УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям станков для обработки крупногабаритных деталей.
Известна конструкция устройства предназначенного для виброрезания состоящего из пластинчатой пружины, выполняющей роль упругого звена, ограничение амплитуды достигается за счет нелинейной характеристики рабочей пружины и обеспечивается наличием зазора и одностороннего упора [1]. Вибратор по амплитуде реализуется за счет изменения жесткости пружины (заменой). Вибратор имеет две регулировки по частоте: грубую - сменной пластинчатой пружиной и точную - изменением массы качающейся части и регулировкой положения ползуна.
Недостатком известного устройства является то, что он устойчиво работает лишь в том случае, если будет предварительно выведен из положения равновесия ударом, сложностью регулировки частоты, необходимость иметь дополнительные сенные грузы и пластины.
Наиболее близким техническим решением является установка для виброрезания с вынужденными колебаниями состоящая из электродвигателя, вибратора механического типа и резцедержателя, смонтированных на одной плите [2].
Электродвигатель является энергетическим источником колебаний. От него вращение через передачу передается на вибратор. Основными деталями вибратора являются эксцентриковый вал, размещенный в корпусе на подшипниковых опорах и надетая на него эксцентриковая втулка. Амплитуда колебаний резца регулируется плавно за счет проворачивания - эксцентриковой втулки по эксцентриковому валу с последующей фиксацией и закреплением. Частота колебаний инструмента изменяется перестановкой шкивов и зависит от передаточного отношения ременной передачи.
Предлагаемее устройство отличается от прототипа тем, что в качестве привода используется асинхронный электродвигатель установленный на одной плите и имеющий свое устройство регулирования частоты вращения.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой конструкции устройства и признать заявляемое решение соответствующим критерию «существенные отличия».
Сущность конструкции поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - схема управления приводом.
Основными узлами устройства являются: общая плита 12, на котором смонтированы асинхронный электродвигатель 1, преобразователь частоты 2, муфта 3, эксцентриковый вал 4 с эксцентриковой втулкой 5, смонтированных на подшипниковых опорах 6. Шатуна 7, соединенного с резцедержателем 11 посредством резинометаллических шарниров 8, которые установлены с натягом на палец и полуоси 10 и в отверстия резцедержателя и серег 9.
Схема управления приводом выполнена на основе преобразователя частоты[4].
Применение предлагаемой конструкции имеет следующие преимущества:
1 использование регулируемого привода позволяет более оптимально управлять процессом обработки, что позволяет повысить точность и качество обработки;
2 простота и малые габариты схемы управления, позволяют отказаться от использования шкафа управления, разместив пульт непосредственно на станке, а современная элементная база, позволяет выполнить дистанционный пульт управления беспроводным;
3 регулируемый электрический привод позволяет полностью исключить использование механической коробки подач, являющейся в подобном оборудовании самым громоздким устройством.
Моделирование процесса управления обработкой на подобном устройстве с использованием системы MATLAB 6 показало достаточную эффективность подобного варианта реализации конструкции устройства [3].
Источники информации
1. Обработка резанием с вибрациями. Подураев В.М. - М, «Машиностроение», 1970, 350 с.
2. Пат.2212309 РФ, МКИ 7В23В 25/100. Устройство для вибрационного резания. /А.П.Сергиев, Е.Г.Швачкин. - Опубл.20.09.2003, Бюл. №26.
3. Дьяконов В., Круглев В. Математические пакеты расширения MTLAB. Специальный справочник. СПб., Питер:2001, 480 с.
4. Электродвигатели асинхронные / В.Л.Лихачев. - М.: СОЛОН-Р, 2002. - 304с.