SU917957A1 - Apparatus for stabilizing torque at deep drilling - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к станкостроению в частности к станкам дл  глубокого сверлени  с автоматическим управлением режимами резани .The invention relates to a machine tool industry, in particular to machine tools for deep drilling with automatic control of cutting conditions.

Известно устройство дл  стабилизации крут щего момента при глубоком сверлении , содержащее приводы вращени  и подачи сверла, датчик крут щего момента и систему управлени . В этом устройстве система управлени  выполнена в видеэлектрической схемы стабилизации крут щего момента насверле путем управлени  только скоростью подачи, вследствие чего не обеспечиваетс  оптимальное нагружение сверла 1.A device for stabilizing torque during deep drilling is known, which comprises rotational drives and driller drives, a torque sensor and a control system. In this device, the control system is implemented in a video-electric torque stabilization circuit in the drill by controlling only the feed rate, as a result of which an optimum loading of the drill bit 1 is not ensured.

Известно также устройство дл  стабилизации крут щего момента при глубоком сверлении, содержащем приводы вращени  и подачи сверла, датчик крут щего момента и систему управлени . Последн   представл ет собой гидромеханическую схему, котора  включает кинематически соединенное с приводом вращени  водило с присоединенной к нему пружиной, которое, в свою очередь, св зано с дросселем, включенным в гидромагистраль привода подачи. При возрастании крут щего момента насверле во-.It is also known a device for stabilizing torque during deep drilling, comprising rotary actuators and driller drives, a torque sensor and a control system. The latter is a hydromechanical circuit that includes a kinematically coupled rotary drive with a spring attached to it, which, in turn, is connected to a throttle included in the supply drive hydraulic line. With increasing torque on the drill.

дило поворачиваетс  и раст гивает пружину , усилие которой ограничивает величину крут щего момента. Одновременно водило воздействует на дроссель в гидромагистрали привода подачи, что обеспечивает умень5 шение подачи 2.The disc rotates and stretches the spring, the force of which limits the magnitude of the torque. At the same time, the carrier acts on the throttle in the hydraulic lines of the feed drive, which ensures a reduction in feed 2.

Однако, так как частота вращени  сверла не измен етс , то момент сил трени  стружки и сверла о стенки отверсти  практически не уменьщаетс  при уменьщении подачи, что приводит к перегреву сверла, ухудще10 нию его режущих свойств и необходимости частого вывода сверла из зоны резани . Цель изобретени  - повыщение производительности сверлени  путем обеспечени  оптимального нагружени  сверла.However, since the rotation frequency of the drill does not change, the moment of friction between the chips and the drill against the walls of the hole practically does not decrease with a decrease in feed, which leads to overheating of the drill, deterioration of its cutting properties and the need for frequent removal of the drill from the cutting zone. The purpose of the invention is to increase the drilling performance by ensuring optimum drill loading.

15 Это достигаетс  тем, что в устройстве стабилизации крут щего момента при глубоком сверлении, содержащем систему управлени  приводами вращени  сверла и подач ,, а также датчик крут щего момента, подключейный к напорной гидромагистрали, 15 This is achieved by the fact that in a device for stabilizing torque during deep drilling, containing a system for controlling drives for rotation of auger and feed, as well as a torque sensor, plug-in to a pressure main,

20 система управлени  снабжена взаимодействующим с датчиком крут щего мрмента датчиком типа сопло-заслонка, подключенным к управл ющей пневмомагистрали, в которую параллельно включены два регулируемых дроссел  и две расширительные камеры, соединенные с дроссел ми золотникового типа, установленными в параллельных лини х напорной гйдромагистрали, питающих соответственно приводы вращени  сверла и подачи, а в управл ющей пневмомагистралк установлены параллельно регулируемым дроссел м обратные клапаны, причем один из них установлен с возможностью открывани  внутрь относительно входа расщирительной камеры, соединенной с дросселем залотникового типа, размещенным в линии, питающей привод подачи, а другой - с возможностью открывани  наружу относительно входа другой расширительной камеры .20, the control system is equipped with a nozzle-flap sensor connected to the torque sensor, connected to a control pneumatic line, in which two adjustable throttle and two expansion chambers connected in parallel with a slide line of the main hydraulic line supplying respectively, the drives of rotation of the drill and the feed, and in the control pneumatic main there are parallel controlled throttle check valves, one of which has It can be opened inwards with respect to the entrance of a scavenging chamber, connected to a choke of a zaglotnik type, placed in the line feeding the feed drive, and the other with the possibility of opening outwards relative to the entrance of another expansion chamber.

На чертеже изображена схема устройства стабилизации крут щего момента при глубоком сверлении.The drawing shows a diagram of a device for stabilizing torque with deep drilling.

Устройство состоит -из сверлильной головки 1, гидропривода 2 подачи и гидропривода 3 вращени . На головке установлен датчик 4 нагрузки с заслонкой 5, реагирующей на изменение крут щего момента на сверле 6..The device consists of a drilling head 1, a hydraulic drive 2 feed and a hydraulic drive 3 rotation. The head has a load sensor 4 with a valve 5 that reacts to a change in torque on the drill 6.

