Устройство для адаптивного управления точностью механической обработки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU, 1240547

А2 (50 4 В 23 Q 15/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (61) 1065143 (21) 3610130/25-08 .(22) 29.06.83 (46) 30.06 86. Бюл. В 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) В.Н.Абдулов, А.Ф. Красильников,,В.А.Майоров, В.Н.Подураев и M.Ê.Ïàê (53) 621.941.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1065143, кл. В 23 Q 15/12, 1982 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ТОЧНОСТЬЮ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ по авт. св. 9 1065143, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, улучшения шероховатости и снижения влияния технологической наследственности пу, тем коррекции положения режущего инструмента в . направлении подачи, направляющие задней панели выполнены под углом в плоскости XOZ к основанию державки.

4 12

Изобретение относится к машиностроению, а именно к техническим средствам, обеспечивающим повьппение точности механической обработки на металлорежущих станках, например токарных и может быть применено в станкостроении при разработке но-. вых и модернизации старых универсальных и специальных станков и автоматических линий.

Цель изобретения — повышение точности, улучшение шероховатости и снижение влияния технологической наследственности путем коррекции поло-. жения режущего инструмента в направлении подачи.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид спереди, на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; нафиг. 5- сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 — .схема усилий в плоскости

YOZ-, на фиг. 7 — схема отработки механизма в плоскости YOZ; на фиг. 8— схема усилий в плоскости XOZ на фиг. 9 — схема отработки механизма в плоскости XOZ.

° Устройство состоит.из передней 1

- и задней 2 панелей. Задняя панель 2 крепится с возможностью поворота вокруг оси 3 к державке 4 винтами 5, причем на державке,4 закреплена шкала 6,. служащая для визирования угла поворота о - (фиг. 6) в. плоскости YOZ.

Пайели 1 и 2 конструктивно выполнены так, что 7-образные направляющие . скольжения 7 (фиг. 4), по которым ° они контактируют, расположены под йуглом 8 (фиг. 8) к оси Z в плоскости XOZ. Предварительный контакт направляющих осуществляется при помощи пластинчатых пружин 8 (фиг. 4 и 5), расположенных в верхней и нижней частях устройства. Поступательное перемещение панели 1 по направлению панели 2 упруго ограничено винтовыми пружинами (У„) 9 и 10. Предварительный натяг пружин создается винтами 11 и 12. Для одностороннего жесткого ограничения поступательного перемещения панели 1 используется винт 13 с контрвинтом 14, расположенные в винте 11. Винты 11 и 12 находятся в верхней и нижней планках 15.

В коническом отверстии передней панели 1 закреплен резец 16 с возмож ностью поворота вокруг оси конического отверстия. Угол поворота резца

40547 2 вокруг своей оси определяется по шкале 17. Резец 16 закреплен в коническом отверстии передней панели винтом 18. Расклинивание самотормозящего угла конуса (освобождение резца 16 с целью установки наиболее рациональ" ных углов резания) производится припомощи винтов 19. На резце 16 закреплена режущая пластина 20 с возможностью переустановки вершин, Устройство устанавливается на суппорте станка с базированием по опорной поверхности основания 21 державки 4.

Устройство работает следующим образом.

При постоянных параметрах резания (припуск, твердость заготовки и т.д.) силы резания постоянны. В этом случае передняя панель 1 (фиг. б, 8) находится в равновесии, т.е. действие сил Р„, P>, Pz уравновешивается упругой реакцией пружин F (фиг. 6, 8) и реакцией направляющих И„ и М». При изменении параметров резания, например, припуска или твердости заготовки изменяются,, усилия резания. Система выходит из равновесия. II увеличении Р» увеличивается отжим технологической системы. Вершина режущего элемента из точV. н ки О, переместится в точку Р,, а

i деталь из точки 0 в точку 0 . Погрешность .=бработки при этом будет

Руввийтьск сУмме пРоекЦий вектоРов

Р, Dr, и О,; О" вв ось У. Но твк как одновременно .с увеличением силы

Р>, увеличивается сила Рп, панель 1

"(фиг..6) переместится по направляющим вниз и на деталь, т.е. иэ точки

D в точку Dz, (фиг. 7). Таким обраМ У (40 зом, наличие угла о(, (ф-- угол наклона направляющих в плоскости YOZ) позволяет компенсировать отжим технологической системы в направлении Y и поддерживать вершину режущего эле45 мента на заданном диаметре. обработки.

При увеличении силы Р„ отжим технологической системы в направлении Х увеличивается, подача при продольном течении дестабилизируется, шероховатость ухудшается, точность обработки при поперечном точении снижается на величину Д Х=РП„ (фиг. 9), разворот суппортной группы в плоскости XOY увеличивается, что снижает точность обработки при продольном точении, но .т одновременно с увеличением силы Ц,, увеличивается и сила Р, под действием которой вершина режущего элемента переместится вниз в направлении, 1240547

IpoTHBoIIoJIoEHoM отжиму, т.е. из точки D в точку Р " (фиг. 9). Таким образом, наличие угла 6 (8 - угол наклона направляющих в плоскости Х02) позволяет в процессе обработки кор-. ректировать упругие деформации технологической системы в направлении Х и поддерживать вершину режущего элемента при продольном точении на линии постоянной подачи (D„ „ D» при к поперечном точении на настроенном размере обработки.

При правильном выборе регулируе мых параметров устройства (А,lg,Q„) (Иц - податливость пружин) величина ноднастройки режущего элемента по оси Y (т.е. в направлении, лимитирующем точность обработки при продольном точении) и по оси Х (т.е. в направлении, лимитирующем точность обработки при поперечном точении и в направлении подачи инструмента при продольном точении) будет равняться и противоположно направлена величине упругих деформаций технологической системы по этим осям, независимо от факторов, влияющих на изменение усилий резания. Вследствие этого точность обработки повысится, снизится влияние наследственности при механической обработке, подача стабилизируется, а в результате стабилизации подачи улучшится шероховатость обработанной поверхности.

Величины настраиваемых параметров (о(, 8,

ХОУ, возникающих под действием силы

Рх и@ ° щ г = х +у =0, где х — отжим технологической системы в направлении Х; у — отжим технологической системы в направлении У;

15 и из условия минимизации коэффициента уменьшения остаточной погрешности

hl

R ==- возникающей вследствие изoft ° меняющегося в процессе обработки припуска, где dt — остаточная погрешность, Д г — величина изменения припуска или остаточная погрешность на предшествующей операции.

Использование предлагаемого устройства повышает производительность, обработки, так как оно позволяет заменить менее производительные шлифовальные операции токарными без снижения точности обработки, а при использовании минералокерамики в качестве режущего инструмента и без ухудшения шероховатости обрабатываемой поверхности..

1240547

1240547

Составитель А.Шубин

Редактор Ю.Середа,Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов.

Заказ 3434/9 Тираж 826 . Подписное

BHHHIiH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4