Способ аттестации индикатора детали для размерной настройки сверлильно-фрезерно-расточных станков с чпу и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к размерной настройке станков с ЧПУ. Целью изобретения является повышение производительности, точности и надежности аттестации за счет ориентации в координатах станка аттестационных поверхностей меры без их обработки. Аттестацию индикатора детали осуществляют следующим образом. Устанавливают меру нежестко, соединяют ее с калиброванными поверхностями установленной в шпиндель оправки. Достигнутое положение меры принимают за известное положение оправки. Устройство аттестации содержит податливую меру с калиброванным отверстием, поджатую пружиной к направляющей плоскости устройства, вторую меру в виде податливого штифта с аттестационной площадкой, поджатого пружиной к корпусу устройства, и механизм возврата штифта в исходное положение. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 q 15/00

ВСЕСОЮЗНАЯ

ПАТЕНТНО- ТЕй ЧЩДЯ

БИБЛИЕТЕпА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4329771/31-08 (22) 17.11.87 (46) 15.11.89. Бюл. N 42 (71) Ленинградский кораблестроительный институт (72) А.В.Безруков, E.Â.Áèðóëÿ и А.С.Захаревский (53) 62!.9(088.8) (56) Users Handbook ИР1, ИРЗ и ИР4 .

Probes Renishav Electrical Ltd. New

Hills, с. 14-17, England. (54) СПОСОБ АТТЕСТАЦИИ ИНДИКАТОРА ДЕ-, ТАЛИ ДЛЯ РАЗИЕРНОЙ НАСТРОЙКИ СОЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНО-РАСТОЧНЦХ СТАНКОВ

С ЧПУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к металлообработке, а именно к размерной на" стройке станков с ЧПУ. Целью изобретения является повыоение производиИзобретение относится к металлообработке, а именно к размерной настройке станков с ЧПУ.

Целью изобретения является повышение производительности, точности и надежности аттестации материалов и инструмента за счет ориентации в координатах станка аттестационных поверхностей меры беэ их обработки.

На Фиг.I показано устройство, общий вид; на фиг.2 -. разрез А-А на фиг.1 на Фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Способ аттестации индикатора дета" ли реализуют следующим образом.

Индикатор детали мод. БВ-4272-03 (производства Ленинградского инструÄÄSUÄÄ 1521562 А1

2 тельности, точности и надежности аттестации за счет ориентации в координатах станка аттестационных поверхностей меры беэ их обработки. Аттестацию индикатора детали осуществляют следующим образом. Устанавливают меру нежестко, соединяют ее с калиброванными поверхностями установленной в шпиндель оправки. Достигнутое положение меры принимают за известное . положение оправки. Устройство аттес" тации содержит податливую меру с калиброванным отверстием, поджатую пружиной к направляющей плоскости устройства, вторую меру в виде податливого штифта с аттестационной площадкой, поджатого пружиной к корпусу устройства, и механизм возврата штифта в исходное положение. 2 с.п, Ф-лы, 3 ил.! ментального завода) аттестуют на

I сверлильно-фрезерно-расточном станке мод. ИР800ИФ4. Перед началом аттестации в шпиндель станка устанавливают конусно-цилиндрическую оправку (кон" струкции, аналогичной приведенной на

Фиг.3) с диаметром ее цилиндрической части 29,90 мм, на стол станка устанавливают призму, а на вертикальную стенку последней " устройство аттес- ф тации (Фиг.1-3), содержащее аттестационную меру с калиброванным отверстием диаметром 30,00 мм в положении, при котором направляющий конус оправки расположен против отверстия меры.(с несоосностью до 10 мм). Оправку приводят во вращение (и =

1521562

= 200 об/мин) и перемещают шпиндель с оправкой вдоль его оси встречно с мерой устройства аттестации с подачей )00 мм/мин. По мере встречного движения меры и оправки конус последней входит в отверстие меры, соединяется с его цилиндрической поверхностью, по которой скользит коническая поверхность оправки, центрируя меру относительно его оси. После введения цилиндрической части оправки в отверстие меры вращающуюся оправку перемещают в плоскости, перпендикулярной- оси шпинделя, от оси с подачей 15

20 мм/мин на расстояние А, равное:

А = 30,00/2 - 29,90/2 0,05 (мм).

При этом оправка увлекает меру за собой и последняя также осуществляет поступательное перемещение. Затем вращающуюся оправку перемещают в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, в исходное положение (к оси шпинделя) по спирали Архимеда с шагом

0,002 мм и подачей 20 мм/мин. Мера перемещается вслед за оправкой, а центр ее калиброванного отверстия также описывает спираль с центром, лежащим на оси исходного положения шпинделя. Цилиндрическая часть оправ- З0 ки при перемещении по первому витку спирали и вращении описывает поверхность с радиусом-вектором, большим

29,90/2 = 14,95 (мм) на 0,01-0,04 мм из-за погрешностей установки оправки в шпиндель и биении ее цилиндрической части относительно хвостовика.

