубокогосверления

 

ОП "" Е изоьеетения ((() 429927

Союз Советских

Сощиалистичеаоа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (51) М. Кл. В 23q 5/06 (22) Заявлено 11.98.71 (21) 1690624/25-8

\ с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 31.10.74 (53) УДК 62-82(088.8) (72) Автор изобретения

И. Д. Абушенков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЦИКЛОМ СТУПЕНЧАТОЙ ПОДАЧИ НА СТАНКАХ ГЛУБОКОГО

СВЕРЛЕНИЯ

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках глубокого сверления.

Известно устройство для автоматического управления циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверления с осуществлением у правлен ия по величине заданного предельното крутящего момента 1на сверле, гидроцилиндр которого кинематически связан со сверлильной головкой, снабженной датчиком осевого усилия на сверле и датчиком крутящего момента. В этом устройстве автоматически регулируется подача на один оборот сверла в функции крутящего момента при постоянной угловой скорости.

Однако известное устройство недостаточно ароизводительно, поскольку при сверлении возникает повьешенная температура режущей кромки сверла и, как следствие, интенсивный износ и частая поломка сверл особенно при сверлении отверсгий малого диаметра.

Целью изобретения является ограничение тем пературы режущей кромки и уменьшение числа поломок инструмента.

Это достигается тем, что на сверлильной головке установлен гидр омотор, связанный магистралью с блоком осевых дросселей, плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов, ourn из которых размещен между плунжерами.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

5 Гидроцилиндр 1 кинематически связан со сверлильной головкой 2, снабженной датчиком осевого усилия 3 на сверле 4, и датчиком крутящего момента 5. На сверлильной головке 2 установлен гидромотор 6, связанный ма10 гистрально каналом 7 с блоком 8 осевых дросселей 9 и 10, плунжеры 11 и 12 которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов

13 и 14, один из которых 13 размещен между

15 плунжерами 11 и 12, а другой 14 выполнен с большей величиной осевого усилия, поджимает плунжеры один к другому и стремится сдвинуть их в сторону открытия осевых дросселей 9 и 10, 20 Налорная магистраль насоса 15 с предохранительным кла паном 16 постоянно сообщается посредством канала 17 с полостью А гидроцилиндра 1, жестко связанного со сверлильной головкой 2, с которой жестко связана так25 же тяга 18 со смонтированным на ней,ползуном 19, притормаживаемым подпружиненной колодкой 20. Полости А и Б гидроцилиндра

1 сообщаются посредством каналов 17, 21 и

22 с реверс ивными золотниками 23 и 24, управляе IbIìè соответствующими электромагнитами 25 и 26. Рабочая площадь полости Б больше рабочей площади полости A. Реверсивный золотник 24 сообщается каналом 27 с путевым золотником 28 с роликом 29.

Датчик крутящего момента 5 содержит ведущую шестерню 30, паразитную шестерню

31, ось вращения которой смонтирована на поворотном рыча ге 32 и которая сопрягается с ведомой шестерней 33, закрепленной на шпинделе 34 сверлильной головки 2.

Поворотный рычаг 32 находится под воздействием пружины 35, усилие натяжения которой и величина крутящего момента на сверле регулируются винтом 36. Поворотный рычаг 32 является выходным элементо;I датчика крутящего момента 5 и предназначен для управления плунжером 11 осевого дросселя 9.

Шток 37 связывает поворотный рычаг 32 с поршнем 38 гидроцилиндра 39, рабочая полость которого соединена через демпфирующий дроссель 40 с резервуаром 41 с жидкостью. Параллельно дросселю 40 подключен обратный клапан 42. Поворот рычага 32 ограничен упорами 43 и 44.

Неподвижно относительно сверлильной головки 2 смонтированы конечные выключатели

45 и 46, упор 47 и упор 48, управляемый электромагнитом 49.

