Продольные делительные машины, служащие для нанесения штрихов при изготовлении шкал, сеток и подобных им изделий, бывают о механическими, фотоэлектрическими и оптико-механическими системами контроля и управления перемещением инструмента и рабочего органа. Наибольшее распространение получили механические и фотоэлектрические системы.
В механических машинах для транспортирования стола с заготовкой по направляющим и для контроля величины перемещения служит микрометрическая пара. Точность перемещения рабочего органа в них определяется точностью изготовления микрометрической пары. Эти пары делают по специальной технологии, которая обусловливает минимальные периодические ошибки, хотя и не устраняет накопленные. Накопленные ошибки компенсируются специальными коррекционными устройствами.
Необходимо помнить, что во время работы микрометрическая пара „ изнашивается, а в делительном механизме и в механизмах перемещения рабочего стола возникают упругие деформации, которые являются источниками случайных погрешностей. Поэтому механические машины обладают серьезными конструктивными недостатками, из-за которых невозможно получить погрешность между близлежащими штрихами шкал й сеток менее 0,002 мм.
В последние годы в СССР и за рубежом изготовляют высокоточные машины, в которых микрометрическая пара осуществляет перемещение рабочего органа, а контроль за перемещением выполняется специальными измерительными системами. Опытные экземпляры таких машин имеются в СССР, ГДР, Швейцарии, Японии, Англии и других странах.
Механические делительные машины. Механические машины, выпускаемые различными фирмами, почти не отличаются друг. от друга по принципу действия, но имеют различие в конструктивном выполнении отдельных механизмов и узлов и в их точности.
Механические машины состоят из исполнительной, установленной на виброизолирующих опорах, и приводной частей. Приводная часть машины включает в себя резцовую головку, стол для закрепления заготовки, устройство для привода рабочего органа (стола) и узел дискретного движения ходового винта (водило, собачка и храповое колесо). Для устранения периодических и накопленных погрешностей в перемещении рабочего органа делительная машина снабжена узлом коррекции, смонтированным в исполнительной части корпуса.
В механической делительной машине (рис. 63) шарнирный четырехзвенник узла 4 дискретного движения ходового винта 12 и врдило с собачкой размещены в приводной части 1 корпуса машины, а храповое колесо — в исполнительной части 17. При этом исполнительная и приводная части машины отделены друг от друга виброизолирующими опорами 11, что позволяет уменьшить влияние на точность работы машины источников вибрации.
Рис. 63. Принципиальная схема механической продольной делительной машины
Перемещение заготовки, закрепленной на рабочем органе 15, осуществляется электродвигателем У через трансмиссию 3 и узел 4. Во время рабочего хода собачка 7, находящаяся в зацеплении с храповым колесом 6, поворачивает через водило 5 храповое колесо совместно с цилиндрическими косозубыми колесами 9 и 10, а следовательно, начинает вращаться ходовой винт и перемещается микрометрическая гайка 13 вместе с рабочим органом. При холостом ходе, т. е. в момент нанесения штриха резцовым устройством 14, собачка скользит по храповому колесу, закрепленному на валу 8.
Коррекция систематических погрешностей осуществляется специальным механизмом, со стоящим из коррекционнойлинейки 16 и передйточного механизма 18, который смещает вдоль валика косозубое колесо 9, что приводит к дополнительномукомпенсирующему погрешность повороту ходового винта 12 и перемещению стола 15.
Машина имеет оригинальное конструктивное исполнение, в ней отсутствуют незакрытые подвижные части, а рукоятки управления машиной расположены удобно для управления.
Механизм прерывистой подачи машины модели ВЕ-26 (рис. 64) работает следующим образом. Вращение от приводного шкива 1 через обгонную муфту 2 передается косозубой цилиндрической шестерне 3, находящейся в зацеплении с другие косозубым колесом, на котором закреплен винт 10, позволяющий регулировать угол качения зубчатого сектора 7. Кривошип связан с зубчатым сектором через шатун 9. Качание зубчатого сектора передается зубчатому колесу 6, жестко связанному е собачкой 5 храпового механизма, которая находится в зацеплении с храповым колесом 4. Во время рабочего хода стола храповым механизмом передается периодический поворот ходовому винту, который можно вращать И вручную с помощью рукоятки 8.
