Устройство поднастройки системы спид

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресйублин

К АВТЬРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 28.01.81 (21) 3239438/25-08 (И1 М. Кп. с присоединением заявки № (23) Приоритет

В 23 В 25/Об

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53}УДК 621.9 б2.. 52 (088. 8) Опубликовано 230882, Бюллетень ¹ 31

° Дата опубликования описания 23.08.82

Тараненко, Ф.H. Канареев и В.A. Яхимо ич

3." .. и с, (72) Авторы изобретения

В. A. (71) Заявитель

Севастопольский приборостроительный институт (54) УСТРОИСТВО ПОДНАСТРОИКИ СИСТЕМЫ СПИД

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке металлов резанием с применением адаптивного управления.

Известно устройство поднастройки системы СПИД, содержащее расточную оправку с резцом, датчик частоты и амплитуды колебаний оправки, выполненный в виде термопары, резец-деталь, блок выделения переменной составляющей термо-ЭДС, усилитель, блок управления, задатчкк уровня колебаний и исполнительный механизм с приводом (1).

Недостатком известного устройства является невысокая точность и ограничение технологических возможностей, так как не позволяет вести адаптивную обработку внутренних поверхностей тонкостенных деталей.

Целью изобретения является повышение точности обработки и расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что исполнительный механизм выполнен в виде инерционной массы, расположенной с воэможностью перемещения в полости оправки, в рабочем теле которой выполнены кольцевые проточки и каналы, соединяющие полость оправки с блоком управления.

Кроме того, привод перемещения

5 инерционной массы выполнен в виде гидропривода и кинематической передачи в виде штока-рейки и зубчатого колеса с валом, а устройство снабжено кронштейном с валом, один ко- нец которого соединен с инерционной массой, а второй с приводом перемещения инерционной массы, и гидроприводом поворота кронштейна, установленньм в корпусе оправки

На фиг. 1 представлена упрощен15 ная конструктивная схема устройства; на фиг. 2 — схема изменения положения оси оправки и поднастройки резца; на фиг..3-5 — упрощенные конструктивные схемы устройству на. фиг. б — сечение й-A на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение Б-Б на фиг. 5.

Устройство поднастройки системы

СПИД включает обрабатываемую деталь

1, резец 2, закрепленный в упруго25 деформируемой вращающейся оправке 3, инерционную массу 4, каналы 5-8 для подводы рабочей жидкости, неподвижную муфту 9 с кольцевыми проточками 10 и 11, через которые из кана30 лов 12 и 13 подают рабоиую жидкость, 952447

10 шйиндель 14, положение оси 15 упругодеформируемой вращающейся оправки 3 в исходном положении, положение оси

16-18 оправки и в процессе поднастройки, стержень 19, инерционную массу 20, расположенную под углом а 5 к оси упругодеформируемой оправки 31 корпус оправки 21 подвижный кронштейн 22, в котором с возможностью вращения установлен вал 23, соединенный с корпусом 24, в котором расположена инерционная масса 25, шестерню 26, шток-рейку 27, соединенную с поршнем, корпус цилиндра 28 поворота корпуса 24 инерционной массы 25, вал 29, жестко соединенный 15 с подвижным кронштейном 22, шестерню 30, входящую в зацепление со штоком-рейкой 31 поршня цилиндра 32 поворота кронштейна 22, У(, У, у величины поднастроечных перемещений оси упругодеформируемой оправки 3 (на фиг. 5-7 каналы для подвода рабочего тела не показаны).

Устройство работает следующим об-разом.

Деталь 1 устанавливают и закрепляют на станке, например токарном или расточном. Резец 2 закрепляют в упругодеформируемой вращающейся оправке 3 и настраивают на требуемый размер. Приводят во вращение упругодеформируемую оправку 3 и начинают обработку внутренней поверхности детали 1.

В процессе обработки измеряют термо-ЭДС термопары резец — деталь (не показано), выделяют переменную составляющую термо-ЭДС, несущую информацию о частоте и амплитуде относительных колебаний резца и детали 1, полученный сигнал усиливают и 40 сравнивают с задающим. Сигнал рассогласования подают на блок управления ° Золотники, расположенные в блоке управления, открывают доступ рабочему телу в полости упругодефор- 45 мируемой вращающейся оправки 3 с резцом 2. В случае, если рабочую жидкость подают по каналам 11,7,5 (фиг. 1) рабочая жидкость поступает в верхнюю полость и инерционную массу 4 смещают вниз относительно положения равновесия, одновременно изменяют момент инерции упругодеформируемой вращающейся оправки 3 и возбуждают центробежную силу вращающейся инерционной массы 4. При этом создают изгибающий момент, которым изменяют положение оси (У,,Ó ) в зависимости от величины смещения .инерционной массы 4 (фиг. 2) упругодеформируемой вращающейся оправки 3, изменяют геометрию резания (углы в ! плане, толщину срезаемого слоя) и вносят корректирующую поправку в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали 1. 65

При подаче рабочей жидкости по каналам 12,8,6 смещают инерционную массу 4 перпендикулярно оси оправки

3 вверх и изменяют величину момента инерции оправки, возбуждают центробежную силу вращающейся инерционной массы 4. При этом создают изгибающий мсмент, которым изменяют положение оси (фиг. 2) упругодеформируемой вращающейся оправки 3, изменяют геометрию резания и внссят корректирующую поправку в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали 1.