Система управлени  выполнена в виде двух параллельно соединенных между собой контуров управлени  приводами 2 и 3.The control system is made in the form of two control loops 2 and 3 connected in parallel to each other.

Контур управлени  приводом 2 подачи содержит дроссель 7 со встроенным в него след щим золотником 8. Вход дроссел  подключен к напорной гидромагистрали, а выход - к приводу 2 подачи. След щий золотник соединен с управл ющей пневмо .магистралью через последовательно включенные расширительную камеру 9, регулируемый дроссель 10 и пневматический датчик 11 с соплом 12 И заслонкой 5. Параллельно дросселю 10 подключен обратный клапан 13, который открываетс  внутрь относительно входа расщирительной камеры 9.The control circuit of the drive 2 feed contains the choke 7 with the following slide valve 8 integrated in it. The throttle input is connected to the pressure main hydraulic line and the output is connected to the feed drive 2. The next slide valve is connected to the control pneumatic line through the successively connected expansion chamber 9, adjustable throttle 10 and pneumatic sensor 11 with nozzle 12 and valve 5. Parallel to the throttle 10, a check valve 13 is connected, which opens inwards relative to the opening of the expansion chamber 9.

Контур управлени  приводом 3 вращени  содержит дроссель 14 со встроенным в него след щим золотникол 15. Вход дроссел  подключен к напорной гидромагистрали , а выход - к приводу 3 вращени . След щий золотник соединен с управл ющей пневмомагистралью через последовательно включенные расширительную камеру 16, регулируемый дроссель 17 и датчик 11. Параллельно дросселю 17 подключен обратный клапан 18, который открываетс  наружу относительно входа расширительной камеры 16. В пневмомагистраль включено также пневмореле 19.The control circuit of the drive 3 rotation contains a choke 14 with a follower spool 15 embedded in it. The throttle input is connected to the pressure main line and the output is connected to the drive 3 rotation. The next slide valve is connected to the control air line through the successively connected expansion chamber 16, adjustable throttle 17 and sensor 11. Parallel to the throttle 17, a check valve 18 is connected, which opens outward relative to the inlet of the expansion chamber 16. The pneumatic line also includes a pneumorel 19.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Если нагрузка на сверле 6 равна (или меньше) установленной на датчике 4 нагрузке , из гидромагистрйли через дроссели 7 и 14 на гидроприводы 2 и 3 проходит поток жидкости, обеспечивающий заданный режим работы.If the load on the drill 6 is equal (or less) to the load installed on the sensor 4, the hydraulic flow through the throttles 7 and 14 to the hydraulic actuators 2 and 3 passes the fluid flow, providing the specified mode of operation.

При возрастании.нагрузки на сверле 6 выше установленной заслонки 5 датчика 4 нагрузки перемещаетс  в направлении сопла 12 датчика И. Зазор в датчике типаWith increasing load on the drill 6 above the installed damper 5 of the sensor 4 load moves in the direction of the nozzle 12 of the sensor I. The gap in the sensor type

сопло-заслонка уменьшаетс . Это вызывает повышение давлени  в расширительных камерах 9 и 16. Однако скорость изменени  давлени  в этих камерах будет различна . В камеру 9 воздух поступает через регулируемый дроссель 10 и обратный клапан 13, а в камеру 16 - только через регулируемый дроссель 17. Это, в свою очередь, обуславливает более быстрое перемещение след щего золотника 8 по сравнению со след щим золотником 15. Благодар  этомуthe flap nozzle is reduced. This causes an increase in pressure in expansion chambers 9 and 16. However, the rate of change of pressure in these chambers will be different. Air enters chamber 9 through adjustable throttle 10 and non-return valve 13, and chamber 16 enters only through adjustable throttle 17. This, in turn, causes more rapid movement of the next slide valve 8 in comparison with the next slide valve 15. Due to this

скорость подачи уменьшаетс  быстрее, чем частота вращени  сверла, что обеспечивает сохранение услови  оптимального нагружени  сверла. При этом нужна  дл  данного режима резани  скорость изменени  подачи и частоты вращени  сверла задаетс  приthe feed rate decreases faster than the rotational speed of the drill bit, which ensures that the condition of optimal drill loading is maintained. At the same time, for a given cutting mode, the rate of change of the feed and the frequency of rotation of the drill is set at

помощи регулируемых дросселей 10 и 17.assisted adjustable chokes 10 and 17.

