Способ управления обработкой стволов артиллерийских установок

Изобретение относится к области обработки полых длинномерных тел вращения, а именно к способам управления обработкой стволов артиллерийских установок. Способ управления обработкой стволов артиллерийских установок включает в себя сверление отверстия заготовки ствола и наружное точение. При наружном точении контроль положения инструмента осуществляется относительно оси центров, являющейся измерительной базой, совпадающей с технологической. В качестве измерительной базы принимается реальная ось окончательно обработанного отверстия ствола со всеми отклонениями от теоретической оси. Достигается сохранение равной толщины стенок ствола по всей длине в каждом радиальном сечении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения оборонно-промышленного комплекса при производстве стволов артиллерийских установок и может использоваться во всех областях промышленного производства при обработке полых длинномерных тел вращения, эксплуатирующихся в условиях интенсивных тепловых нагрузок, в том числе при обработке полых валопроводов пропульсивных систем в судостроении.

Известен способ управления станками, в котором вопрос точности решается с помощью контроля физических параметров, сопровождающих процесс резания, например уровень акустической эмиссии, зависящей от размерного износа инструмента с последующей автоматической поднастройкой [Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977 - 304 с.].

Недостатком такого способа является ограниченность решения задачи. В частности, такой способ недостаточен для решения задачи управления геометрической точностью обработки.

Частично указанного недостатка лишены способы, в которых вопрос управления точностью решается за счет управления упругими перемещениями инструмента [Теория автоматического управления /В.Н. Бруханов, М.Г. Косов и др./ Под ред. М.Ю. Соломенцева. - М.: Высшая школа, 2000. - 268 с.; Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. - М.: Машиностроение, 1989. - 296 с.].

Недостатком таких способов является невысокая точность, связанная с зависимостью от случайных параметров, прежде всего, неравномерностью припуска на обработку.

Частично указанного недостатка лишен способ автоматизированного управления с использованием накладного кругломера и корректирующих люнетов [Приложение к заявке на патент./ «Точность вала? - Это просто» / ООО «Техномаш» и Санкт-Петербургский завод Прецизионного Станкостроения].

Первым недостатком такого способа является низкая геометрическая точность формы текущего измеряемого сечения в связи с зависимостью измеряемой формы сечения обработанной поверхности от погрешности формы в сечении обрабатываемой поверхности. Вторым недостатком является возможное искривление оси обработанного вала в связи с тем, что установленный на суппорте станка люнет, перемещающийся совместно с суппортом по направляющим станины, повторяет ее отклонения от теоретической оси обрабатываемого вала. Такое отклонение может быть обусловлено погрешностями монтажа, упругими деформациями станины и фундамента станка, что особенно характерно для станков с длинной составной станиной.

Частично указанного недостатка лишен способ изготовления ствола артиллерийского орудия [Патент РФ №2419757, МПК F41A 21/00, 2011 г.], в котором разностенность ствола минимизируется за счет обработки отверстия на станке для глубокого сверления сверлом, имеющем режущую пластину и две направляющих, причем ствол и сверло вращаются во взаимно противоположных направлениях.

Недостатком такого способа является существенная зависимость геометрической точности и искажения оси отверстия ствола по причинам, зависящим от износа инструмента, непостоянства механических характеристик обрабатываемого материала, наличия случайных факторов, связанных с интерметаллическими включениями по длине ствола.

Частично указанного недостатка лишен способ изготовления артиллерийского орудия [Патент РФ №2092764, МПК F41A 21/00, 1997 г.], в котором определяют величину эксцентриситета отверстия ствола и последующего снятия фаски по всей длине.

Недостатками такого способа являются следующие: 1) не обеспечивается равностенность ствола; 2) не учитываются погрешности искажения оси отверстия по длине ствола.

Частично указанных недостатков лишен способ, являющийся прототипом [Патент РФ №2510665, МПК В23В 25/06, B23Q 15/12, 2014 г.], в котором повышение геометрической точности обработки достигается тем, что в плоскости, проходящей через вершину резца перпендикулярно оси центров, с помощью оптоэлектронных датчиков контролируют горизонтальные и вертикальные отклонения суппорта от оси центров станка, величину которых компенсируют за счет дополнительного перемещения каретки с резцедержателем в поперечном направлении при обточке наружной поверхности ствола.

Недостатком такого способа является низкая точность обработки полых длинномерных валов, например стволов артиллерийских установок. Такие изделия требуют равностенности каждого сечения ствола во избежание искажения геометрической оси ствола при интенсивных тепловых нагрузках. В принятом в качестве прототипа способе данная задача решается только в том случае, когда ось центров абсолютно совпадает с осью отверстия, что практически недостижимо.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение погрешности разностенности стволов в каждом их радиальном сечении по длине ствола. Технический результат заключается в том, что достигается равная толщина стенки ствола (трубы) по всей длине в каждом радиальном сечении.

