SU385680A1 - DEVICE FOR CONTROL OF LOADING ON TOOL AT DEEP DRILLING - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области станкостроени .The invention relates to the field of machine tools.

Известны устройства контрол  нагрузки на инструмент п.ри глубоком сверлении с электромеханическим датчиком крут щего момента .Known devices for controlling the load on the tool are used for deep drilling with an electromechanical torque sensor.

Известные устройства обладают двум  существенными недостатками: надежность защиты инструмента при «х применении зависит от быстродействи  реверса привода подачи; известные устройства не позвол ют обеспечить сокращение технологического времени цикла глубокого сверлени  путем введени  форсированной подачи при врезании инструмента в деталь и переходе на рабочую подачу по команде прироста нагрузки на инструменте в момент врезани .The known devices have two significant drawbacks: the reliability of the tool protection during “x application” depends on the speed of the reverse of the feed drive; The known devices do not allow for reducing the technological time of the deep drilling cycle by introducing a forced feed when the tool is inserted into the part and the transition to the working feed is commanded by the increase in load on the tool at the time of the piercing.

Дл  повышени  надежности защиты инструмента от поломок при перегрузках и повыщени  производительности операций глубокого сверлени  предлагаемое устройство снабжено зубчатой муфтой с обмоткой управлени , ведущий диск кото-рой жестко св зан со щпинделем силовой головки, а ведомый диск, несущий зубчатые сердечники датчика и вал с инструментальным щпинделем, расположенный в магнитном поле обмотки управлени  и имеющий возможность расцеплени  с ведущим диском при отключении обмотки, жестко св зан с валом, несущим инструментальный щпиндельTo increase the reliability of tool protection against overloads and increase the productivity of deep drilling operations, the proposed device is equipped with a gear coupling with a control winding, a drive disk of which is rigidly connected to a power head pinch, and a driven disk carrying a gear toothed sensor cores and a shaft with a tool pin. located in the magnetic field of the control winding and having the possibility of uncoupling from the drive disk when the winding is disconnected, is rigidly connected to the shaft carrying the tooling device ndel

и имеющим возможность перемещени  в осевом направлении относительно щпиндел  силовой головки при отключении обмотки уиравлени .and having the ability to move in the axial direction relative to the pinhead of the power head when the winding is turned off.

Кроме того, используютс  два настроечных резистора, включенных на выходе индуктивнорезисторного измерительного моста, соединенные со входами триггерных устройств, отрегулированных на контроль крут щего момента при врезании и на контроль крут щего момента при перегрузке в процессе глубокого сверлени  и осуществл ющих управление переходом с форсированной на рабочую подачу при касании инструмента с деталью и управление включением быстрого отвода и расцеплением инструментального щпиидел  от щпиндел  силовой головки при перегрузке инструмента.In addition, two tuning resistors connected at the output of an inductive-resistor measuring bridge are used, connected to the inputs of trigger devices adjusted for torque control during plunging and torque control for overload during deep drilling and controlling the transition from forced to working feed by touching the tool with the part and controlling the activation of the fast retraction and disengagement of the tool head from the pinhead of the power head when overloaded e tool.

На фиг. 1 изображен электромеханический датчик контрол  нагрузки с электромагнитной зубчатой муфтой; на фиг. 2 - нринципиальна  схема устройства контрол  нагрузки.FIG. 1 shows an electromechanical load control sensor with an electromagnetic gear coupling; in fig. 2 is an example of a load control device.

На щпинделе / неподвижно закреплен диск 2 (фиг. 1), зубчатый венец которого находитс  в зацеплении с зубчатым венцом диска 5, расположенным в магнитном поле обмотки управлени  4. Диск 5 неподвижно закреплен на втулке 5, жестко соединенной с валиком 6, который имеет .возможность вращатьс  и перемещатьс  в осевом .направлении относительно шпиндел  / силовой головки. Втулка 5 расположена на шпинделе / с зазором. Перемеш ,ение валика 6 с втулкой 5 ограничено с одной стороны диском 2, а с другой стороны торцом шпиндел  / и буртиком валика 6.The pin 2 / fixedly mounted disk 2 (Fig. 1), the ring gear which is in engagement with the ring crown of the disk 5, located in the magnetic field of the control winding 4. The disk 5 is fixedly mounted on the sleeve 5, which is rigidly connected to the roller 6, which has. the ability to rotate and move in axial direction relative to the spindle / powerhead. The sleeve 5 is located on the spindle / with a gap. The mixing of the roller 6 with the sleeve 5 is limited on the one hand by the disk 2, and on the other hand by the end of the spindle / and the shoulder of the roller 6.

