Способ управления обработкой деталей на токарных станках с контурной системой программного управления

 

l !

II) 526490

Ъ. т

r, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (. ! . 11 1,,. в (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.11.72 (21) 1844182!08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень Ж 32

Дата опубликования описан!!я 07.09.:6 (5) ) М. Кл. - В 23Q 15/00

Государственный комитет

Совета !!!;:!!остров СССР по делам::."îáðåòåíèé и о нр!!т!!й (53) УДК 621.503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. С. Сырнев, А. Е. Бармин и В. А. Зарянов (7I) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ ДЕТАЛЕЙ

НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С КОНТУРНОЙ СИСТЕМОЙ

ПРОГPAMMHOfO УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области станкостроения.

Известен способ задания размерных перемещений исполнительному органу металлорежущих станков с числовым программным управлением, преимущественно токарных, ocIIoванный на задании координат опорных точек расчетного контура и включающий в себя перемещение органа станка до установки резца на заданный диаметр точения, обработку контура детали по программе и возвращение исполнительного органа станка в исходную точку, соответствующую началу программы. Данный способ обеспечивает возможность автоматического управления от программы всеми (установочными, рабочими и холостыми) перемещениями исполнительного органа станка за время одного цикла обработки, а также постоянную повторяемость в следующих циклах формы и относительного положения расчетной траектории перемещения в выбранной системе координат и, соответственно, установочных баз в пространстве рабочей зоны станка.

Недостаток известного способа заключается в том, что при несовмещении измерительной и установочной баз заготовки погрешность обработки возрастает вследствие непостоянства положения измерительной базы в партии заготовок. Тем самым погрешность базирования заготовок непосредственно влияет на допуски выдерживаемых линейных размеров и соответственно снижает точность обработки деталей с плавающей измерителbíîé базой.

5 Целью изобретения является повышение точности при обработке деталей с плавающей изъ(ерите.яьной о азой путсх! hoìï! псацпи Возникающей при установке погрешности базирования заготовок.

1о Предлагаемый способ отличается от известного тем, что размерные перемещения исполнительного органа станка задают относительно номинального положения плавающей измерительной базы обрабатываемой парттш дета15 лей и в расчетной точке начала обработки назначают программируемый остапов перемещаемого органа, во время которого при воспроизведении программы совмещают действительное начало обработки с расчетным путем

20 перемещения инструмента относительно неподвижного органа IIapa;lлельнс оси шпинделя станка. например. с помощью механизма ручного перемещения герхнцх салазок суппорта, а после завершения программы обработки

25 возвращают инструмент в первоначальное положение относительно исполнительного органа станка. При этом за номинальное положение плавающей измерительной базы обраба тываемой партии деталей принимают ее поло30 жение, соответствующее нана!оные "÷1 р,с526490

Зо

55 ао

65 стоянию относительно точки исходного положения исполнительного органа станка.

Применение предлагаемого способа обеспечивает повышение точности обработки деталей с плавающей измерительной базой на металлорежущих станках с контурной системой программного управления. Достигается это путем компенсации возникающей при установке погрешности базирования заготовок, для выполнения которой в расчетной точке начала обработки назначают программируемый технологический останов исполнительного органа станка и во время этого останова при воспроизведении программы совмещают действительное начало обработки с расчетным путем перемещения инструмента относительно неподвижного органа параллельно оси шпинделя станка. Перемещение инструмента заканчивают в момент его действительного касания торца обрабатываемой детали, являющегося при данной установке плавающей измерительной базой. Тем самым исключают влияние погрешности базирования заготовки на допуски выдерживаемых линейных размеров, что и повышает точность обработки деталей с плавающей измерительной базой на металлорежущих станках с числовым программным управлением.

Способ разработан для токарных станков типа 1К62Ф3-4МИ, но при определенных условиях может быть использован при обработке деталей с плавающей измерительной базой на вертикально-фрезерных и некоторых других типах металлорежущих станков с контурными системами числового программного управления. Использование способа при обработке деталей не требует специального оснащения или переделок серийно выпускаемых станков с программным управлением типа

1К62ФЗ-4МИ и т. и., чем обеспечивается сохрапение их широкой универсальности в полном соответствии с техническими характеристиками.

На фиг. 1 изображены номинальное положение обрабатываемой детали 1 в рабочей зоне станка, схема привязки выдерживаемых линейных размеров l> и lz к измерительной базе

2, которой является правый торец обрабатываемой детали, а также наибольшая погрешность базирования в обрабатываемой партии деталей. Номинальное положение измерительной базы 2 обрабатываемой партии деталей 1 характеризуется ее наименьшим расстоянием

4„,» относительно инструмента 3 при исходном положении исполнительного органа 4 станка.