Указанный технический результат достигается тем, что при продольном наружном точении заготовки ствола контроль положения инструмента осуществляется относительно оси центров, являющейся измерительной базой, совпадающей с технологической, причем в качестве измерительной базы принимается реальная ось отверстия ствола со всеми отклонениями от теоретической оси.

Суть предложенного способа поясняется фиг. 1 и 2 и заключается в следующем. Заготовка ствола (трубы) 1 с окончательно обработанным отверстием (каналом) 2 и предварительно обработанной наружной поверхностью устанавливается на обрабатывающий станок так, что станочная ось Z (поворотная ось) совпадала с осью наружной поверхности заготовки ствола (трубы). В отверстие (канал) ствола (трубы) устанавливается подвижная каретка 3, таким образом, чтобы центр закрепленной на ней марки 4 (мишени измерительной системы) совпадал с центром сечения отверстия (канала) ствола (трубы). С помощью оптической измерительной системы 5 (например, лазерного трекера) измеряются координаты XI(ZI), YI(ZI) центра мишени (а следовательно, и центра сечения отверстия (канала) ствола (трубы)) ряда сечений по длине ствола I=1…N с координатами ZI. Затем координаты центров сечений высчитываются в цилиндрической системе координат станка RI(ZI), θI(ZI), по полученным точкам строится уравнение оси отверстия (канала) ствола (трубы), например в виде сплайна. При окончательной обработке наружной поверхности ствола (трубы), например, при фрезоточении, инструменту 6 (фрезе) кроме продольной подачи 7 непрерывно задается смещение Δ(Z, θ) в радиальном направлении - оси Y (поперечной), зависящее от координаты по длине Z и угла поворота заготовки ствола θ, с тем, чтобы центр окружности обработанной наружной поверхности ствола заданного диаметра непрерывно совпадал с центром сечения отверстия (канала) ствола (трубы).

Таким образом, достигается равная толщина стенки ствола (трубы) по всей длине в каждом радиальном сечении.

1. Способ управления обработкой стволов артиллерийских установок, включающий в себя сверление отверстия заготовки ствола, наружное точение, при котором контроль положения инструмента осуществляется относительно оси центров, являющейся измерительной базой, совпадающей с технологической, отличающийся тем, что в качестве измерительной базы принимается реальная ось окончательно обработанного отверстия ствола со всеми отклонениями от теоретической оси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в отверстие ствола устанавливается подвижная каретка таким образом, чтобы центр закрепленной на ней мишени измерительной системы совпадал с центром сечения отверстия ствола, с помощью оптической измерительной системы измеряются координаты центра мишени (отверстия ствола) ряда сечений по длине ствола, затем координаты центров сечений высчитываются в цилиндрической системе координат и по полученным точкам строится уравнение оси отверстия ствола, затем при окончательной обработке наружной поверхности ствола (фрезоточении) инструменту кроме продольной подачи непрерывно задается смещение в радиальном направлении, зависящее от координаты по длине и угла поворота заготовки ствола, чтобы центр окружности обработанной наружной поверхности ствола заданного диаметра непрерывно совпадал с центром сечения отверстия ствола.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вооружению, а именно к автоматическому огнестрельному оружию с отдачей в виде силы определенной постоянной величины. Оружие состоит из ствольной коробки, затворной рамы с затвором, системы автоматической перезарядки, механизма боепитания, ударно-спускового механизма, прицельных приспособлений, приклада, ствола, буферной пружины.

Изобретение относится к оружейной технике и может быть использовано в огнестрельном оружии, предназначенном для стрельбы патронами с фланцевыми гильзами (например, 7,62×54R) и в котором казенная часть ствола с боевыми упорами и сам ствол выполнены одной деталью.

Изобретение относится к области вооружения, а именно к стволам огнестрельного оружия 1. Ствол огнестрельного оружия содержит патронник и кожух.

Группа изобретений относится к области вооружения, а именно к стволам автоматического огнестрельного оружия. Ствол автоматического огнестрельного оружия содержит дуло, которое приводится в состояние изгибных колебаний при стрельбе.

Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно к стволам огнестрельного оружия, рассчитанного на стрельбу патронами, имеющими гильзу с выступающим фланцем.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в артиллерийских установках (АУ). Устройство в виде измерителя угловых перемещений ствола для подготовки контрольной площадки (КП) для согласования агрегатов управления стрельбой из АУ содержит центрирующий хвостовик с измерительным блоком (ИБ), конус Морзе, опорную плиту с измерительным модулем с трехосным гироскопическим датчиком угла и трехосным датчиком ускорений, регулируемую шаровую опору.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении пусковых труб к установке для пуска реактивных снарядов. Труба для пуска реактивного снаряда содержит многослойную оболочку, выполненную путем намотки слоев композиционного материала на оправке, на внутренней поверхности которой образован винтовой прямоугольный паз.

