Устройство для токарной обработки нежестких деталей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее привод и систему для создания растягивающего усилия детали, включающую в себя исполнительный механизм,/ отличающее ся тем, что, с целью повьлиения точности и качества обработанной поверхности, система для создания растягивгиощего усилия снабжена установленным на суппорте электрооптическим блоком, состоящим из источника : света, системы линз, установленной с возможностью вращения фильтр-диафрагмы и светоприемного устройства, выход которого соединен с исполнительным механизмом. (рие.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

В 23 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ К ОТНРЫТИЙ (21) 3431792/25-08 (22) 23.04.82 (46) 30.07.84. Бюл. Р 28 (72) Э. Я.Ивашин, В.A ..Карпушин и P .Á.Ìèòêèí (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.941(088.8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 880633, кл. В 23 В 1/00, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ OSPAБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее

„„SU„„1105282 А привод и систему для создания растягивающего усилия детали, включающую в себя исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и качества обработанной поверхности, система для создания растягивающего усилия снабжена установленным на суппорте электрооптическим блоком, состоящим из источника, света, системы линз, установленной с возможностью вращения фильтр-диафрагмы и светоприемного устройства, выход которого соединен с исполнительным механизмом.

1105282

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для использования в устрОйствах для токарной обработки нежестких деталей с растяжением.

Известно устройство для токарной 5 обработки нежестких деталей с растяжением, включающее в себя измеритель и блок управления, связанный с механизмом растяжения (1, Однако такое устройство не позво- 10 ляет контролировать качество обрабатываемой детали, а обеспечивает лишь регистрацию ее упругого отжима поперечной деформации.

Цель изобретения — повышение точности и качества обработанной поверхности.

Для достижения поставленной цели в устройстве для токарной обработки нежестких деталей, включающем привод и содержащую исполнительный механизм систему для создания растягивающего усилия, последняя снабжена установленным на.суппорте электрооптическим блоком, состоящим из источника света, системы линз, установленной с вo3можностью вращения фильтр-диаграммы и светоприемного устройства, выход которого соединен с исполнительным механизмом.

На фиг. 1 изображено устройство ЗО для токарной обработки нежестких де" талей с растяжением; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Обрабатываемая деталь 1 закреплена в патронах 2 и 3. Устройство 4 35 для задания растягивающего усилия Р> содержит резец 5 и оптический блок, состоящий из источника света с микрообъективом 6, системы линз 7, фильтрдиафрагмы 8, призмы 9, передачи из 4() системы колес 10 и 11 с приводом от двигателя 12, линзы 13, точечной диафрагмы 14, светоприемника 15, усилителя 16 и схемы 17 управления. Направление подачи показано стрелкой

S, вращение детали п . Оптическая ось системы обозначена 0-0. .Оптический блок, имеющий элементы

7-9, 11-15 выполнен в отдельном блоке.

Отклоняющая призма 9 установлена в корпусе колеса 11, вращение которого задается двигателем 12. Оптический блок выполнен таким образом, что система линз 7, линза 13, диафрагма

14 и фотоприемник 15 расположены на оптической оси системы 0-0 . Линзы

7 установлены таким образом, что их фокусы совмещеыы в точке f, Фильтрдиафрагма 8 установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к оптической оси .0-0„. 60

Величина перемещения определяется известным способом, например микромет ром (не показан) .

В процессе обработки деталь 1 вращается со,.скоростью п, а резец 5 65 перемещается в направлении, показанном стрелкой S Пучок лучей, испускаемый источником света с микрообъективом 6, отразившись от уже обработанной поверхности детали 1, поступает на вход оптической системы линз

7, фокусы которых сопряжены. На выходе системы линз 7 соответствующий пучок выделяется с помощью перемещающейся фильтр-диафрагмы 8. При вращении призмы от двигателя 12 дифракционная картина,которая образуется изэа наличия точечной диафрагмы 14, также вращается. Призма установлена таким образом, что диаметр вращения примерно равен диаметру точечной диафрагмы. Дифракционная картина, таким образом, движется вдоль окружности точечной диафрагмы. При отсутствии волнистости на поверхности обработанной детали с выхода фотоприемника 15 в усилитель поступает сигнал определенной величины, который усиливается, обрабатывается и сравнивается с опорным сигналом в схеме 17 управления.

При возникновении локальных неровностей обработанной поверхности вследствие появления низкочастотных колебаний элементов системы СПИД, изменяется дифракционная картина, что приводит к изменению величины тока с выхода фотоприемника, накладываемого на опорный сигнал. Амплитуда и фаза сигнала соответствуют радиальному и угловому смещениям пучка лучей, которые пропорцинальны изменению шероховатости и волнистости обработанной поверхности.

Причем в схеме 17 сигнал частотой, равной частоте развертки (определяется скоростью вращения двигателя

12), настраивается в соответствии с опорным сигналом в направлении одной иэ осей, например X (Х, У вЂ” координаты положения изображения точечной диафрагмы), разделяется на два компонента, отличающиеся по фазе на угол 90 . Фильтр схемы 17 пропускает только компонент постоянного тока, который является сигналом ошибки, определяемой сдвигом при сканировании. Оба созданных сигнала связаны квадратической зависимостью, соответственно для осей Х и У. Изменением растяжения обрабатываемой детали сводятся к нулю сигналы оси X u

У. Как показывают расчеты, среднеквадратическая погрешность волнового фронта может составлять менее 100 (для. устройства, имеющего радиус изображения зрачка 12,5 йи, при выделении 10 точек), что обеспечивает точность в пределах 0,2-0,5 мкм в режиме контроля шероховатости. При этом скорость вращения диафрагмы выбирается равной п 4, — — Nn>, где N некоторое целое число, выбираемое из

1105282 фиг. 2

Составитель В.Влодавский

Редактор Л.Пчелинская Техред С.Мигунова

Корректор A.THñêî

Заказ 5430/B Тираж 1037

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4; условий обработки детали, При работе в режиме допускового контроля скорость вращения диафрагмы и равна скорости вращения обрабатываемой детали.

Схема 17 реагирует на изменения поступающих сигналов и подает управляющий сигнал в исполнительный механизм растягивающего устройства, изменяющего в пределах упругости обра- 1О батываемой детали растягивающее усилие Р>

Предлагаемая схема контроля и управления шероховатостью и волнистостью обрабатываемой поверхности обеспечивает воэможность контролировать параметры вращающихся деталей, в то время как известные схемы предназначены только для статического контроля неподвижных деталей.

Использование предлагаемого устройства для токарной обработки позволяет значительно повысить качество обработанной поверхности, путем регулирования волнистости,возникающе вследствие появления вибраций, режи мами резания и растяжения.

Схема проста в конструктивном исполнении.