Способ обработки нежестких деталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (н)973240

Ф г

+r (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.08.80 (21) 2975540/2 08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15 11 82 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.1 1.82 (5 I ) М. Кл.

В 23 В 1/00

Гоеударатваиэй коннтвт ио келви ивобрвтеннй н открытий (53) УДК 621.941. . 1(088.8) (72) Авторы изобретения

Т. В, Мозолевская, А. И. Бохонский и Л. С. Я14

Г

Севастопольский приборостроительный институт ":„;.. . "" " / (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может найти применение при обработке деталей малой жесткости на станках с применением систем автоматического управления.

Известен способ обработки нежестких деталей, по которому управляют упругими перемещениями СПИД, воздействуя на деталь с помощью рычажного виброгасителя, который перемешают вместе с резцом о вдоль обрабатываемой детали (1) .

Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает исключение статического прогиба детали,,!5 так как виброгаситейь не повышает жест- кость системы, он только снижает интенсивность колебаний, но недостаточно эффективно из-за ограничения на угол регулирования положения виброгасителя относительно детали. Кроме того, наличие результирующей составляющей от сил резания и от силы прижима ролика приводит к перемещению заготовки по ее линии дейст

2 вия, что приводит к искажению формы об.рабатываемой детали.

LID изобретения - повышение точности обработки за счет компенсации упругих деформаций оробрабатываемой детали в месте приложения силы резания.

Для достижения цели к торцу детали прикладывают опорный момент, величину которого изменяют в зависимости от положения режущего инструмента при его перемещении вдоль оси детали.

На фиг. 1 показана схема нагружения обрабатываемой детали силой резания Р„ и опорным моментом М, а также упругие линии: от действия сипы резания P опорного момента N и от совместного действия силы резания и опорного момента Рг + М; на фиг. 2 — схема управления статическими и динамическими деформациями обрабатываемой детали.

Схема управления деформациями состоит из детали 1, патрона 2 токарного станка, заднего центра 3, диска 4, динамического виброгасителя 5, кулачка 6, 3 973240 режущего инструмента 7, датчика поло- о жения 8, программного блока 9. У

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Деталь 1 закрепляют в патроне 2 то- 5 ф харного станка и поджимают задним цент- Lt ром 3 через диск 4. На диск 4 воздейст- с вует динамический виброгаситель 5, создавая опорный момент на конце детали 1, б противодействующий изгибающему момен- 10 п ту от действия радиальной составляющей силы резания Р„режущего инструмента 7.

Г!ри движении режущего инструмента 7 вдоль оси обрабатываемой детали 1 вео личина опорного изгибающего момента ме-15 няется от нуля до максимума (посередине длины детали). Для детали, зажатой в патроне и заднем центре, при отсутствии ее прогиба в сечении с координатой ct с (место положения режущего инструмента) 2O с учетом статической неопределимости системы закон управления опорным моментом принимает вид Р,.о(-а) (26 (1+а)-сР) с

tv (a) = (-1 ) 25

6 1 (30 с ) 45 где М (6 ) — опорный момент; Р„- радиальная составляющая силы резания; - длина обрабатываемой детали; а - координата приложения силы резания.

Из формулы (1) следует, что нри а =

=о. м (о) =о;a = е, м(е) =о; а= М вЂ” - РР.

Ус илие, создающее опорный м ом ент, передается через виброгаситель, смешает спектр частот в сторону их возрастания, уменьшает амплитуды колебаний. Параметры виброгасителя (соотношение между массои и жесткостью) определяется иэ

40 условия гашения иэгибных колебаний детали по формуле где С вЂ” жесткость виброгасителя; т масса виброгасителя, m — распределенная масса детали; Е3 - изгибная жесткость ,детали; N - .продольное усилие, возникающее за счет давления ролика; - длина детали.

При данной постановке виброгасителя уменьшаются колебания детали и исключается воэможность параметрического резонанса.

В случаях управления опорным моментом в зависимости от конструктивных решений возникает необходимость введения граничений по прочности, жесткости и стойчивости. Одна из возможных схем управления деформациями детали с помощью правого опорного момента дана на иг. 2. Основной исполнительный органинамический виброгаситель 5 соединен кулачком 6, выполняющим роль программоносителя при реализации способа обраотки нежестких деталей. Параметры исолнительных органов определяются из условия обеспечения запаса устойчивости детали при продольно-поперечном изгибе.

Виброгаситель осуществляет управление порным моментом через диск 4, контактирующий непосредствеНно с деталью 1.

В процессе обработки перемещение режущего инструмента 7 вдоль оси обрабатываемой нежесткой детали 1 фиксируетя датчиком положения 8, по сигналам которого программный блок 9 подает команду на вращение кулачка 6 динамического виброгасителя 5. Профиль кулачка 6 динамического виброгасителя выполнен в оответствии с законом изменения упругой линии нежесткой детали при обработке ее резанием. Кулачок 6 воздействует на виброгаситель 5, последний передает усилие на диск 4. Опорный момент, создаваемый при передаче усилия на диск 4, изгибает деталь 1 в направлении, противоположном изгибу детали от силы резания. Процесс обработки осуществляется так, что упругие деформации нежесткой детали в зоне резания отсутствуют, т. е. обрабатывается практически недеформированная деталь.

Предлагаемый способ в отличие от известных обеспечивает условия достижения высокой точности обработки эа счет компенсации упругих дефбрмаций в зоне резания.

Формула изобретения

Способ обработки нежестких деталей, по которому осуществляют управление упругими перемещениями системы СПИД, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки за счет компенсации упругих деформаций обрабатываемой детали в месте приложения силы резания, к торцу детали прикладывают опорный момент, величину которого измеряют в зависимости от положения режущего инструмента при его перемещении вдоль оси детали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васильевых А. А. Способ управления упругими перемещениями системы

СПРЭД. — "Вестник машиностроения", 1970, % 2, с. 59 - 61.

973240

Составитель В. Иванников

Редактор О. Персиянцева Техред E.Харитончик Корректор О. Билак

Заказ 8581/10 Тираж 1153 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,