При движении по спирали и достижении радиусом-вектором описываемой оправкой поверхности значения 15,00 мм, равного радиусу калиброванного отверстия, смещение меры прекращается, а центр ее калиброванного отверстия оказывается совмещенным с осью исходного положения оправки с точностью, определяемой половиной шага спирали, т.е. 0,001 мм. Увеличение шага спирали приводит к потере точности центрирования меры, а в конечном итоге и точности аттестации индикатора. По" этому не следует .выполнять спираль с шагом больше 0,020 мм, обеспечивающим центрирование с погрешностью не больше 0,010 мм, сравнимой с погрешностью измерений меры индикатором. Увеличение расстояния А сверх

А = D,/2 - D /2, где D, и Dz - диаметры соответственно калиброванного отверстия меры и цилиндрической части оправ ки, нецелесообразно, поскольку приводит к увеличению числа витков спирали и, следовательно, увеличению времени аттестации. Уменьшение расстояния А по сравнению с

А = D„/2 — Dz/2 недопустимо, так как радиус-вектор описываемой оправкой поверхности на первом витке спирали окажется меньше радиуса отверстия меры, что приведет к неточному центрированию последней, По достижении радиусом-вектором описываемой оправкой поверхности значения 15,00 мм и совмещснии центра калиброванного отверстия с осью шпинделя оправка некоторое время продолжает перемещение к центру спирали ° По достижении оправкой центра спирали (оси шпинделя) оправку выводят из отверстия с подачей 100 мм/мин и перемещают к второй мере - цилиндрическому штифту устройства аттестации. Оправку перемещают с подачей 100 мм/мин вдоль оси упомянутого штифта на заданное расстояние, обеспечивающее гарантированное касание конуса оправки со штифтом, соединяют оправку со штифтом с перемещением последнего на 3-5 мм внутрь корпуса устройства аттестации. Ориентация меры и штифта занимает 2 мин.

Затем оправку отводят от штифта и возвращают в инструментальный магазин станка. Система ЧПУ станка запоминает координаты оси шпинделя и вершины конуса оправки и принимает их за координаты оси калиброванного отверстия и аттестационной площадки штифта. 8 шпиндель станка устанавливают индикатор детали и измеряют положение центра калиброванного отверстия с точностью 0,005-0,010 мм, определяемой высокой точностью и чистотой калиброванного отверстия, измеряют радиусы калиброванного отверстия в четырех направлениях вдоль координатных осей станка, перпендикулярных оси шпинделя. По измеренному и известному положению центра отверстия система ЧПУ станка автоматически определяет поправки на положение центра наконечника щупа относительно оси шпинделя, а по измеренным в четырех направлениях и известному радиусу отверстияпоправки на перебеги щупа по четырем направлениям и хранит их в памяти.

Индикатором детали измеряют положение аттестационного штифта вдоль оси шпинделя, и по измеренному и извест1521562 ному значениям система ЧПУ станка определяет поправки на положение и перебег наконечника щупа вдоль оси шпинделя.и хранит их в памяти. Измерения занимают 3 мин и осуществляются автоматически. Способ может быть реализован и на других сверлильно-фрезерно-расточных станках и индикаторах детали.

Устройство аттестации индикатора детали содержит корпус 1 с фланцем и отверстиями для его крепления на столе станка в приспособлении 2. 8 корпусе устройства размещены мера 3 с калиброванным отверстием Й, установленная на крышке 5 корпуса, которая поджата к последней пружиной 6. Пружина помещена в стакан 7, имеющий возможность перемещений вдоль оси пружины, перпендикулярной направляющей плоскости меры. Плоский торец стакана 7 сопряжен со сферическим торцом стакана 8. Стакан 8 соединен с мерой 3 и имеет возможность перемещений по плоскому торцу стакана 7 при перемещениях меры 3 по направляющей плоскости крышки корпуса. В корпусе устройства размещены также мера 9 с аттестационной площадкой 10, перпендикулярной оси шпинделя, и механизм прижима и возврата меры 9 в исходное положение, состоящий из- возвратного штифта 11, коромысла 12, оси

13 коромысла, пружины 14 и стаканов

15, имеющих возможность перемещений вдоль оси пружины.

Устройство аттестации работает следующим образом.