На фиг. 2 изображена расчетная траектория перемещений исполнительного органа станка при обработке детали, показанной на фиг. 1;

На фиг. 3 изображена действительная траектория перемещения инструмента при обработке конкретной детали 1, определяемая расчетной траекторией перемещений исполнительного органа станка, показанной на фиг. 2, и дополнительными перемещениями инструмента относительно исполнительного органа стан4 ка на величину действительной погрешности базирования Лв данной обрабатываемой детали 1.

Программируемая и обрабатываемая (см. фиг. 2) траектория перемещений исполнительного органа станка и, с,.сд-зат льно, расчетная траектория перемещения инструмента, состоит из отдельных участков, соответствуIQщих установочным, рабочим и холостым перемещениям инструмента за время цикла обработки. Опорная точка 5 определяет исходное положение исполнительного органа, которое назначают в безопасной зоне для обеспечения удобства обслуживания станка.

Участок между точками 5 — 6 соответствует перемещению исполнительного органа из исходного положения в позицию, характеризуемую установкой инструмента на заданный размер обработки, определяемый диаметром первой ступени (или диаметром первого прохода — при многопроходной обработке). Опорную точку 6 задают, как обычно, на некотором расстоянии от торца детали для обеспечения безударной установки инструмента на размер обработки.

Участок между точками 6 — 7 соответствует подводу установленного на размер обработки инструмента к поверхности обрабатываемой детали. Точка 7 соответствует моменту касания инструментом поверхности правого торца обрабатываемой детали, являющегося ее измерительной базой, и при номинальном положении последней определяет собой расч тнук> точку начала обработки.

Траектория перемещений исполнительного органа станка между опорными точками 7 и 8 состоит из совокупности отдельных участков, количество и взаимное положение которых определяется конфигурацией поверхности конкретной обрабатываемой детали.

Участок между точками 8 — 5 соответствует перемещению исполнительного органа при его возвращении в исходную точку 5, находящуюся в безопасной зоне.

Таким образом, расчетная траектория включает в себя три вида перемещений исполнительного органа станка: установочные (па участке 5 — 7), рабочие (на участке 7 — 8) и холостые (на участке 8 — 5). Задание координат опорных точек и задание размерных перемещений исполнительному органу металлорежущих станков при построении рассматриваемой расчетной траектории выполняют относительно номинального положения плавающей измерительной базы 2 обрабатываемой партии деталей, в качестве которого принимают ее положение, находящееся на наименьшем расстоянии относительно точки 5 исходного положения исполнительного органа 4 станка. Однако действительное положение измерительной базы любой отдельно взятой детали может быть смещено относительно номинального (т. е. расчетного) на величину погрешности базирования Ле этой детали (О(Лв в), вследствие чего возрастают погрешности ее

526490

5 обработки Iio линейным размерам, например.

lt и l, выдер>киваемым Отн сительно этой измерительной базы. Из чего следует, что для повышения точности обработки (по л- ней!!ым размерам) деталей с плавающей измеритель- 5 ной базой пеооходимо компенсировать возникающую при установке погрешность базирования заготовок.

Для обеспечения этой B03мо>кности в опорной точке 7, являющейся расчетной точкой на- !О чала обработки, назначают программируемый технологический останов перемещаемого органа, во время которого при воспроизведешш программы совмещают де11ств>!Телы1ое начало обработки — точка 7 с расчетным 7 путем пе- !5 ремещения инструмента 3 относительно неподвижного органа 4 параллельно оси шпинделя станка. На токарных станках это пере,eHTCHис инструмента осуществляют с помощью привода ручного перемещения верхних салазок суп- 2iI порта, установленных строго параллельно ос» шпинделя станка. Инструмент перемещают таким способом до момента его coIIpHKocHoBe с поверхностью детали, который регистрируют с помощью датчика или определяют впзуаль- >5 но — по появлению стружки. Тем самым совмещают действительное начало обработки с расчетным и обеспечивают заданную точность обработки элементов контура детали относительно ее плавающей измерительной базы. 30

После завершения всего цикла обработки (включая возвращение исполнительного органа станка в исходное положение) возвращают тем же способом инструмент 3 в первоначальное поло>кение относительно исполнительного 3> органа 4 станка, чем обеспечивают готовность последнего к повторению описанного цикла.

Для реализации описываемого способа задания размерных перемещений при токарной обработке, изображенной на фиг. 1, детали 1 40 с плавающей измерительной базой 2 выполняют предварительную подготовку станка, сущность которой закл!очается в следук1щсм.

На резцедер>катель 9 устанавливают оыстросменный блок 10 с закрепленным в нем ин- 45 струментом — резцом 3, а верхние салазк;! 11 исполнительного органа — суппорта 4 выверя ют на параллельность оси шпинделя станка.

