RU109036U1 - DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE - Google Patents

DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE Download PDF

Info

Publication number
RU109036U1
RU109036U1 RU2010153446/02U RU2010153446U RU109036U1 RU 109036 U1 RU109036 U1 RU 109036U1 RU 2010153446/02 U RU2010153446/02 U RU 2010153446/02U RU 2010153446 U RU2010153446 U RU 2010153446U RU 109036 U1 RU109036 U1 RU 109036U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rack
tool
axis
angular displacements
machined
Prior art date
Application number
RU2010153446/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Данил Владимирович Вылегжанин
Оксана Юрьевна Ремнева
Борис Михайлович Горшков
Наталья Станиславовна Самохина
Олег Александрович Шлегель
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет сервиса"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет сервиса" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет сервиса"
Priority to RU2010153446/02U priority Critical patent/RU109036U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU109036U1 publication Critical patent/RU109036U1/en

Links

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

Устройство компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия, содержащее электронные уровни для определения величины угловых перемещений оси инструмента и угла наклона оси обрабатываемого отверстия и механизм малых перемещений, отличающееся тем, что оно снабжено блоком питания, а механизм малых перемещений выполнен в виде электромагнита постоянного тока, который предназначен для поворота стойки с закрепленным на ней инструментом при вводе его в стык между салазками, на которых установлена стойка, и стойкой, при этом электронные уровни соединены с системой числового программного управления, соединенной с якорем электромагнита постоянного тока. A device for compensating angular displacements of the axes of the tool and the hole being machined, containing electronic levels for determining the magnitude of the angular displacements of the tool axis and the angle of inclination of the axis of the machined hole and a small displacement mechanism, characterized in that it is equipped with a power supply, and the small displacement mechanism is made in the form of a direct current electromagnet , which is designed to rotate the rack with the tool fixed on it when you enter it into the joint between the rails on which the rack is mounted and the rack, p and this electron levels are connected to the numerical control system, coupled to the armature DC electromagnet.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно -к высокоточному станкостроению, и может быть использовано в прецизионных станках расточной и фрезерной групп с горизонтальным расположением шпинделя.The invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to high-precision machine tool industry, and can be used in precision machines of boring and milling groups with a horizontal spindle.

Известно [1] устройство стабилизации силовых деформаций станины, содержащее дополнительную опору станка, выполненную в виде гидродомкрата, устанавливаемую под место наибольшего прогиба станины и содержащее программируемый логический контроллер, который управляет усилием гидродомкрата, препятствуя появлению изгибных деформаций станины.It is known [1] a device for stabilizing power deformations of a bed containing an additional support of the machine, made in the form of a hydraulic jack, installed under the place of the greatest deflection of the bed and containing a programmable logic controller that controls the force of the hydraulic jack, preventing the appearance of bending deformations of the bed.

Недостатком этого устройства является частое появление ошибки управления из-за различных возмущающих воздействий, которыми могут быть температурные деформации, износ сопрягаемых поверхностей, упругие деформации за счет изменения сил резания и веса заготовки. Это в свою очередь приводит к повторным переналадкам, усложнению и удорожанию обслуживания технологического оборудования.The disadvantage of this device is the frequent occurrence of control errors due to various disturbing effects, which can be temperature deformations, wear of mating surfaces, elastic deformations due to changes in cutting forces and workpiece weight. This, in turn, leads to repeated readjustments, complication and cost of maintenance of technological equipment.

В патенте [2] представлен способ повышения точности станка путем пространственного управления положением станины со столом и обрабатываемой корпусной заготовкой относительно фундамента. Управление осуществляется с помощью четырех гидродомкратов, установленных по периметру станины. Недостатком данного способа является существенное влияние контактных деформаций в стыках подсистем "станина-стол", "стол-заготовка", оказывающих существенное влияние на выходную точность станка.In the patent [2], a method for improving the accuracy of the machine by spatial control of the position of the bed with the table and the machined case blank relative to the foundation is presented. Management is carried out using four hydraulic jacks installed around the perimeter of the bed. The disadvantage of this method is the significant influence of contact deformations at the joints of the subsystems "bed-table", "table-workpiece", which have a significant impact on the output accuracy of the machine.

