SU58309A1 - Устройство дл автоматического управлени станком - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство представл ет собой попытку дальнейшего развити  автоматизации станков токарного и шлифовального типов, а именно автоматизации станков дл  точной и прецизионной обработки деталей, имеющих форму тел вращени . При автоматизации указанных станков возникают значительные трудности, которые не могут быть разрешены с комощью предложенных ранее принципов.

Так, например, в автомате Вихмана , примен емом дл  обработки деталей , имеющих форму тел вращени , на точность обработки, помимо точности задани  контура и инерции движущихс  частей, вли ют затупление резца, дрожание станины, упругие деформации супорта и прочие факторы, делающие невозможной обработку с точностью до микрон.

Дл  осуществлени  возможности автоматической обработки деталей именно с такой точностью автор предлагает устройство, основанное на новом принципе, который заключаетс  в непрерывном, точном и не завис щем от колебаний любых параметров , измерении диаметра обрабатываемой детали во врем  ее обработ

ки на станке и одновременном компарировании этого размера с соответственным размером эталонной детали .

В предлагаемом устройстве используютс  уже известные и примен емые в других станках с автоматическим управлением приспособлени , как-то: фотоэлементы, служащие дл  измерени  размеров обработываемого издели , измерительные ножи, нагруженные пружинами, и т. п.

С конструктивной стороны сущлость предлагаемого устройства заключаетс  в том, что измерительные ножи выполнены в виде экранов дл  фотоэлемента, соединены механически с подвижными част ми датчиков след щей системы, управл ющей подачей на станке, и закреплены на подвижных сердечниках электромагнитов , управл емых указанными фотоэлементами; при этом ножи автоматически поддерживаютс  на линии контура издели , измер   соответствующий размер без прикосновени  к изделию.

Если при обработке на станке той или иной детали измер емый размер не совпадает с соответствующим размером эталонной детали, то подача

инструмента автоматически продолжаетс . Если же различие в размерах снижаетс  до микрона (или вообще ниже границы требуемой точности), то поперечна  подача прекращаетс  и продольна  подача подводит инструмент к следующему месту. При этом, разумеетс , вполне допустимы два прохода - первый, более грубый, и второй окончательный. Эталонна  деталь (а равно и автоматическое измерительное устройство) не снашиваютс , так как отсутствует механическое сопротивление. Дрожание или биение детали или станины, колебани  напр жени  в сети, изменени  характеристик элементов схемы, затупление или срабатывание инструмента не оказывают вли ни  на точность обработки. Кроме того, отпадает надобность в посто нно смен емых калибрах и увеличиваетс  производительность станка за счет увеличени  подачи и устранени  дополнительного времени измерени  ручным калибром.

Устройство, описываемое в данном авторском свидетельстве, предназначаетс  дл  измерени  размеров деталей , обработка которых не сопровождаетс  применением охлаждающей жидкости.

На чертеже изображена схема устройства.

Как видно из схемы, два световых потока источника света S, модулируемые при посредстве диска D с отверсти ми, приводимого во вращение от моторчика М, проход т через соответствующую оптическую систему и н фокусируютсй, примерно , па конце остри  Aj и N двойного измерительного ножа. Отверсти  на диске D дл  верхнего и нижнего потоков света располон ены с различной частотой.

Если точки а н с ножа и точка b измер емой детали наход тс  на одной пр мой, то на фотоэлемент Р свет не попадает. Если же нож слегка подыметс  (дл  полного открыти  достаточно доли микрона), то на фотоэлемент F попадет свет. Переменна  слагающа  фототока после усилени  в C/i и выпр млени  питает обмотку электромагнита, св занного

с ножом NI или л/2- Под действием пружины нож может отойти от линии а-Ь-с наружу, но электромагнит заставл ет его подойти к этой линии. Если точка b детали подыметс , то ток в электромагните пропадет , и нож отойдет от прежней линии а-b-с, но тогда в электромагните оп ть по витс  ток, и нож установитс  по некоторой новой линии. Так как все устройство головки, соединенной с ножом, не несет никакой нагрузки, оно может быть сделано достаточно легким и малым по габариту .

Рассто ние между двум  остри ми ножа выбираетс  равным примерно 10-20 мм. В поперечном направлении ширина ножа - пор дка одного миллиметра. При обработке деталей с большой конусностью ширина должна быть пор дка 50 ..