Затем суппорт устанавливают в исходное положение, соответствующее точке 5 начала программы. Установку выпол !яют любым известным способом. Лимбы механизмов приво13 продольной и поперечной подач суппортг 4 и лимб привода ручного перемещения верхних салазок 11 устанавливают на нулевые отметки. На пульт управления станком устанавливают программоноситель (в частности магнитную ленту) с записанной на нем программой обработки данного типа деталей и переключают станок в ре>к I» автоматического управле- 60 ния от программы, чем завершается подготовка станка к работе.

Обрабатываемую деталь 1 устанав7;IB210T в за>кимное устройство станка, в рассматриваемом примере — в перед!!ий центр 12 с поводко- Г>5

6 вым устройст!. м 13 и поджимают задним !

" нтр i! . -1, по .ле чего включают программу.

ПРи Bocil POIIзвед HIIH H 3 12;i ci пРОГP3 it ith!

=, HHOpT 4 СТ2НК2 17ол 93eT движе:tile II 110 32данной Tp3eKTopIHI (3 12cTKII Π— 6 и 6 7)

pe»elII2ei 3 точку 7 программируемого технолог1гческого ОСТВНОВ2, соответствующую расчетной точке начала обработки. При этом инструмент 3 располагается на заданном диаметре точения и находится в плоскосги, определяемой номинальным положеш!ем изм= piiтельной базы 2 обрабатываемой детали 1

Doc Ie II0.1HoI о прекраlцеHHii Ileре>!ен7ени1! ci ппорта 4, что свидетельствует о завергцении его вывода в точку 7 технолог1гческого ocTaiioBa», . оответ-TBeiil о, в расчетну!0 точку 1121273 00р 2 0 o T K I I, Оператор 0 п р е д е л я е T д 1 c T 311 Ii> 1 i> H 0 е по Iî>êåíèe инструменTа относит льно обрабатываемой детали и сопоставляет его с расчетным. Наличие зазора междм инстрмментом и плоскостью измерительной базы свидетельствует о погрешности базирования Ле заготовки, KOTOPi lO НЕООХОДИМ О 1:,О . IП,HCIIPOBBTB ДО Н ЯЧ Яла обработки контура детали. В этом случае оператор с помощью механизма ручного привода перемещает верхние салазки !1 суппорта

4 до iioiiента coïðíêîñHOBeíHB инструмента 3 с торцом. который при данной установке является плавающей измерительной базой обрабатызаемой детали 1. Тем самым совмещают момент действительного начала обработки (точка 7 ) с расчетным (точка 7). Указанные действия olie >ятора АЙ!0>кнл 1эясценивять К3К перевод последующей част i траектории перемещения инструмента в новую систему координат, тождествен!!ую первой (то-есть расчетной), но смещенную относите,7ьно ее н3 величину погрешности базирования Ле данной обрабатывае 101! QeT3.7II 1. Л т2к как траекторIIii всех последующих перемещений будет по-прежнему определяться соответству!ощпми им расчетнымп перемещениями суппорта, то выполняемые в процессе обработки контура детали линейные размеры оудуT ьиядержаны относительно действительного положеш!я измерительной базы с точностью, определяемой точностью задания и обработки соответствующих размерных перемещений суппорту станка относительно но> шального (расчетного) положения этой измерительной базы.

Далее. выполнив компенсацшо погрешности базирования обрабатываемой детали, оператор вкл!Очает продолжение программы, при воспроизведении которой суппорт станка вновь получает движе;!не и перемещается по заданной траектории, проходящей через опорные точки 7 — 8 — — 5. В 70 Bpeitii KBK траектория перемещения инструмента смещена в пространстве рабочей зоны станка на величину погрешности базирования Ле данной обрабатываемой детали и характеризуется положением точек

7 — 8 — 5, т. е, взаимосвязана с измерительной базой данной оорабатываемой детали, что и обеспечивает получение требуемой точности обработки. он 26490

Формула изобретения

Составитель T. Юдахина

Техред В. Рыбакова

Редактор T. Пилипенко

Корректор M. Лейзерман

Заказ 2001/18 Изд. № 1599 Тираж 1!78 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров Со Р по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская ваб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

После завершения программы и возвращения суппорта 4 в точку 5 исходного положения, оператор возвращает верхние салазки, а следовательно, и инструмент в первоначальное положение относительно суппорта станка и снимает oopaooTaHH) þ дета lb, чем ооеспечивает готовность станка к повторению описанного цикла при обработке очередной детали данного типа.

Способ управления обработкой деталей на токарных станках с контурной системой программного управления, включающий перемещение исполнительного органа станка из исходной точки до установки резца на заданный диаметр точения, отработку контура детали по программе и последующее перемещение ис5 полнительного органа станка в исходную точку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при обработке деталей с плавающей базой, после установки на заданный диаметр точения инструмент перемещают

10 относительно исполнительного органа параллельно оси шпинделя станка до касания резцом торца обрабатываемой детали, например, с помощью верхних салазок суппорта, а после завершения программы обработки возвраща15 ют инструмент в первоначальное положение относительно исполнительного органа станка.