В устройстве [3] компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия между столом и обрабатываемой корпусной заготовкой установлены гидродомкраты. С помощью гидродомкрата осуществляется управление угловыми перемещениями корпусной заготовкой относительно стола.In the device [3] for compensation of mutual angular displacements of the tool axes and the bored hole, hydraulic jacks are installed between the table and the workpiece being processed. With the help of a hydraulic jack, the angular movements of the body blank relative to the table are controlled.

Недостатком такого устройства является снижение жесткости установки обрабатываемой корпусной заготовки относительно стола.The disadvantage of this device is the reduction in the rigidity of the installation of the machined body blank relative to the table.

Целью настоящего изобретения является компенсация угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия в следствии деформации изгиба.The aim of the present invention is to compensate for the angular displacements of the axes of the tool and the machined hole due to bending deformation.

Данная цель достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве в стыке между салазками, на которых установлена стойка и стойкой с закрепленным на ней инструментом, вводится механизм малых перемещений, выполненный в виде электромагнита постоянного тока. Для оценки взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия, применяют уровни электронные, которые устанавливаются на обрабатываемой корпусной заготовке и стойке станка соответственно.This goal is achieved due to the fact that in the proposed device in the joint between the rails on which the stand is mounted and the stand with the tool fixed on it, a small displacement mechanism is introduced, made in the form of a direct current electromagnet. To assess the mutual angular displacements of the tool axes and the bored hole, electronic levels are applied, which are installed on the machined case blank and the machine stand, respectively.

На фиг.1 показан общий вид горизонтального координатно-расточного станка, оснащенного устройством компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия. Станок состоит из станины 1, установленной на три жесткие опоры 2, 3 и 4 относительно фундамента. По направляющим станины в направлении оси OZ на салазках 5 перемещается стойка 6, со шпиндельной бабкой 7, содержащая шпиндельный узел 8 с закрепленным режущим инструментом, перемещение которого по оси OY осуществляется при помощи электродвигателя 9 (М). Обрабатываемая на станке корпусная заготовка 10 закреплена на столе 11 станка. Корпусная заготовка устанавливается на установочные опоры. Устройство содержит механизм малых перемещений 12, выполненного в виде электромагнита постоянного тока, блока питания постоянного тока 13 для электромагнита и уровни электронные 14, 15 (УЭ1, УЭ2). В состав устройства входит датчик 16 перемещения салазок со стойкой по направляющим станины и система ЧПУ 17 (CNC).Figure 1 shows a General view of a horizontal coordinate-boring machine equipped with a device for compensating angular displacements of the axes of the tool and the machined hole. The machine consists of a bed 1, mounted on three rigid supports 2, 3 and 4 relative to the foundation. On the bed guides in the direction of the OZ axis, the rack 6 moves with the spindle head 7 on the slide 5, containing the spindle unit 8 with a fixed cutting tool, the movement of which along the OY axis is carried out using an electric motor 9 (M). Processed on the machine body blank 10 is mounted on the table 11 of the machine. The case blank is installed on the mounting supports. The device contains a small displacement mechanism 12, made in the form of a direct current electromagnet, a DC power supply unit 13 for an electromagnet and electronic levels 14, 15 (UE 1 , UE 2 ). The structure of the device includes a sensor 16 for moving the slide with a stand along the guides of the bed and the CNC system 17 (CNC).

Уровень электронный УЭ1 на стойке определяет угол ее наклона α1, вследствие деформации изгиба станины, а уровень УЭ2 на обрабатываемой заготовке определяет угол наклона заготовки α2. Аналоговые или цифровые выходы с уровней подключается к системе ЧПУ станка.The level of electronic UE 1 on the rack determines the angle of inclination α 1 due to deformation of the bend of the bed, and the level of UE 2 on the workpiece determines the angle of inclination of the workpiece α 2 . Analog or digital outputs from the levels are connected to the CNC system of the machine.