При подаче рабочей жидкости (фиг. 3) в полости оправки 3 смещают стержень 19 вправо или влево относительно положения равновесия параллельно и эксцентрично оси упругодеформируемой оправки 3. При этом изменяют момент инерции, центробежную силу и величину изгибающего момента, которым изменяют положение оси оправки 3 и вносят коррекцию в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали

При подаче рабочей жидкости (фиг. 4) в полости упругодеформируемой вращающейся оправки 3 смещают инерционную массу 20 вверх или .вниз относительно положения равновесия в направлении под углом оС к оси оп равки 3 с резцом 2. Изменяют момент инерции, центробежную силу, изгибающий момент и положение оси упругодеформируемой вращающейся оправки 3, тем самым вносят корректирующую поправку в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали 1 °

При подаче рабочей жидкости (фиг. 5 и 6) в полости силового цилиндра 28 поворота корпуса 24 инерционной массы 25, перемещают связанную с поршнем шток-рейку 27, поворачивают шестерню 26, а вместе с ней вал 23 относительно подвижного кронштейна 22 и оси оправки 3 с корпусом

24 инерционной массы 25. Одновременно рабочую жидкость подают в полости корпуса 24 инерционной массы 25, смещают последнюю относительно положения равновесия в направлении перпендикулярном оси упругодеформируемой вращающейся оправки 3.. Изменяют момент инерции, центрбежную силу вращающейся массы, изгибающий момент и положение оси оправки 3, и вносят корректирующую поправку в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали 1.

При подаче рабочей жидкости (фиг. 7 и 5) в полости силового цилиндра 32 поворота подвижного крон- штейна 22 перемещают поршень со штоком-рейкой 31, поворачивают шестерню 30, вал 29 и жестко соединенный с

952447 ним подвижный кронштейн 22 и корпус

24 с инерционной массой 25. Изменяют момент инерции, центробежную силу, изгибающий момент и положение оси упругодеформируемой вращающейся оправки 3, и вносят коррекцию в относительное положение резца 2 и об-. рабатываемой поверхности детали 1.

Во всех случаях изменяют собственную частоту колебаний упругодеформируемой вращающейся оправки и отстраивают систему СПИД от резонанса вибраций.

Аналогично во всех случаях изменяют частоту вращения упругодеформируемой вращающейся оправки 3 с резцом 2, изменяют центробежную силу, изгибающий момент, положение оси оправки 3 и вносят корректирующую поправку в относительное положение резца 2 и обрабатываемой поверхности детали 1.

Применение устройства поднастроики системы СПИД позволяет повысить точность и плавность поднастройки, а соответственно, и точность обработки, повысить виброустойчивость системы СПИД и процесса резания, производительность обработки, расширить технологические возможности способа и устройства для обработки как цилиндрических, так и фигурных внутренних поверхностей обычных и тонкостенных деталей.

Формула изобретения

1. Ус тройс тво поднас тройки сис темы СПИД, содержащее расточную оправку с резцом, датчик частоты и амплитуды колебаний оправки, выполненный в виде термопары резец-деталь, блок вьщеления переменной составляющей термо-ЭДС, усилитель, блок управления, задатчик уровня колебаний и исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е10 е с я тем, что, с целью повышения точности обработки и расширения технологических возможностей, исполнительный механизм выполнен в вИде инерционной массы, расположенной с

15 воэможностью перемещения в полости оправки, в рабочем теле которой выполнены кольцевые проточки и каналы, соединяющие полость оправки с блоком управления.

2р 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что привод перемещения инерционной массы выполнен в виде гидропривода и кинематической передачи в виде штока-рейки и зубчатого колеса с валом, а устройство снабжено кронштейном с валом, один конец которого соединен с инерционной массой, а второй с приводом .перемещения инерционной массы, и гидроприводом поворота кронштейна, установленным в корпусе оправки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Asторское свидетельство СССР по заявке 9 2895704/25-08, кл. В 23 В 25/06, 1980.

952447

Составитель В. Влодавский

Техред A.Áàáèíåo. Корректор M. Шароши

Редактор Г. Ус

Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета тета СССР по д елам изобретений и. открытий я наб. д. 4/5

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Заказ 6027/17

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, у

1 Ф л. Проектная, 4