Таким образом, пожи точно копируют своим положением рассто ние между крайними точками диаметра детали. При этом не нужна точна  юстировка оптической системы, так как при дрожании ее, все равно, положение ножа на линии а-й-сдаст отсутствие света вне зависимости от изменени  положени  оптики.

Биение детали также заметно не отразитс  на точности измерений. Действительно, биение в любом направлении можно разложить на биение в вертикальном и горизонтальном направлени х. Биение в горизонтальном направлении, как легко сразу увидеть, не оказывает никакого вли ни , так как лини  а-b-с при этом не смещаетс . Биение в вертикальном направлении вызывает только перемещение обоих ножей TVj и Л ,, но рассто ние между ними остаетс  без изменени .

На чертеже схематично показаны также резец Q и две щетки назначение последних - не допускать попадани  пыли к точке Ь.

Конструктивно измерительное устройство должно быть оформлено на массивной раме с нижней и верхней измерительными головками. Положение ножей замер етс  с помощью емкостных измерителей в виде конL (d 4-d. г. г. I г.,.: i .j.с I 2 фиксирует сумму зазоров. Искомый диаметр л: издели  определ етс 

.t / - /J - ( ) 1-1-,

где /-рассто ние на раме от верхней неподвижной обкладки до нижней и /1 - рассто ние от нижней обкладки до остри  ножа. Суммарна  емкость С (форм. 1) непрерывно компарируетс  с компенсирующей емкостью С на мостике, питаемом ламповым генератором повышенной частоты. Конденсатор С делаетс  с фигурными пластинами дл  достижени  линейности шкалы. Шкала на его оси отмечает

Лх (, т. е. повышение или,

наоборот, уменьшение диаметра по сравнению с каким-то заданным. Шкала может соответствовать например , zirSOu., ztSOf., . Масштаб шкалы может регулироватьс  переключением конденсаторов посто нной емкости, параллельно присоединенных к С и С.

Автоматическое компарирование происходит следующим образом. Если на выходе мостика - не нуль, то в зависимости от фазы напр жени  после усилител  G зажжетс  тот или иной из тиратронов TI или Т, вследствие чего прибор Е начнет вращать конденсатор С в ту или иную сторону до тех пор, пока не наступит равновесие. На оси прибора Е сидит сельсин, служащий дл  воздействи  на механизм подачи.

Задание эталонной детали в предлагаемом устройстве может быть осуществлено и методом начерченного контура, аналогично тому, как это имеет место в упом нутом в начале описани  станке Вихмана (или, например, контура, вырезанного из листа картона); однако, автор считает , что применение эталонной де (1)

тали все же целесообразнее, поскольку последн   не разрушаетс  с течением времени, так как отсутствует механический с ней контакт.

Автор отмечает, что несмотр  на сложность схемы, электрическое устройство должно получитьс  компактным , так как в нем преобладает компактна  электронна  и ионна  аппаратура .

Предмет изобретени .

Claims (5)

1.Устройство дл  автоматического управлени  токарным, шлифовальным или тому подобным станком с использованием фотоэлементов дл  измерени  размеров обрабатываемого издели  при помощи измерительных ноже .й или т. п., нагруженных пружинами , отличающеес  тем, что мерительные ножи, выполненные в виде экранов дл  фотоэлементов и соединенные механически с подвижными част ми датчиков след щей системы, управл ющей подачей, закреплены на подвижных сердечниках электромагнитов , управл емых указанными фотоэлементами так, чтобы ножи автоматически поддерживались на линии контура издели , измер   соответствующий размер без прикосновени  к изделию.

2.В устройстве по п. 1 применение датчиков емкостного или индукционного типов.

3.В устройстве по пп, 1 и 2 применение след щей системы с тиратронами на приемном конце, управл ющими аппаратом Е, служащим дл  перестановки компенсационного прибора С, компарирующего датчик. посредством этой величины:

4. В устройстве по п. 3 применение сельсина, расположенного на оси «аппарата Е и служащего дл  воздействи  на механизм подачи.

5. В устройстве по пп. 1-4 применение световых модул торов дл  модулировани  световых лучей, падающих на фотоэлементы.