RU173018U1

RU173018U1 - TEST DETAILS FOR CHECKING THE ACCURACY OF POSITIONING OF NUMERIC PROGRAMMED MACHINES

Info

Publication number: RU173018U1
Application number: RU2016139829U
Authority: RU
Inventors: Виталий Александрович Жукотский; Сергей Евгеньевич Черепанов
Original assignee: Акционерное общество "ОДК - Авиадвигатель"
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-08-07

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для проверки точности и работоспособности станков и в частности пятикоординатных станков.Тестовая деталь для проверки точности станков с числовым программным управлением имеет основание-цилиндр и конус, торец основания-цилиндра, на котором расположены последовательно два многоугольника, при этом на гранях нижнего многоугольника выполнены глухие отверстия равных диаметров, торец верхнего многоугольника, на котором расположены последовательно два цилиндра, причем переход от нижнего цилиндра к верхнему выполнен касательным к верхнему цилиндру постоянным радиусом, при этом торец верхнего цилиндра обрезан наклонной плоскостью, являющейся основанием усеченного конуса, на торце которого расположен сегмент сферы.Благодаря данной полезной модели повышается точность деталей за счет комплексной проверки станков, путем получения оперативной информации о состоянии станка и о состоянии взаимного расположения и перемещения осей станка, без применения специальных контрольных приборов.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used to verify the accuracy and operability of machine tools and, in particular, five-coordinate machine tools. The test part for checking the accuracy of numerically controlled machines has a cylinder base and cone, a cylinder end face on which two polygons are arranged in series , while on the faces of the lower polygon there are blind holes of equal diameters, the end face of the upper polygon, on which two cylinders are located in series, moreover, the transition from the lower cylinder to the upper one is made tangent to the upper cylinder with a constant radius, while the end of the upper cylinder is cut off by an inclined plane, which is the base of the truncated cone, at the end of which the sphere segment is located. obtaining operational information about the state of the machine and the state of the relative position and movement of the machine axes, without the use of special control devices.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для проверки точности и работоспособности станков и, в частности пятикоординатных станков.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used to verify the accuracy and performance of machines and, in particular, five-coordinate machines.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату, и выбранному авторами за прототип, является образец для испытаний при пятикоординатной обработке. Публикация М. Gebhardt W. Knapp and K. Wegener, 5-Axis Test-Piece - Influence of Machining Position, Proceeding of 2012 Machine Tool Technologies Research Foundation (MTTRF) Annual Meeting, Iga City, Japan pp. 299-304. (M. Гебхарт, В. Кнапп и К. Веегнер, 5-координатная мехобработка тестовой детали - Влияние положения детали при мехобработке, Положения ежегодной встречи 2012, организуемой Исследовательским фондом машиностроения, г. Ига, Япония, стр. 299-304).Closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved technical result, and chosen by the authors for the prototype, is a test sample for five-coordinate processing. Publication by M. Gebhardt W. Knapp and K. Wegener, 5-Axis Test-Piece - Influence of Machining Position, Proceeding of 2012 Machine Tool Technologies Research Foundation (MTTRF) Annual Meeting, Iga City, Japan pp. 299-304. (M. Gebhart, V. Knapp, and K. Weegner, 5-axis machining of a test part - Effect of the position of a part during machining, Positions of the annual meeting 2012, organized by the Engineering Research Foundation, Iga, Japan, pp. 299-304).

Недостатком известной конструкции является отсутствие в прототипе достаточного количества поверхностей для оперативного контроля состояния станка, а так же наборов поверхностей для контроля всего функционала пяти осевых станков (тесты изолированных осей и пар осей).A disadvantage of the known design is the lack of a sufficient number of surfaces in the prototype for operational monitoring of the state of the machine, as well as sets of surfaces for monitoring the entire functionality of five axial machines (tests of isolated axes and pairs of axes).

Технической задачей предполагаемой полезной модели является повышение точности тестовых деталей за счет комплексной проверки станков путем получения оперативной информации о состоянии станка и о состоянии взаимного расположения и перемещения осей станка, без применения специальных контрольных приборов.The technical task of the proposed utility model is to increase the accuracy of test parts by means of a comprehensive check of machines by obtaining operational information about the state of the machine and the state of the relative position and movement of the machine axes, without the use of special control devices.

