Устройство для обработки фасонных поверхностей

 

изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при токарной обработке фасонных поверхностей. Целью изобретения является повышение точности обработки за счет уменьшения упругих деформаций элементов станочных приспособлений.Устройство содержит телескопический рычаг 5, шарнирно связанный с кареткой 7, снабженной датчиками 23 и 24 усилий передающими электрические сигналы о деформации элементов устройства в блок 31 управления приводом каретки 7. В соответствии с полученными сигналами блок 31 обеспечивает работу гидроцилиндров 10 и 11 в направлении уменьшения деформаций. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 B 5/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4497177/08 (22) 24.10.88 (46) 23.03.91. Бюл. N 11 (71) Камский политехнический институт (72) М.С. Исламов (53) 621.941,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1348068, кл. В 23 В 5/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при токарной обработке фасонных

„„. Ж„„1636131 А1 поверхностей, Целью изобретения является повышение точности обработки эа счет уменьшения упругих деформаций элементов станочных приспособлений. Устройство содержит телескопический рычаг 5, шарнирно связанный с кареткой 7, снабженной датчиками 23 и 24 усилий передающими электрические сигналы о деформации элементов устройства в блок 31 управления и риводом каретки 7. В соответствии с полученными сигналами блок 31 обеспечивает работу гидроцилиндров 10 и 11 в направлении уменьшения деформаций. 2 ил.

1636131

40

50

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может найти применение при токарной обработке фасонных поверхностей.

Целью изобретения является повышение точности обработки эа счет уменьшения упругих деформаций элементов станочных приспособлений.

На фиг, 1 представлена кинематическая схема устройства; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство для обработки фасонных поверхностей состоит из приводного вала 1, установленного s подшипниковом узле 2 и пбсредством цилиндрического шарнира 3 и регулировочного механизма 4 соединенного с телескопическим рычагом 5, который с помощью сферического шарнира 6 соединен с кареткой 7 поступательного движения, на которой установлен резцедержатель

8 с резцом 9. Каретка 7 снабжена приводом в виде двух гидроцилиндров 10 и 11, штоки

12 и 13 которых с помощью шарниров 14 и

15 соединены с полэунами 16 и 17. размещенными в пазах 18 и 19 каретки 7, выполненными параллельно граням 20 и 21 четырехгранной призмы 22.

Призму желательно выполнять заодно с кареткой 7. как единую, цельную конструкцию (фиг. 2), но возможны и другие конструктивные варианты. Шарнир 6 расположен на верхнем торце призмы 22, а на боковых гранях 20 и 21 установлены датчики 23 и 24 усилий, например пьезодатчики.

Кроме пьезодатчиков, в устройстве могут быть использованы индуктивные (с переменным воздушным зазором, с подвижным железным сердечником, магнитоупругие), емкостные, омического сопротивления, полупроводниковые, проволочных сопротивлений, фотоэлектрические, оптические и т, п, Датчики 23 и 24 и электромагниты 25 — 28 золотников 29 и 30 гидроцилиндров 10 и 11 электрически соединены с блоком 31 управления приводом каретки, Гидроцилиндры 10 и 11 через золотники

29 и 30 с электромагнитным управлением сообщаются с источником давления (например, насосом 32) и баком 33.

Заготовка обозначена позицией 34, ось приводного вала 1 — позицией 35.

Устройство работает следующим образом.

Приводной вал 1 располагают относительно заготовки 34 соответственно обрабатываемой поверхности и в этом положении закрепляют на опорной конструкции подшипниковый узел 2. Телескопический рычаг

5 с помощью регулировочного механизма 4 устанавливают под необходимым углом к оси 35 приводного вала 1. закрепляют резец

9 в реэцедержателе 8. Приводят во вращение заготовку 34 и приводной вал 1. При этом точки каретки 7 и вершина резца 9 в силу кинематических свойств устройства стремятся перемещаться по соответствующей кривой второго порядка (на фиг, 1 показан эллипс), но из-за наличия сопротивления перемещению каретки 7 и силового воздействия заготовки 34 на резец 9 возможна некоторая упругая деформация звеньев устройства, например телескопического рычага 5, что делает потенциально возможным искажение траектории движения каретки 7, т,е. отклонение ее от заданной, что эквивалентно некоторой потере точности обработки (точности воспроизведения геометрии фасонной поверхности) Потенциально возможное отклонение траектори каретки 7 (резца 9) от заданной предотвращается в предлагаемом устройстве следующим образом.

Аналогично описанному, возможна деформация призмы 22 — деформация изгиба в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельных граням 20 и 21. При этом происходит изгиб пьезодатчиков 23 и 24, и в блок 31 управления поступают электрические сигналы, адекватные деформациям пьезодатчиков.

В соответствии с полученными сигналами блок 31 управления подает напряжение на электромагниты 25 или 26 золотника 29 и

27 или 28 золотника 30, в результате чего четырехходовые трехпозиционные распределительные золотники 29 и 30 приходят в позиции, соответствующие движению штоков 12 и 13 гидроцилиндров 10 и 11 в направлении уменьшения деформаций призмы 22 до полного устранения деформаций. Нулевая деформация призмы 22 означает, что каретка 7 и резец 9 вновь вышли на заданную траекторию.

Поскольку вращение вала 1 совершается с малой угловой скоростью (примерно 0,5 оборота эа все время обработки поверхности второго порядка), то система не может войти в колебательный режим и резец 9 практически всегда остается на заданной траектории, чем и обеспечивается высокая точность обработки. При этом точность воспроизведения геометрии фасонной поверхности лимитируется лишь чувствительностью датчиков и при использовании оптических датчиков погрешность может быть уменьшена до величин, не превышающих десятых долей микрометра, Предложенное техническое решение, кроме обработки фасонных поверхностей, 1636131 может найти применение для повышения точности обработки иэделий и других типов.

Внедрение изобретения расширяет технические возможности технологии машиностроения. резцом, установленный на каретке, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности обработки, устройство снабжено четырехгранной призмой с датчиками уси5 лий, установленной на каретке. блоком управления приводом каретки, электрически соединенным с датчиками усилий, и линейными двигателями. электрически связанными с блоком управления, причем штоки

10 линейных двигателей шарнирно соединены с введенными в устройство полэунами, установленными в пазах каретки, выполненных параллельными граням призмы.

Формула изобретения

Устройство для обработки фасонных поверхностей, содержащее приводной телескопический рычаг, шарнирно связанный с кареткой, смонтированной с возможностью перемещения на плите, и реэцедержатель с

Саста вител ь А. Кап ранов

Редактор А.Шандор Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðîøè

Заказ 781 Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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