Изобретение относится к области вооружения. Нарезной ствол артиллерийско-стрелковых систем имеет канал, который состоит из нарезной части, заходного конуса и каморы.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к способам защиты канала ствола артиллерийской системы от попадания в него частиц грунта. Способ заключается в том, что защиту канала ствола от попадания в него частиц грунта осуществляют подаваемой от источника пеной.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулемета калибра 14,5 мм. Для повышения качества и улучшения эксплуатационных характеристик ствола заготовку ствола получают из легированной стали, в составе которой легирующие элементы в совокупности обеспечивают высокое положение критической точки AC1, верхний предел содержания углерода в которой ограничивают 0,3 мас.%.

Режущий инструмент включает держатель и съемную державку, имеющую сменные режущие пластины, при этом держатель включает основной корпус (10), а также опорный корпус (11) для державки (7).

Изобретение относится к области испытаний металлорежущих станков при действии термических воздействий. В качестве параметров, характеризующих термическое состояние станка, используют отклонение положения оси шпинделя станка по двум линейным координатам в горизонтальной плоскости, отклонение углового положения оси шпинделя и угловое перемещение оси шпинделя относительно базы под заготовку, которые измеряют посредством расположенных на разных уровнях шпинделя двух пар преобразователей линейных перемещений шпинделя после завершения стандартного цикла работы станка при проведении тестовых испытаний.

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано для испытания зенкеров и исследования обрабатываемости конструкционных материалов зенкерованием.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при проведении исследований и испытаний на жесткость металлообрабатывающих станков с ЧПУ. Осуществляют взаимную установку подвижного стола станка относительно оправки, закрепленной в его шпинделе, с их контактом через датчики силы, установленные по трем взаимно перпендикулярным координатным осям на столе, и шаром в точке с координатами, соответствующими действию силы резания.

Способ включает установку заготовки во вращающихся центрах. Предварительно устанавливают положение оси, по которой осуществляют базирование заготовки, путем обмера поперечных сечений заготовки с определением координат точек контура сечения, по которым определяют положение центров тяжести её поперечных сечений с последующим усреднением методом наименьших квадратов.

Способ заключается в том, что заготовку устанавливают на поддерживающие ролики люнетов и зажимают ее поддерживающими роликами, совмещая ось вращения заготовки с осью центров станка.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для определения твердости обрабатываемого материала при разных режимах резания в конкретных условиях обработки на выбранном технологическом оборудовании для оценки правильности выбора режимов резания или их коррекции в процессе обработки.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для уменьшения эксцентричности внутренней поверхности (7) полой детали (1), в частности полого вала, относительно ее наружной поверхности (9).

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при автоматизированной механической обработке изделий со сложным пространственным профилем и высокими требованиями по качеству и точности обрабатываемой поверхности, формируемой посредством обработки точением на токарных станках нанометрической точности с ЧПУ.

Изобретение относится к оснастке токарных станков и применяется для подготовки станка к работе. Приспособление содержит пластину для размещения резца и установочный элемент, который прикреплен к упомянутой пластине посредством болта и выполнен в виде вертикально установленной на упомянутой пластине втулки с размещенным на ней сверху установочным диском, при этом высота размещения нижней плоскости установочного диска от верхней плоскости упомянутой пластины соответствует расстоянию от резцовых площадок резцедержателя до линии центров токарного станка.

Изобретение относится к области металлообработки. Способ коррекции включает имитацию нагружения резца силами резания посредством гирь, подвешенных через систему независимых блоков на тросах, расположенных в направлении действия продольной и поперечной сил резания. При этом осуществляют перемещение резца в направлении действия продольной силы резания, а отклонения положения резца фиксируют посредством установленных на станке индикаторов положения резца в направлении действия продольной и поперечной сил резания на каждом заданном шаге перемещения резца, причем при занесении полученных данных в систему коррекции положения резца учитывают направление его перемещения. Использование изобретения позволяет повысить точность обработки и качество обработанной поверхности детали. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки полых длинномерных тел вращения, а именно к способам управления обработкой стволов артиллерийских установок. Способ управления обработкой стволов артиллерийских установок включает в себя сверление отверстия заготовки ствола и наружное точение. При наружном точении контроль положения инструмента осуществляется относительно оси центров, являющейся измерительной базой, совпадающей с технологической. В качестве измерительной базы принимается реальная ось окончательно обработанного отверстия ствола со всеми отклонениями от теоретической оси. Достигается сохранение равной толщины стенок ствола по всей длине в каждом радиальном сечении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх