Устройство для обработки нежестких валов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ на станке, содержащее сдвоенный подвижный люнет, опорные элементы которого базируются на обрабатываемой и обработанной поверхности вала, и измерительную скобу, связанную через усилительно-преобразующий блок с механизмом режущего инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, измерительная скоба и механизм подналадки с резцом установлены на сдвоенном подвижном люнете, корпус которого установлен на суппорте станка с возможностью возвратно-поступательного пег ремещения в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, а измерительная скоба установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно люнета в направлении поверхности детали. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3! ц В 23 В 25/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

:I . ф гГ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕКИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Qiana),.»„„, (21) 3567235/25-08 (22) 24.03.83 (46) 23.06.84. Бюл. У 23 (72) Б.Г. Хазин, В.M. Павлов и С.!О. Завязкин (53) 621.91(088.8) (5e) 1. Парфенов О.Д. Способы повышения точности обработки на универсальных металлорежущих станках. M., 1962, с. 62-83, рис. 29,50 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ на станке, содержащее сдвоенный подвижный люнет, опорные элементы которого базируются на обрабатываемой и обработанной поверхности вала, и измерительную скобу, связанную через усилительно-преобразующий блок с механизмом режущего инструмента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, измерительная скоба и механизм подналадки с резцом установлены на сдвоенном подвижном люнете, корпус которого установлен на суппорте станка с возможностью возвратно-поступательного пе.— ремещения в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, а измерительная скоба установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно люнета в направлении поверхности детали.

1 1098

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов металлобработки, а именно к устройствами для осуществления измерения отклонения диаметрального размера нежестких длинных валов на токарных станках и автоматической подналадки режущего инструмента непосредственно в процессе обтачивания.

Известно устройство для обработки валов, которое содержит базирующуюся по обработанной поверхности детали измерительную скобу, и механизм подналадкн режущего инструмента, управляемый по данным прямого измерения отклонения диаметрального размера обрабатываемого вала непосредственно в процессе резания, и сдвоенный подвижный люнет (1 1.

Применение сдвоенного подвижного люнега, опорные элементы которого базируются по обрабатываемой и обработанной поверхности нежесткого вала, позволяет обеспечить высокую виброустойчивость при обработке длинного нежесткого вала и раскрыть" зону резания для введения в нее измерительного узла (не мешающего работе люнета) устройства автоматической компенсации погрешностей обработки. Но применение сдвоенного подвижного люнета приводит к искривлению оси нежесткого вала у передней или задней бабки, так как при жестком креплении сдвоенного подвижного люнета на попереч35 ных салазках токарного станка из-за возникающих при обработке искривлениях оси. нежесткого вала и связанных с этим вибраций и релаксационных рывков точная и устойчивая работа контура автоматического управления устройства не обеспечивается. Это снижает точность чистовой обработки длинных нежестких валов при использовании автоматического устройства, вынуждает вести,чистовое обтачивание на низких режимах резания (так, при чистовой обработке длинных нежестких валов 80 мм и длиной 5 м из стали марки 12Х18Н10Т скорость резания

50 составляет всего 5 м/мин).

Цель, изобретения — повышение точности и производительности обработки.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем сдвоенный подвижный люнет, опорные элементы которого базируются на обрабатываемой и обработанной поверхности вала, и измерительную скобу, связанную че673 рез усилительно-преобразующий блок с механизмом подналадки режущего ин,струмента, измерительная скоба и механизм подналадки с резцом установлены на сдвоенном подвижном люнете, корпус которого установлен на суппорте станка с возможностью возвратнопоступательного перемещения в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, а измерительная скоба установлена с возможностью возвратнопоступательного перемещения относительно люнета в направлении поверхности детали.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид, на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство для обработки нежестких валов включает в свой состав сдвоенный подвижный люнет, корпус 1 которого устанавливается на суппорте

2 токарного станка (на месте снимаемого для этого штатного реэцедержателя) с помощью плоских пружин 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения горизонтально в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности. Опорные элементы 4 сдвоенного подвижного люнета (ролики или кулачки) базируются по обработанной и обрабатываемой поверхности нежесткого длинного вала 5. На корпусе 1 люнета жестко закрепляется корпус 6 механизма 7 подналадки

Резца, а также корпус измерительного узла 8 (с измерительным преобразователем, например индуктивным), который установлен на корпусе 1 люнета с возможностью самоустановки (например, на плоских пружинах 9). Измерительный узел 8 соединяется с блоком 10 управления, имеющим на лицевой панели табло, показывающее отклонение текущего диаметрального размера обрабатываемого вала от первоначально заданного (принятого при настройке устройство на "0").

Подналадка режущего инструмента (резца) 11 (компенсация погрешностей обработки) производится непосредственно в процессе резания автоматически с помощью механизма 7 перемещения резца, включающего винтовую пару 12 и управляемого блоком 10 управления по отклонению диаметрального размера детали от требуемого.

Измерительный узел снабжен механизмом перемещения в виде маховика

13 и винтовой пары 14.

Ь73 4 ветствующей кнопки или автоматически от соответствующей схемы блока 10 управления (не показано) происходит подключение выхода измерительного узла через блок 10 управления к входу механизма 7 подналадки режущего инструмента. Одновременно включается продольный "самоход" токарного станка.

В процессе обработки нежесткий вал вращается в сдвоенном люнете, который обеспечивае устойчивое безвибрационное производительное резание, за счет плоских пружин 3 люнета происходит плавное (без релаксационных рывков и вибраций) отслеживание продольных погрешностей из-за неточностей направляющих станины станка, вы. ставления заднего центра и т.д., при появлении отклонения диаметрального размера обрабатываемого нежесткого вала от требуемого (зафиксированного при начальной настройке иэмерительного узла 8 устройства) происходит соответствующее перемещение резца 11 для компенсации возникающих погрешностей обработки. Следовательно, требуемый диаметральный размер обрабатываемой детали стабилизируется по всей длине вала непосредственно в процессе резания.

Устройство позволяет обеспечить точность обработки длинномерных нежестких валов (например, диаметром

30-90 мм и длиной 5-12 м из спецсталей) по 6-7 квалитетам с получением погрешности продольной формы порядка 0,01-0,02 мм независимо от неточностей направляющей станины токарного станка, износа резущего инструмента, неточности выставления заднего центра или люнетов и т.п., причем указанная высокая точность обработки обеспечивается на технологически напряженных режимах резания, т.е. одновременно достигается значительное (не менее чем на 507) увеличение производительности обработки.

Кроме того, устройство позволя г значительно повысить виброустойчи50 вость обработки, благодаря чему скорость резания при чистовой обработке длинных нежестких валов из спецсталей увеличивается в несколько раз (с 5 до 40 м/мин при обработке длинного нежесткого вала-трубы из стали

12Х18Н10Т).

3 1098

В устройстве имеется возможность параллельно вести обработку детали еще одним резцом 15, расположенным впереди трех передних опор сдвоенного подвижного люнета. 5

Механизм 7 подналадки используется только на чистовой стадии обработки и представляет собой узел, предназначенный для осуществления процесса резания с компенсацией на ходу 1р возникающих погрешностей обработки.

Он состоит иэ микродвигателя постоянного тока, редуктора и клиновой пары (не показаны).

Блок 10 управления включает в свой1 состав генератор, реле времени, компаратор, преобразователь сигнала, устройство логического управления, оконечный усилитель мощности, источник питания, устройство управления двигателем начальной размерной настройки датчика измерительного узла, устройства реверса. Он предназначен для преобразования и усиления сигналов, поступающих с индуктивного преобразователя измерительного узла

8, а также для формирования управляющего напряжения, которое подается затем на механизм подналадки резца.

Перед установкой детали верхняя часть люнета откинута, измерительный узел 8 отведен с помощью маховика 13 винтовой пары 14 в нерабочее положение, в котором он не мешает установке на станок обрабатываемой детали. .35

После этого устанавливается заготовка и производится черновая обработка детали (в работе участвуют опорные элементы 4 люнета, которые базируются по ранее обработанной поверхности). 4р

Затем измерительный узел 8 предварительно настраивается на требуемый диаметральный размер. Далее протачивают пробный участок (в работе участвуют опорные элементы люнета, которые базируются по обработанной поверхности). Замеряют полученный размер и производят окончательную установку резца 11 в рабочее положение механизмом 7 подналадки. Производят окончательную обработку. При этом измерительный узел 8 подводят к обработанной поверхности и устанавливают его в "0" по табло на лицевой панели блока управления. После завершения такой начальной настройки измерительного узла 8 нажимом соот1098673

Составитель B. Алексеенко

Редактор С. Лекарь Техред О.йеце Корректор. А. Ильин

Заказ 4307/8 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4