Для нанесения штрихов используют различные, по конструктивным особенностям резцовые механизмы. Резцовый механизм, применяемый в машинах ПДМ-1000, рассмотрен нами в работе 14.
Рассмотрим принцип действия резцового устройства машины модели ВЁ-26, показанного на рис. 65. Вращение от привода машины через конические зубчатые колеса 6 и 7 передается на распределительный вал 8, на котором жестко закреплен кулачок 9, приводящий в движение нижние салазки 5 резцового устройства и блок звездочек 4, величина перемещения которых, а следовательно, длина штриха регулируется винтами 3, установленными на верхних салазках 2.
Рис. 65. Принципиальная схема резцового устройства
При упоре звездочек в винты происходит перемещение верхних салазок и через призму 1 передается, касательное движение вертикальной рамке 15 и упорам, а следовательно, перемещается горизонтальная рамка 14 с закрепленным на ней резцом. Подъем резца осуществляется кулачком 11, установленным на валу 8, через регулировочный винт 10, тягу 12 и рычаг 13.
Для компенсации периодических и накопленных погрешностей в машине ВЕ-26 имеется специальный механизм, кинематическая схема которого показана на рис. 66. При движении рабочего органа 3 перемещается жестко закрепленная на нем коррекционная линейка 2, профиль которой построен в зависимости от периодической ошибки микрометрической пары, а наклон линейки позволяет компенсировать накопленную погрешность. По линейке скользит упор, колебание которого с помощью рычагов 1, 13, 10,9 перемещает в осевом направлении кбсозубую шестерню 8 тем самым дополнительно поворачиваются зубчатое колесо 6 и ходовой винт 5, а следовательно, на величину погрешности перемещается разжимная гайка 4. В начальном положении шестерня 8 прижимается пружиной 7.. Ходовой винт 5 имеет твердосплавную опору 12, а пружина 11 исключает его осевое перемещение.
Разработано несколько конструкций делительных машин для изготовления мелкоструктурных сеток. Эти машины состоят из приводной части, рабочего органа и механизма для нанесения делений. Машина модели МДА-2 имеет поворотный стол с оптической измерительной системой, закрепленной на рабочем органе. Поворотный стол позволяет с высокой точностью ориентировать штрих относительно граней заготовки, т. е. производить высокоточное перекрестное деление.
Машина модели МДА-7, кинематическая схема которой показана на рис. 67, не имеет поворотного стола. Перемещение заготовки на шаг нарезаемой сетки осуществляется от электродвигателя через клиноременную передачу, кулачковый механизм, храповое устройство и микрометрическую пару. Величина шага нарезанной сетки обеспечивается профилем кулачка, числом зубьев храпового колеса и шагом ходового винта. Точность шага обеспечивается точностью изготовления микрометрической пары и храпового устройства, а кроме того, зависит от колебаний, возбуждаемых при перемещении рабочего органа. Для уменьшения величины погрешностей рабочий орган машины установлен в направляющих качения, смонтированных на высокоточных шарикоподшипниках.
Рис. 67. Принципиальная схема машины для изготовления мелкоструктурных - сеток
Превращении распределительного вала 2 кулачком 1 перемещается штанга 14, соединенная с помощью тонких плоских пружин с диском 13, свободно сидящим на ходовом винте 11. Плоские пружины присоединяются одним концом к диску, а другим концом к планке, образуя безлюфтовую передачу. Вместе с диском вращается собачка, которая во время холостого хода поворачивает храповое колесо 12 на угол, пропорциональный шагу нарезаемого растра 7, а следовательно, перемещает гайку 10 на шаг. Контакт между стержнем и кулачком обеспечивается специальным рычагом 15.
Резцовое устройство приводится в движение также от распределительного вала через кривошипно-шатунный механизм 3 и 4Т толкающий резцовую каретку 16 в шарикоподшипниковых направляющих. На каретке закрепляется четыре или более резцедержателей 6 с резцами 8. Для подъема и опускания резца служит кулачок 17, который через систему рычагов и нить 9 воздействует на планку 5, соединенную с противовесом резцового устройства. Машина позволяет нарезать сразу пять растров с максимальной заштрихованной площадью 100x100 мм с числом штрихов от 100 до 1 на 1 мм длины.