Внутри валика 6 смонтирован на шариках 7 инструментальный шпиндель 8, внутри которого закреплена цанга 9 со сверлом Ю. Между торцом шпиндел  8 и валиком 6 располол ены шарики //, смонтированные в сепараторе 13. Валик 6 св зан со шпинделем 8 посредством торсиона 13.Inside the roller 6, the tool spindle 8 is mounted on the balls 7, inside which the collet 9 is fixed with the drill bit Y. The balls // mounted in the separator 13 are separated between the end of the spindle 8 and the roller 6. The roller 6 is connected to the spindle 8 by means of the torsion 13.

Зубчатые сердечники 14 и 15 жестко св заны с втулкой 5 через немагнитные втулки 16, 17. Зубчатый сердечник 18 расположен на втулке 5 на шариках 19, размещенных в сепараторе 20, и посредством винта 21 жестко соединен с инструментальным шпинделем 8. Зубчатые сердечники 14, 15, 18 располол ены в магнитном поле катушек 22, 23, смонтированных .в корпусе 24. Корпус 24 посредством стакана 25 и немагнитной втулки 26 жесткО закреплен на пиноли 27 силовой головки.The gear cores 14 and 15 are rigidly connected to the sleeve 5 through non-magnetic sleeves 16, 17. The gear core 18 is located on the sleeve 5 on the balls 19 placed in the separator 20 and rigidly connected to the tool spindle 8 by means of the screw 21. The gear cores 14, 15 , 18 are located in the magnetic field of the coils 22, 23 mounted in the housing 24. The housing 24 is rigidly fixed to the quill 27 of the power head by means of a cup 25 and a nonmagnetic sleeve 26.

Катушки 22 и 23 включены в индуктивнорезисторный мост (фиг. 2), с выходом которого через выпр митель 28 св зан подстроечный резистор 29 и через контакты 30 и 30 промежуточного реле 30 и .настроечные резисторы 31 и 32 св заны триггер 33, собранный на транзисторах 34 и 35, 1И триггер 36, собранный на транзисторах 37 и 38.Coils 22 and 23 are connected to an inductive-resistor bridge (Fig. 2), with the output of which a trimming resistor 29 is connected via a rectifier 28 and through the contacts 30 and 30 of the intermediate relay 30 and the tuning resistors 31 and 32 are connected a trigger 33 assembled on transistors 34 and 35, 1and trigger 36, assembled on transistors 37 and 38.

К выходам тригггеров 33 и 36 через нормально закрытые контакты 39 и 59 реле 39 исходного положени  головки подключены соответственно реле 40 контрол  нагрузки при глубоком сверлении и реле 4/ контрол  касани  инструмента с деталью.The outputs of the trigger 33 and 36 through the normally closed contacts 39 and 59 of the relay 39 of the initial position of the head are connected respectively to the load control relay 40 for deep drilling and the relay 4 / to control the tool’s contact with the part.

Обмотка управлени  4 электромагнитной муфты через нормально закрытый контакт 40 реле 40 подключена к источнику напр жени  посто нного тока. Промежуточное реле 30 через нормально открытый контакт 41 реле 41, нормально закрытый контакт 55 .реле 39 и нормально открытый контакт 30 реле 30 также подключено к источнику напр жени  посто нного тока.The control winding 4 of the electromagnetic coupling through the normally closed contact 40 of the relay 40 is connected to a DC voltage source. Intermediate relay 30, through normally open contact 41, relay 41, normally closed contact 55. Relay 39 and normally open contact 30 of relay 30 are also connected to a DC voltage source.

При быстром подводе пиноли силовой головки обмотка 4 включена. При этом зубчатый венец диска 3 введен в зацепление с зубчатым венцом диска 2 и крут щий момент от двигател  привода главного движени  к сверлу передаетс  через шпиндель /, зубчатые диски 2 и 3, втулку 5, валЕк 6, торсион 13, инструментальный шпиндель 8 и цангу 9. При подходе к детали посредством команды от путевого переключател  головка переходит со скорости быстрого подвода на форсированную подачу {подачу врезани ). На этой подаче происходит врезание инструмента в изделие, что обеспечивает сокращение технологического времени цикла глубокого сверлени , состо щего , как правило, из большого числа проходов инструмента. При врезании происходит закручивание торсиона 13, измен ютс  воздушные зазоры между зубцами сердечников With a quick supply of quill power head winding 4 is included. In this case, the gear rim of the disk 3 is engaged with the gear rim of the disk 2 and the torque from the drive motor of the main movement to the drill is transmitted through the spindle /, gear disks 2 and 3, sleeve 5, shaft 6, torsion 13, tool spindle 8 and collet 9. When approaching a part by means of a command from a track switch, the head moves from the speed of the fast approach to the forced feed (feed rate). At this feed, the tool is inserted into the product, which ensures a reduction in the technological cycle time of deep drilling, usually consisting of a large number of tool passes. When plunging, the torsion 13 is twisted, the air gaps between the teeth of the cores change

14, 15 и 18 и соответственно индуктивные сопротивлени  катущек 22 и 23. В результате разбаланса моста уменьшаетс  напр жение, снимаемое с сопротивлени  29, и срабатывает триггер 36, настроенный посредством резистора 32 на минимальное приращение нагрузки .14, 15 and 18 and respectively inductive resistances of the coils 22 and 23. As a result of the unbalance of the bridge, the voltage removed from the resistance 29 decreases, and the trigger 36 is triggered, tuned by means of the resistor 32 to the minimum load increment.