Техническая задача решается тем, что тестовая деталь для проверки точности позиционирования станков с числовым программным управлением, содержащая цилиндрическое основание и усеченный конус, согласно полезной модели, снабжена расположенным на торце цилиндрического основания нижним многогранником, установленным на нем верхним многогранником с размерами меньшими, чем размеры нижнего многогранника, расположенными на торце верхнего многогранника, установленными один на другом верхним и нижним цилиндрами, сопряженными переходной радиусной поверхностью, касательной к поверхности верхнего цилиндра, торцевая поверхность которого расположена наклонно к цилиндрическому основанию, и сегментом сферы, расположенным на усеченном конусе, который установлен на наклонной торцевой поверхности верхнего цилиндра, при этом на гранях нижнего многогранника расположены глухие отверстия равных диаметров, оси которых перпендикулярны соответствующим граням, одна из граней нижнего многогранника имеет уступ, две смежные грани нижнего многогранника расположены наклонно, а грани верхнего многогранника - перпендикулярно относительно торца цилиндрического основания, причем ось нижнего цилиндра расположена параллельно оси цилиндрического основания со смещением относительно нее, а ось верхнего цилиндра совпадает с осью основания.The technical problem is solved in that the test part for checking the accuracy of positioning of numerically controlled machines, containing a cylindrical base and a truncated cone, according to the utility model, is equipped with a lower polyhedron located on the end of the cylindrical base, mounted on it with an upper polyhedron with dimensions smaller than the sizes of the lower polyhedron located at the end face of the upper polyhedron, mounted on top of each other by the upper and lower cylinders, conjugate to the transitional radius with a tangent surface to the surface of the upper cylinder, the end surface of which is inclined to the cylindrical base, and a sphere segment located on a truncated cone, which is mounted on the inclined end surface of the upper cylinder, with blind holes of equal diameters located on the faces of the lower polyhedron, whose axes perpendicular to the corresponding faces, one of the faces of the lower polyhedron has a ledge, two adjacent faces of the lower polyhedron are inclined, and the faces of the upper polyhedron - perpendicularly with respect to the end face of the cylindrical base, the lower cylinder axis extends parallel to the axis of the cylindrical base with an offset relative thereto, and the upper cylinder axis coincides with the axis of the base.

В предлагаемой полезной модели, в отличие от прототипа, на торце цилиндрического основания расположены два многогранника, что обеспечивает возможность проверки точности позиционирования и перемещения изолированных осей, при этом на гранях нижнего многогранника выполнены глухие отверстия равных диаметров, что обеспечивает возможность проверки положения наклонных поверхностей в пространстве. Размер верхнего многогранника меньше, чем размер нижнего многогранника.In the proposed utility model, unlike the prototype, two polyhedrons are located at the end of the cylindrical base, which makes it possible to check the accuracy of positioning and movement of the isolated axes, while blind holes of equal diameters are made on the faces of the lower polyhedron, which makes it possible to check the position of inclined surfaces in space . The size of the upper polyhedron is smaller than the size of the lower polyhedron.

В предлагаемой полезной модели, в отличие от прототипа, на торце верхнего многогранника расположены последовательно два цилиндра, что обеспечивает возможность контроля положения центра поворотной оси станка. Переход от нижнего цилиндра к верхнему выполнен касательным к верхнему цилиндру постоянным радиусом, что обеспечивает возможность контроля величины уступа между поверхностями при 4+1 координатной обработке.In the proposed utility model, unlike the prototype, two cylinders are arranged sequentially on the end face of the upper polyhedron, which makes it possible to control the position of the center of the rotary axis of the machine. The transition from the lower cylinder to the upper one is made tangent to the upper cylinder with a constant radius, which makes it possible to control the step size between surfaces during 4 + 1 coordinate processing.

В предлагаемой полезной модели, в отличие от прототипа, торец верхнего цилиндра обрезан наклонной плоскостью, являющейся основанием усеченного конуса, на торце которого расположен сегмент сферы, что обеспечивает возможность комплексного контроля пятикоординатной обработки.In the proposed utility model, unlike the prototype, the end face of the upper cylinder is cut off by an inclined plane, which is the base of the truncated cone, at the end of which there is a sphere segment, which provides the possibility of complex control of five-coordinate processing.

На фиг. 1 представлен общий вид спереди тестовой детали в изометрии.In FIG. 1 is a perspective view of a test piece in an isometric view.

На фиг. 2 представлен вид сбоку тестовой детали.In FIG. 2 is a side view of a test piece.

На фиг. 3 представлен вид сверху тестовой детали.In FIG. 3 is a top view of a test piece.

На фиг. 4 представлен общий вид сзади тестовой детали в изометрии.In FIG. Figure 4 shows a general rear view of the test piece in isometry.