На фиг.2 изображен вид сверху горизонтального координатно-расточного станка, на котором показано станина 1, опоры 2, 3, 4 и заготовка 10 на столе 11, салазки 5 с установленной на них стойкой 6 и шпиндельной бабкой 7 с шпинделем 8, указан электромагнит 12.Figure 2 shows a top view of a horizontal coordinate boring machine, which shows the frame 1, supports 2, 3, 4 and the workpiece 10 on the table 11, the slide 5 with the stand 6 installed on them and the headstock 7 with spindle 8, the electromagnet is indicated 12.

На фиг.3 представлен механизм малых перемещений в виде электромагнита постоянного тока состоящий из толкающего якоря 18, корпуса 19, неподвижного сердечника 20 и обмотки из изолированного провода, расположенного на двух различных секциях. Одна из секций обмоток 21 охватывает якорь 18, другая секция обмоток 22 неподвижный сердечник 20. Между секциями обмоток установлен промежуточный фланец 23. Обмотки 21 и 22 включены встречно друг другу. Корпус электромагнита установлен в теле салазок, а его якорь жестко связан со стойкой.Figure 3 presents the mechanism of small displacements in the form of a direct current electromagnet consisting of a pushing armature 18, a housing 19, a fixed core 20 and a winding of an insulated wire located in two different sections. One of the sections of the windings 21 covers the armature 18, the other section of the windings 22 has a fixed core 20. An intermediate flange 23 is installed between the sections of the windings. The windings 21 and 22 are connected opposite to each other. The body of the electromagnet is installed in the body of the slide, and its anchor is rigidly connected to the rack.

На фиг.4 показана геометрия угловых перемещений. Во время движения стойки по направлению к заготовке станина испытывает изгибные деформации, которые приводят к потере точности технологической системы станка. Причиной этому служат взаимные отклонения осей инструмента и растачиваемого отверстия, вследствие угловых перемещении заготовки и стойки.Figure 4 shows the geometry of the angular displacements. During the movement of the rack towards the workpiece, the bed experiences bending deformations, which lead to a loss of accuracy of the technological system of the machine. The reason for this is the mutual deviation of the tool axes and the bored hole, due to the angular movement of the workpiece and the stand.

На фиг.5 показаны структурные схемы компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия, где представлены следующие обозначения:Figure 5 shows the structural diagrams of the compensation of the angular displacements of the axes of the tool and the machined hole, which shows the following notation:

Uвх - входной сигнал (состояние на входе);U in - input signal (input state);

Uвых - выходной сигнал (состояние на выходе);U o - output signal (state at the output);

U - управляющее воздействие;U is the control action;

УЭ1 - уровень электронный, установленный на стойке;UE 1 - electronic level mounted on a rack;

УЭ2 - уровень электронный, установленный на заготовке;UE 2 - electronic level installed on the workpiece;

α1 - угол наклона оси инструмента;α 1 - the angle of inclination of the axis of the tool;

α2 - угол наклона оси растачиваемого отверстия;α 2 - the angle of inclination of the axis of the bored hole;

CNC - система числового программного управления (ЧПУ);CNC - numerical control system (CNC);

БП - блок питания постоянного тока;BP - DC power supply;

ЭПТ - электромагнит постоянного тока;EPT - a direct current electromagnet;

ОУ - объект управления (стойка);ОУ - control object (rack);

ДП - датчик перемещения;DP - displacement sensor;

М - электродвигатель перемещения по оси OY;M - motor displacement along the axis OY;

ШУ - шпиндельный узел.ШУ - spindle unit.