Датчик осевого усилия 3 на сверле 4 выполнен в виде подпружиненного плунжера, взаимодействующего со шпинделем 34, который выполнен подвижным в осевом направлении и сопрягается с ведомой шестерней 33 посредством шлицевого соединения. Усилие пружины 50 соответствует заданной предельной величине осевого усилия на сверле 4, Подпружиненный плунжер датчика осевого усилия 3 взаимодействует через рычаг 51 с плунжером 12 осевого дросселя 10.

Плунжер 11 снабжен узкой шейкой 52 и широкой шейкой 53, а плунжер 12 — узкой ,шейкой 54 и широкой шейкой 55. Осевые дроссели 9 и 10 представляют собой ppocceлирующие щели, выполненные во втулке 56 и частично перекрываемые соогветствующими широкими шейками 53 и 55.

Осевой дроссель 9 связан с реверсивным золотником 23 каналом 57 и подключен последовательно каналом 7 к гидромотору 6, сливная магистраль которого сообщается с реверсивным золотником 23 каналом 58, а осевой дроссель 10 подключен последовательно к гидроцилиндру 1 (к его полости Б) посредством каналов 59, 27 и 22 и реверсивного золотника 24.

Контроль крайних положений поворотного рычага 32 и подпружиненного плунжера датчика осевого усилия 3 осуществляется соответствующими конечными выключателями 60 и 61.

К сливной магистрали реверсивного золотника 23 подключен напорный золотник 62, предназначенный для создания подпора рабо5

65 чей жидкости в сливной магистрали гидромотора 6.

B исходном положении электромагнит 26 отключен, и жидкость от насоса 15 поступает через реверсивный золотник 24 по каналу 22 в полость Б, а сверлильная головка 2 отведена в исходное положение.

При включении электромагнита 25 жидкость от насоса 15 поступает:по каналу 21 через золотник 23, каналу 57, дроссель 9 и по каналу 7 в гидромотор 6, вращающий шпиндель 34 посредством шестерен 30, 31 и 33.

При этом жидкость из гидромотора 6 сливается в бак по каналу 58, через реверсивный золотник 23 и напорный золотник 62.

При включении электромагнита 26 реверсивный золотник 24 включает быстрый подвод сверлильной головки 2, и жидкость от насоса

15 поступает в полость Л, а из полости Б вытесняется по каналу 22, через реверсивный золотник 24, канал 27 и путевой золотник

28 в бак.

В конце быстрого подвода ползун 19 нажимает на ролик 29 и переключает путевой золотник 28, который при этом перекрываег слив жидкости из полости Б, и начинается рабочая подача, причем жидкость .из полости

Б вытесняется по каналу 59 и через дроссель

10 в бак.

По окончании быстрого подвода сверла 4 к обрабатываемому изделию ползун 19 упирается в упор 47, которым при рабочей подаче удерживается в неподвижном состоянии, в то время как тяга 18 продолжает,движение вместе со сверлильной головкой 2, изменяя свое положение относительно ползуна 19, чем осуществляется «запоминание» величины просверленного участка.

При возрастании крутящего момента на сверле 4 до заданной предельной величины поворотный рычат 32 отклоняется, растягивая пружину 35, и нажимает на плунжер 11, леремещая при этом плунжеры 11 и 12 осевых дросселей 9 и 10 и уменьшая площади дросселирующих щелей посредством перекрытия их шейками 53 и 55 плунжеров 11 и 12. В результате этого уменьшается угловая скорость сверла и минутная подача, а подачa на один оборот сверла о стается постоянной, при этом уменьшение оборотов сверла способствует уменьшению крутящего момента и последующему возрастанию угловой скорости сверла до прежней величины, кроме того, уменьшается износ и предотвращается поломка сверла.

Ограничение скорости резания способствует уменьшению теппературы на вершине сверла и момента сил трения от стружки, набивающейся в канавки сверла, поскольку при глубоком сверлении отверстий малого диаметра температура на вершине сверла и составляющая,нагрузки от скорости стружки и ее пакетирования пропорциональны скорости резания.