В результате срабатывает реле 41, обеспечивающее переход привода с форсированной на рабочую подачу и включаюш;ее своими нормально открытыми контактами реле 30, которое своим контактом отключает цепь триггера 36 и контактом 30 подготавливает к включению цепь триггера 33. При достижении моментом нагруз-ки на инструменте в процессе глубокого сверлени  установленной резистором 31 .величины срабатывает триггер 33 с выходным реле 40, которое дает команду приводу подачи на быстрый отвод из зоны резани , а также своим нормально закрытым контактом 40 обесточивает цепь пита.ни  обмотки 4. Выключение обмотки 4 обеспечивает расцепление зубчатых венцов дисков 2 и 5. Последнее приводит к прекращению передачи крут щего момента на сверло, что обеспечивает мгновенную разгрузку инструмента. Под действием осевого усили  происходит проскальзывание валика 6 с расположенными на нем .втулкой 5, диском 3, сердечниками 14, 15 н 18, инструментальным шпинделем 8 относительно щпиндел  / до упора буртика валика 6 в торец щпиндел  /. Таким образом обеспечиваетс  мгновенна  остановка подачи инструмента в изделие. Разгрузка инструмента по крут щему моменту и остановка подачи обеспечиваютс  значительно быстрее реверса привода подачи силовой головки, что повыщает надежность защиты инструмента при глубоком сверлении и ликвидирует зависимость эффективности действи  устройства от динамических характеристик привода подачи. При возвращении головки в исходное положение срабатывание реле 39 возвращает устройство в исходное состо ние.As a result, the relay 41 triggers, providing the drive transition from the forced feed to the working feed and turning it on with its normally open contacts, relay 30, which by its contact disconnects the trigger circuit 36 and contact 30 prepares the trigger circuit 33 for switching on. During the deep drilling process set by the resistor 31, the trigger 33 is triggered with the output relay 40, which gives the command to the feed drive for fast retraction from the cutting zone, as well as its normally closed contact 40 de-energizes the power supply circuit of the winding 4. Switching off the winding 4 ensures the uncoupling of the toothed rims of the disks 2 and 5. The latter leads to the cessation of the transfer of torque to the drill, which ensures an instantaneous unloading of the tool. Under the action of axial force, the roller 6 slips with the sleeve 5, disk 3, cores 14, 15 and 18, the tool spindle 8 relative to the spindle / on the roller shoulder 6 to the end of the spindle / located on it. This ensures that the tool feed to the product is instantly stopped. Torque unloading of the tool and stopping the supply are provided much faster than reversing the feed drive of the power head, which increases the reliability of tool protection during deep drilling and eliminates the dependence of the device efficiency on the dynamic characteristics of the feed drive. When the head returns to its initial position, the actuation of the relay 39 returns the device to the initial state.

Предмет изобретени Subject invention

Claims (2)

1.Устройство дл  контрол  нагрузки на инструмент при глубоком сверлении с электромеханическим индуктивным датчиком крут щего момента, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности защиты инструмента от перегрузок, оно снабжено зубчатой муфтой с обм.откой управлени , ведущий диск которой жестко св зан со щпинделем сило.вой головки, а ведомый диск, несущий зубчатые сердечники датчика и вал с инструментальным шпинделем , расположенный в магнитном поле обмотки управлени  и имеющий возможность расцеплени  с ведущим диском при отключе .нии обмотки, жестко св зан с валом, несущим инструментальный щпиндель и имеющим возможность перемещени  в осевом направлении относительно щпиндел  силовой головки при отключении обмотки управлени .1. A device for controlling the load on the tool during deep drilling with an electromechanical inductive torque sensor, characterized in that, in order to increase the reliability of the tool protection against overloads, it is equipped with a gear clutch with control pressure, the drive disk of which is rigidly connected a spindle of the power head, and a driven disk carrying the gear jaws of the sensor and a shaft with a tool spindle located in the magnetic field of the control winding and having the possibility of disengagement from the drive disk The windings are rigidly connected with the shaft, carrying the tool spindle and having the ability to move in the axial direction relative to the stem of the power head when the control winding is disconnected. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем,2. The device according to claim 1, wherein