При перемещении салазок 5 со стойкой 6 в направлении оси OZ по направляющим станины 1 она начинает прогибаться (фиг.1). Сигналы y(α1) и у(α2) электронных уровней 14 и 15, установленных на стойке 6 и корпусной заготовке 10, определяют величины угловых перемещений оси инструмента а1 и угол наклона оси растачиваемого отверстия α2. Угол α1 будет положительным, так как он образуется при угловом перемещении стойки против часовой стрелки, а угол аз будет отрицательным, так как он образуется при угловом перемещении заготовки по часовой стрелке.When moving the slide 5 with the rack 6 in the direction of the axis OZ along the guides of the frame 1, it begins to bend (figure 1). The signals y (α 1 ) and y (α 2 ) of the electronic levels 14 and 15 mounted on the stand 6 and the body blank 10 determine the angular displacements of the tool axis a 1 and the angle of inclination of the axis of the bored hole α 2 . The angle α 1 will be positive, since it is formed during the angular movement of the counter counterclockwise, and the angle az will be negative, since it is formed during the angular movement of the workpiece clockwise.

Сигналы y(α1) и у(α2) с электронных уровней поступают в систему числового программного управления 17 (CNC), где сравниваются между собой и по их разности подается команда коррекции (фиг 5):The signals y (α 1 ) and y (α 2 ) from electronic levels enter the numerical control system 17 (CNC), where they are compared with each other and the correction command is sent based on their difference (Fig. 5):

Δy(α)=y(α1)-y(α2).Δy (α) = y (α 1 ) -y (α 2 ).

Эта команда поступает на блок питания 13, который управляет якорем электромагнита 12 постоянного тока. Под действием якоря электромагнита постоянного тока (фиг 3) стойка поворачивается на угол α12 (фиг 4). После этого проводится повторное сравнение сигналов y(α1) и у(а2) и если Δу(α1)≠0 то проводится повторная коррекция.This command is supplied to the power supply 13, which controls the armature of the electromagnet 12 DC. Under the action of the anchor of a direct current electromagnet (FIG. 3), the rack rotates through an angle α 1 + α 2 (FIG. 4). After this, the signals y (α 1 ) and y (a 2 ) are compared again, and if Δy (α 1 ) ≠ 0, then the correction is repeated.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет существенно снизить влияние изгиба станины на точность технологической системы станка за счет компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия.Thus, the proposed device can significantly reduce the influence of the bending of the bed on the accuracy of the technological system of the machine by compensating for the mutual angular movements of the axes of the tool and the machined hole.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Пат.74839 РФ на полезную модель, МПК В23В 25/06. Устройство стабилизации силовых изгибных деформаций станины горизонтального координатно-расточного станка /Горшков Б.М., Краснов С. В., Самохина Н.С., Лысак P.M., Вьюнов А.В., Загребин К.В. Бюл. №20, 2007.1. Pat. 74839 of the Russian Federation for a utility model, IPC V23V 25/06. The device for stabilization of force bending deformations of the bed of a horizontal boring machine / Gorshkov B.M., Krasnov S.V., Samokhina N.S., Lysak P.M., Vyunov A.V., Zagrebin K.V. Bull. No. 20, 2007.

2. Пат.3807034 США, МПК B23Q 11/00; G05B 19/404. Method of truing up heavy workpieces on the table of a metal-cutting machine and such table for carrying said method into effect /Semen Pevzner, Viktor Koire 1974.2. Pat. 3807034 USA, IPC B23Q 11/00; G05B 19/404. Method of truing up heavy workpieces on the table of a metal-cutting machine and such table for carrying said method into effect / Semen Pevzner, Viktor Koire 1974.

3. Пат.85389 РФ на полезную модель, МПК: B23Q 23/00 Устройство компенсации взаимных угловых перемещений осей инструмента и растачиваемого отверстия /Самохина Н.С., Горшков Б.М., Денисенко А.Ф., Трубачева С.И., Маршанская О.В., Загребин К.В. Бюл. №22, 2009.3. Pat.85389 of the Russian Federation for a utility model, IPC: B23Q 23/00 A device for compensating mutual angular displacements of the tool axes and the bored hole / Samokhina N.S., Gorshkov B.M., Denisenko A.F., Trubacheva S.I. , Marshanskaya O.V., Zagrebin K.V. Bull. No. 22, 2009.