По достижении осевого усилия на сверле до максимально допустимой величины шпин429927

30

5 дель 34 перемещается в осевом направлении вместе с плунжером 3, сжимая пружину 50.

Плунжер 3 при этом посредством рычага 51 перемещает плунжер 12, сжимая упругий элемент 14 и перекрывая дроссель 10 шейкой

55 плунжера 12, при этом плунжер 11 удерживается в своем рабочем положении упругим элементом 13, в результате чего умень шается,подача на один оборот сверла, т. е. уменьшается подача с сохранением оборотов сверла, пока осевое усилие на сверле. не уменьшится до прежней величины. Это предотвращает поломку сверла и способствует восстановлению, т. е. возрастанию лодачи до необходимой величины.

По достижении нижнего предела оборотов, т. е. в случае значительного отклонения поворотного рычага 32, нажимается конечный выключатель 60, а по достижении нижнего предела подачи, т. е. в случае значительного перемещения плунжера 3 совместно с плунжером 1 2 — конечный выключатель 61. При нажатии конечных выключателей 60 или 61 подается команда на отключение электромагнита 26, и реверсивный золотник 24 соединяег полость Б гидроцилиндра 1 с насосом 15, в результате чего происходит быстрый отвод сверлильной головки 2 в исходное положение (из-за разности рабочих площадей полостей

А и Б) и .выброс стружки и отверстия. В конце отвода нажимается конечный выключатель

46, который подает команду,на повторный подвод сверлильной головки 2.

При отклонении поворотного рычага 32 в сторону растяжения пружины 35 поршень 38 перемещается поворотным рычагом 32.посредством штока 37 влево по чертежу, и жидкость из резервуара 41 за полняет через обратный клапан 42 рабочую полость, цилиндра 39. Свободный проход жидкости в рабочую полость цилиндра 39 через обратный клапан 42 обеспечивает высокую чувс гвительность датчика

5 к возрастанию крутящего момента и быстродействие последнего при защите сверла от поломок.

После уменьшения крутящего момента на сверле, поворотный рычаг 32 возвращается в исходное положение, освобождая плунжер 11.

При этом жи-кость из рабочей полости тидроцилиндра 39 вытесняется через демпфирующий дроссель 40 в резервуар 41. Демпфирующий дроссель 40 осуществляет дем пфирование высокочастотных колебаний поворотного рычага 32, возникающих при сверлении.

Благодаря смещению ползуна 19 при рабочей подаче относительно тяги 18 посредством жесткого упора 47 быстрый подвод сверла после промежуточного вывода осуществляется с учетом ранее просверленного участка.

По достижении полной глубины сверления нажимается конечный выключатель 45, от которого подается команда на отключение электромагнита 26 и включение электромагнита

49, в результате чего реверсивный золотник

24 переключается и соединяет полость Б с насосом, благодаря чему сверлильная головка 2 отводится в исходное положение, а включенный электромагнит 49 подводит упор 48, который упирается в ползун 19, и возвращает его в исходное положение относительно тяги 18.

В конце быстрого отвода нажимается конечный выключатель 46, от которого подается команда на отключение электромагнита 49 и отвод упора 48; сверлильная головка 2 остается в исходном положении.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления циклом ступенчатой подачи на станках глубокого сверления с осуществлением управления по величине заданного предельного крутящего момента, гндроцилиндр которого кинематически связан со сверлильной головкой, снабженной датчиком осевого усилия на сверле и датчиком крутящего момента, о т л ич а ю ще е ся тем, что, с целью ограничения температуры режущей кромки и уменьшения числа поломок инструмента, на сверлильной головке установлен гидромотор, связанный ма гистралью с блоком осевых дросселей, плунжеры которых установлены соосно и взаимодействуют между собой посредством двух упругих элементов, один из которых размещен между плунжерами.

429927

Составитель В. Козуляев

Техред 3, Тараненко

Редактор О. Юркова

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2798/16 Изд. № 1700 Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5