При перемещении вращающейся оправки 16 вдоль оси шпинделя встречно с мерой 3 устройства конус оправки входит в отверстие, соединяется с цилиндрической поверхностью отверстия, центрируя последнее относительно оси шпинделя. После введения оправки в отверстие ее перемещают в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, от оси, в результате чего мера также перемещается. При перемещении оправки в исходное положение. по спирали Архимеда мера смещается вслед за оправкой, а центр ее отверстия описывает спираль с центром, лежащим на оси исходного положения шпинделя. Смеще" ние меры прекращается, а центр ее отверстия совмещается с осью исходного положения шпинделя при достижении радиусом-вектором описываемой оправкой поверхнести значения, равного радиусу калиброванного отверстия меры.

После перемещения оправки со спирали и достижения ее центра, вывода оправки из отверстия оправку перемещают к возвратному штифту 11 и вдоль его оси до взаимодействия с его торцом, вследствие чего штифт перемещается

1р на 3-5 мм внутрь корпуса устройства, Коромысло 12 поворачивается и перемещает штифт 11, возвращая его в исходное для аттестации положение. После перемещения оправки к штифту 11, 15 ее движения вдоль оси штифта и упора в него штифт перемещается на 3-5 мм внутрь корпуса устройства. "-атем.оправка отводится от штифта и возвращается в инструментальный магазин.

20 Таким образом, и первая, и вторая меры устройства аттестации оказываются сориентированными в координатах станка в определенном положении: ось калиброванного отверстия меры ока25 зывается совмещенной с осью шпинделя в известном положении, занимаемом им при введении оправки в отверстие, аттестационная площадка штифта вдоль оси шпинделя находится в положении, gg определяемом известным положением торца шпинделя и известным расстоянием от указанного торца вершины конуса оправки.

Примером реализации служит устрой35 ство аттестации с тремя штифтами, имеющими расположенные взаимно перпендикулярно аттестационные торцы.

Калиброванная по диаметру цилиндри" ческой части и по выле у оправка, ориентирует упомянутые торцы предлагаемым способом. Цилиндрическую поверхность оправки соединяют с торцами первого и второго штифтов, оси которых расположены взаимно перпенди45 кулярно и перпендикулярно оси шпинделя. По известному радиусу оправки и положению ее оси определяют положение соединенных с торцами штифтов точек оправки в координатной системе станка

5О и принимают это положение за положение аттестационных торцов штифтов.

Вершину оправки соединяют с торцом. третьего штифта и по известному положению торца шпинделя и вылету on55 равки определяют положение вершины оправки в координатной системе станка и принимают это положение за по-. ложение аттестационного торца третьего штифта вдоль оси шпинделя станка.

1521562

Затем индикатором детали измеряют упомянутые положения аттестационных торцов штифтов. По их измеренным и известным значениям определяют поправки на положение щупа и его пере5 беги.

Формула изобретения

1. Способ аттестации индикатора детали для размерной .настройки сверлильно»фрезерно-расточных станков с

ЧПУ, заключающийся в измерении индикатором. детали положения аттестацион- 1 5 ных поверхностей меры и определение поправки на измерения обрабатываемых деталей, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повыавния производительности, точности и надежности 20 аттестации, аттестационную меру индикатора устанавливают с возможностью ее осевого и радиального перемещения и соединяют аттестационные оверхности меры с калиброванными поверхнос- 25 тями установленной в апиндель станка оправки, приводят во вращение оправку и перемещает веру и оправку вдоль оси апинделя навстречу друг другу, а шпиндель с оправкой перемещают в 30 плоскости, перпендикулярной оси шпинделя в направлении от оси на расстояние А D,/2 — Dzl2, где О, - диаметр аттестационной поверхности меры D

z диаметр калиброванной поверхности оправки, а затем перемещают шпиндель с оправкой в исходное положение по спирали Архимеда с шагом 1-20 мкм и принимают достигнутое положение аттестационных поверхностей меры по известному положению калиброванных поверхностей оправки.

2. Устройство аттестации индикатора детали для размерной настройки сверлильно-.фрезерно-расточных станков с ЧПУ; содержащее корпус с крыв" кой,.в котором установлены меры с аттестационными поверхностями, о т л ич а ю щ е е с я тем, что одна мера установлена направляющей плоскостью на направляющей, выполненной на крывке корпуса перпендикулярно оси аттестационной поверхности меры, установленной с возможностью осевого и радиального перемещений, причем корпус снабжен первым стаканом с пружиной

f а мера - вторым стаканом, установленным с возможностью взаимодействия с подпружиненным стаканом корпуса, вторая мера выполнена в виде атифта с аттестационным торцом, установленного параллельно оси первой меры, в корпус снабжен твкже коромыслом, возвратным штифтом и второй пружиной, причем одно плечо коромысла связано с возвратным щтифтом, другое - с второй мерой, а вторая я установлена между возвратным ютифтом и вто» рой мерой.

1521562

A-А

Pgg. 2

Составитель В.Пиганов

Редактор А.йежнина Техред И,Ходанич Корректор Т.Палий

Заказ 6789/14 Тираж 894 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь тиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101