Тестовая деталь состоит из цилиндрического основания 1, на торце 2 которого расположен нижний многогранник 3, грани 4 и 5 многогранника имеют наклон относительно торца 2 цилиндрического основания 1. На гранях 4, 5 и 6 выполнены глухие отверстия 7, 8 и 9 равных диаметров, оси которых расположены перпендикулярно соответствующим плоскостям. На грани 6 выполнен уступ 10, параллельный плоскости 11. На многограннике 3 расположен верхний многогранник 12, грани которого перпендикулярны торцу 2 и выполнены со смещением относительно граней 4 и 5 многогранника 3. На торце 13 многогранника 12 расположен цилиндр 14, ось которого параллельна оси цилиндрического основания 1 и выполнена со смещением по осям 15 и 16. На торце 17 цилиндра 14 расположен цилиндр 18, ось которого совпадает с осью цилиндрического основания 1. Переход от цилиндра 14 к цилиндру 18 выполнен касательным к цилиндру 18 постоянным радиусом 19. Торец цилиндра 18 обрезан наклонной плоскостью, которая является основанием усеченного конуса 20. На торце конуса 20 расположен сегмент сферы 21.The test piece consists of a cylindrical base 1, at the end 2 of which the lower polyhedron 3 is located, the faces 4 and 5 of the polyhedron are inclined relative to the end 2 of the cylindrical base 1. Blind holes 7, 8 and 9 of equal diameters, axes are made on faces 4, 5 and 6 which are perpendicular to the corresponding planes. On the face 6, a step 10 is made parallel to the plane 11. On the polyhedron 3 there is an upper polyhedron 12, the faces of which are perpendicular to the end face 2 and are displaced relative to the faces 4 and 5 of the polyhedron 3. At the end face 13 of the polyhedron 12 there is a cylinder 14 whose axis is parallel to the axis of the cylindrical the base 1 and is made with an offset along the axes 15 and 16. At the end 17 of the cylinder 14 is a cylinder 18, the axis of which coincides with the axis of the cylindrical base 1. The transition from the cylinder 14 to the cylinder 18 is made tangent to the cylinder 18 with a constant radius th cylinder 19. The end face 18 is cut an inclined plane, which is the base of the truncated cone 20. At the end of the cone 20 is located sphere segment 21.

Работает устройство следующим образом, заготовка типа пруток устанавливается в рабочей зоне станка с числовым программным управлением. Заготовку необходимо обработать по управляющей программе (УП) для получения геометрии тестовой детали. После окончания УП производится контроль полученной тестовой детали. Размеры, полученные после контроля, сравнивают с номинальной геометрией и по их разнице производят заключение о точности станка и состоянии его направляющих.The device operates as follows, a bar-type workpiece is installed in the working area of the machine with numerical control. The workpiece must be processed according to the control program (UP) to obtain the geometry of the test part. After the end of the control, the received test part is controlled. The sizes obtained after the control are compared with the nominal geometry and, based on their difference, a conclusion is made on the accuracy of the machine and the condition of its guides.

Деталь не является узлом или агрегатом чего-либо и используется только для получения данных о точности позиционирования станка и состоянии его направляющих без применения специальных контрольных приборов. Деталь обрабатывается на станке, например, пяти координатном с числовым программным управлением за одну установку. Крепление детали допускается в трехкулачковом самоцентрирующимся патроне либо в специальном приспособлении. Материал детали - алюминиевый сплав.A part is not a unit or assembly of anything and is used only to obtain data on the accuracy of the positioning of the machine and the condition of its guides without the use of special control devices. The part is processed on the machine, for example, five coordinate with numerical program control in one installation. Part fixing is allowed in a three-jaw self-centering cartridge or in a special device. Part material - aluminum alloy.

Таким образом, выполнение предлагаемой полезной модели с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет повысить точность деталей за счет комплексной проверки станков, путем получения оперативной информации о состоянии станка и о состоянии взаимного расположения и перемещения осей станка, без применения специальных контрольных приборов.Thus, the implementation of the proposed utility model with the above distinguishing features, together with the known features, allows to increase the accuracy of the parts due to a comprehensive check of the machines by obtaining operational information about the state of the machine and the state of the relative position and movement of the machine axes, without the use of special control devices .

Claims

A test piece for checking the accuracy of positioning of numerically controlled machines, containing a cylindrical base and a truncated cone, characterized in that it is equipped with a lower polyhedron located on the end of the cylindrical base, an upper polyhedron mounted on it with dimensions smaller than the dimensions of the lower polyhedron located on the end upper polyhedron, mounted on top of each other by upper and lower cylinders, conjugated by a transitional radius surface tangent to the surface of the upper cylinder, the end surface of which is inclined to the cylindrical base, and the segment of the sphere located on the truncated cone, which is mounted on the inclined end surface of the upper cylinder, while on the faces of the lower polyhedron there are blind holes of equal diameters, the axes of which are perpendicular to the corresponding faces, one one of the faces of the lower polyhedron has a ledge, two adjacent faces of the lower polyhedron are inclined, and the faces of the upper polyhedron are perpendicular to in relative end face of the cylindrical base, the lower cylinder axis extends parallel to the axis of the cylindrical base with an offset relative thereto, and the upper cylinder axis coincides with the axis of the cylindrical base.