Claims (1)

Устройство компенсации угловых смещений осей инструмента и обрабатываемого отверстия, содержащее электронные уровни для определения величины угловых перемещений оси инструмента и угла наклона оси обрабатываемого отверстия и механизм малых перемещений, отличающееся тем, что оно снабжено блоком питания, а механизм малых перемещений выполнен в виде электромагнита постоянного тока, который предназначен для поворота стойки с закрепленным на ней инструментом при вводе его в стык между салазками, на которых установлена стойка, и стойкой, при этом электронные уровни соединены с системой числового программного управления, соединенной с якорем электромагнита постоянного тока.
Figure 00000001
A device for compensating angular displacements of the axes of the tool and the hole being machined, containing electronic levels for determining the magnitude of the angular displacements of the tool axis and the angle of inclination of the axis of the machined hole and a small displacement mechanism, characterized in that it is equipped with a power supply, and the small displacement mechanism is made in the form of a direct current electromagnet , which is designed to rotate the rack with the tool fixed on it when you enter it into the joint between the rails on which the rack is mounted and the rack, p and this electron levels are connected to the numerical control system, coupled to the armature DC electromagnet.
Figure 00000001
RU2010153446/02U 2010-12-27 2010-12-27 DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE RU109036U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153446/02U RU109036U1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153446/02U RU109036U1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU109036U1 true RU109036U1 (en) 2011-10-10

Family

ID=44805361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153446/02U RU109036U1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU109036U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537334C1 (en) * 2013-07-15 2015-01-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Device for slight rectilinear displacement of hydraulically-driven working members

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537334C1 (en) * 2013-07-15 2015-01-10 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Device for slight rectilinear displacement of hydraulically-driven working members

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9588509B2 (en) Correction method at time of feed axis reversal
JP6501529B2 (en) Method of processing a work using a machine tool and machine tool
CN105729305A (en) Force position coupling micro-motion precise polishing device and online force detection and control method
JPH0715715Y2 (en) Machine tool position correction device
WO2014068681A1 (en) Wire electrical discharge machining device and control device
WO2005040945A1 (en) Stage device
CN210081157U (en) Gantry structure of engraving machine
RU109036U1 (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF ANGULAR DISPLACEMENTS OF AXIS OF TOOLS AND PROCESSED HOLE
CN101214623B (en) Machine tool clamp micro driver for precision finishing
WO2016147979A1 (en) Machine tool
RU136380U1 (en) DEVICE FOR STABILIZING THE POSITIONS OF THE AXES OF THE PROCESSED HOLE AND THE TOOL
CN105109253B (en) A kind of engraving machine carving depth self-checking device
CN103481112B (en) The crossbeam SEQ method of adjustment of numerical control movable beam gantry lathe
US11196367B2 (en) Control device of electric motor and method for controlling electric motor
CN105880663A (en) Rail-craning trolley-frame boring technology
CN113458806A (en) Mobile machine tool
RU85389U1 (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF MUTUAL ANGULAR MOVEMENTS OF AXES OF THE TOOL AND THE BORED HOLE
RU171650U1 (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF POWER DEFORMATIONS OF THE BODY OF THE COORDINATIVE BORING MACHINE
CN102179661B (en) Method for machining frame of cold continuous rolling mill
RU105606U1 (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF MUTUAL MOVEMENTS OF THE AXIS OF THE TOOL AND THE PROCESSED HOLE ON THE COORDINATING AND BORING MACHINE WITH A HORIZONTAL SPINDLE LOCATION
US10437225B2 (en) Feed shaft control method and numerically controlled machine tool
KR20100045155A (en) Method for setting position of lug welding robot using laser pointer
RU140823U1 (en) DEVICE FOR MEASURING POWER BENDING AND BENDING OF STANDS OF COORDINATION AND BORING MACHINES
JP4722598B2 (en) Die-sinker EDM
KR102058154B1 (en) machining center with double spindle head

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20111228