При уменьшении нагрузки на сверле бWhen reducing the load on the drill b

до значени  меньше оптимального заслонкаto a value less than the optimum damper

5 отходит от сопла 12. Зазор в датчике 115 moves away from the nozzle 12. The gap in the sensor 11

типа сопло-заслонка увеличиваетс . Давление воздуха в датчике 11 понижаетс , что вызывает понижение давлени  в расширительных камерах 9 и 16. Так как в этом случае воздух из камеры 9 выходит только через регулируемый дроссель 10, а из- камеры 16 - через регулируемый дроссельThe nozzle-flap type is increased. The air pressure in the sensor 11 decreases, which causes a decrease in pressure in the expansion chambers 9 and 16. As in this case, the air from the chamber 9 is released only through the adjustable throttle 10, and from the camera 16 - through the adjustable throttle

17 и обратный клапан 18, то скорость понижени  давлени  в камере 9 ниже, чем в камере 16. Благодар  этому частота вращени  возрастает быстрее, чем скорость подачи сверла, что снова обеспечивает оптимальное нагружение сверла.17 and the check valve 18, the rate of decrease in pressure in chamber 9 is lower than in chamber 16. Due to this, the rotational speed increases faster than the feed rate of the drill, which again ensures optimum loading of the drill.

Если нагрузка на сверле 6 достигает предельно допустимого значени , давление в датчике 11 возрастает настолько, что это вызывает срабатывание пневмореле 19, которое вьщает команду на промежуточныйIf the load on the drill 6 reaches the maximum permissible value, the pressure in the sensor 11 increases so much that it triggers the pneumorel 19, which causes the command to intermediate

вывод сверла из зоны резани  дл  его охлаждени , выброса стружки и сн ти  внутренних напр жений.pulling the drill out of the cutting area to cool it, discharge chips and relieve internal stresses.

Нспользование предлагаемого устройства, которое позвол ет одновременно автоматически , воздействовать на скорость подачи и частоту вращени  сверла, обеспечивает глубокое сверление на оптимальных режимах резани . Это повыщает производительность сверлени  за счет сокращени  количества промежуточных выводов сверла изThe use of the proposed device, which allows simultaneously automatically affecting the feed rate and rotational speed of the drill, provides deep drilling at optimum cutting conditions. This improves drilling performance by reducing the number of intermediate drill leads from

зоны резани .cutting area.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Устройство стабилизации крут щего момента при глубоком сверлении, содержащее систему управлени  приводами вращени  сверла и подач, а также датчик крут щего момента, подключенный к напорной гидромагистрали , отличающеес  тем, что, с целью S повыщени  производительности обработки путем 9птимального нагружени  сверла, система управлени  снабжена взаимодействующим с датчиком крут щего момента датчиком типа сопло-заслонка, подключенным к управл ющей пневмомагистрали, в которую параллельно включены два регулируемых дроссел  и две расширительные камеры , соединенные с дроссел ми золотникового типа, установленными в параллельных лини х напорной гидромагистрали, питающих соответственно приводы вращени  сверла и подачи, а в управл ющей пневмомагистрали установлены, параллельно регулируемым дроссел м обратные клапаны, причем один из них установлен с возможностью ufiM ППИН.ИЧ них уСТаниьЛсН i; вилтил пи. Открывани  внутрь относительно входа одной расширительной камеры, соединенной с дросселем золотникового типа, размещенным в линии, питающей привод подачи, а другой - с возможностью открывани  наружу относительно входа другой ргсшЯрительной камеры. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 Авторское, свидетельство СССР № 479568, кл. В 23 В 47/00, опублик. 1973. A torque stabilization device for deep drilling, containing a system for controlling drills and feed drives, as well as a torque sensor connected to a pressure main, characterized in that, in order to increase the machining performance by means of optimal loading of the drill, the control system is equipped with with a torque sensor with a nozzle-flap type sensor connected to a control air line, in which two adjustable throttle and two switches are connected in parallel Split chambers connected to slide valves of the spool type, installed in parallel lines of the pressure main, supplying the drills of the drill and feed respectively, and installed in the control pneumatic line, parallel adjustable throttle check valves, one of which is installed with ufiM PPIN. ICh them UST i i; wilty pi. Opening inwards with respect to the entrance of one expansion chamber, connected to a spool type choke, located in the line supplying the feed drive, and the other with the possibility of opening outwards relative to the entrance of another expansion chamber. Sources of information taken into account in the examination 1 Copyright, Certificate of the USSR No. 479568, cl. At 23 At 47/00, published. 1973. 2. Аненков А. И., Вассерман М. С., Мищенко А. А. и Родионов Ю. Д. Глубокое сверление отверстий в стали 18х2НЧВА на ,ij,«.v-....-г агрегатном станке, «Металлорежущие станки и автоматические линии., М., НИИМАШ, 1975, с. И -Id.2. Anenkov A.I., Wasserman M.S., Mishchenko A.A. and Rodionov Yu.D. Deep drilling of holes in steel 18x2NChVA on, ij, “. V -....- g aggregate machine,“ Metal cutting machine tools and automatic lines., M., NIIMASH, 1975, p. And -Id. ffffff XWXN Xwxn XX /2/ 2 1one //// /7/ 7 ХX I ч II h I WW 4four //