RU173682U1 - Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий - Google Patents
Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий Download PDFInfo
- Publication number
- RU173682U1 RU173682U1 RU2016150268U RU2016150268U RU173682U1 RU 173682 U1 RU173682 U1 RU 173682U1 RU 2016150268 U RU2016150268 U RU 2016150268U RU 2016150268 U RU2016150268 U RU 2016150268U RU 173682 U1 RU173682 U1 RU 173682U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- balancer
- balancers
- vibration
- mass
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B35/00—Methods for boring or drilling, or for working essentially requiring the use of boring or drilling machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/12—Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при сверлении и растачивании глубоких отверстий с использованием балансиров.Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении полезной модели, является повышение точности обработки заготовки за счет уменьшения амплитуды вибраций контактной пары «инструмент-заготовка».Указанный технический результат достигается тем, что гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий содержит балансиры, закрепленные на кольцевом фиксаторе, при этом каждый балансир выполнен в виде массы, закрепленной на упругом подвесе, причем гаситель колебаний дополнительно содержит датчики ускорений, усилитель, электромагнитные вибраторы, каждый из которых состоит из закрепленного на массе балансира якоря и электромагнита с катушкой, установленного на кольцевом фиксаторе, при этом каждый датчик ускорений расположен в отдельном пазу кольцевого фиксатора на оси, которую образуют оппозитные подвесы балансиров, с углом смещения 90° и соединен через усилитель с входом соответствующего электромагнита.
Description
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при сверлении и растачивании глубоких отверстий с использованием балансиров.
Основной причиной возникновения погрешностей при обработке глубокого отверстия детали являются вибрации контактной пары «инструмент-заготовка». Вибрации возникают по различным причинам, имеют произвольное направление и оказывают влияние на динамику процесса обработки. При этом контактная пара «инструмент-заготовка» обладает частотой собственных колебаний, которая изменяется в процессе обработки. При условии наличия вибраций возможно возникновение резонанса на частоте близкой к частоте собственных колебаний контактной пары «инструмент-заготовка». Резонанс приводит к резкому увеличению амплитуды колебаний инструмента, отклонению оси инструмента от заданного положения и погрешностям обработки отверстия. Таким образом, для повышения точности обработки отверстия необходимо контролировать текущую амплитуду колебаний детали, например с помощью регистрации сигнала датчика ускорений, и обеспечивать снижение амплитуды колебаний детали в процессе обработки.
Известен балансир для повышения точности сверления глубокого отверстия в детали (см. патент RU №2421302 С1, МПК В23В 35/00, опубл. 20.06.2011). Балансир выполнен в виде массивных кольцевых элементов, закрепленных на заготовке. Расположение балансира задают исходя из модели распределения механических свойств заготовки. Для чего производят замеры твердости заготовки по сечениям вдоль ее оси.
Недостатком данного способа является то, что установка и расчет балансира, исходя из распределения механических свойств по сечениям заготовки детали, позволяет частично демпфировать ее вибрации.
Однако, предварительный замер твердости по сечениям заготовки не позволяет учесть погрешности формы заготовки, такие как отклонение от прямолинейности и увод оси отверстия при расчете установки балансиров, что снижает эффективность описанных балансиров.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту, т.е. прототипом, является балансир для способа сверление глубокого отверстия в детали (см. патент RU №2539539 С2, МПК В23В 35/00, опубл. 15.05.2013). Балансир выполнен в виде массы, закрепленной на упругом подвесе, и расположен на кольцевом фиксаторе, который установлен на детали, на половине расстояния между каждой из соседних пар опор. При этом жесткость упругого подвеса и массу каждого используемого балансира рассчитывают из условия равенства угловой скорости вращения детали, определяемой в зависимости от заданных режимов обработки, и частоты собственных колебаний балансира.
Существенным недостатком данного способа является то, что балансир предложенной конструкции позволяет демпфировать колебания из строго определенного диапазона частот, исходя из частоты собственных колебаний межлюнетного участка контактной пары «инструмент-заготовка». При этом, в процессе обработки частота собственных колебаний этого участка изменяется по причине наличия погрешностей заготовки и предложенный способ обработки с использованием балансиров не приведет к полному демпфированию колебаний.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение влияния погрешностей заготовки на точность ее обработки.
Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении полезной модели, является повышение точности обработки заготовки за счет уменьшения амплитуды колебаний контактной пары «инструмент-заготовка».
Указанный технический результат достигается тем, что гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий содержит балансиры, закрепленные на кольцевом фиксаторе, при этом каждый балансир выполнен в виде массы, закрепленной на упругом подвесе, причем гаситель колебаний дополнительно содержит датчики ускорений, усилитель, электромагнитные вибраторы, каждый из которых состоит из закрепленного на массе балансира якоря и электромагнита с катушкой, установленного на кольцевом фиксаторе, при этом каждый датчик ускорений расположен в отдельном пазу кольцевого фиксатора на оси, которую образуют оппозитные подвесы балансиров, с углом смещения 90° и соединен через усилитель с входом соответствующего электромагнита.
Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий оснащен датчиками ускорений. Это позволяет регистрировать вибрации контактной пары «инструмент-заготовка» в процессе обработки отверстия для передачи ее через усилитель на электромагнитный вибратор, что позволяет возбуждать колебания массы балансира в противофазе исходным колебаниям и приводит к снижению амплитуды колебаний детали.
На кольцевом фиксаторе установлен электромагнитный вибратор, состоящий из закрепленного на массе балансира якоря, электромагнита и катушки, при этом электромагнит соединен с датчиком ускорений. Это позволяет возбуждать колебания массы балансира в противофазе исходным колебаниям, что приводит к снижению амплитуды колебаний детали.
Датчики ускорений расположены в отдельных пазах кольцевого фиксатора на оси, которую образуют оппозитные подвесы балансиров, с углом смещения 90°. Таким образом, каждая пара датчиков регистрирует свою составляющую вектора вибрации, что приводит к снижению амплитуды колебаний детали, направление которых заранее не известен.
На чертеже представлена конструктивная схема гасителя колебаний детали при обработке глубоких отверстий.
Гаситель колебаний детали состоит из кольцевого фиксатора 1, который обеспечивает крепление всех элементов на детали. На кольцевом фиксаторе 1 закреплены балансиры, выполненные в виде массы 2 закрепленной на упругом подвесе 3. В кольцевом фиксаторе 1 на осях, которые образуют оппозитные подвесы балансиров с углом смещения 90° выполнены четыре прямоугольных паза, в каждом из которых, расположен датчик ускорений 4, который регистрирует составляющую вектора вибраций на ту плоскость, в которой он находится. Датчик ускорений 4 соединен через усилитель 5 для усиления сигнала, с соответствующим электромагнитным вибратором. Электромагнитный вибратор состоит из электромагнита 6 с катушкой 7, закрепленного на кольцевом фиксаторе 1, что обеспечивает возможность колебаний якоря 8, закрепленного на массе 2 балансира.
Гаситель колебаний детали работает следующим образом.
Перед обработкой отверстия гаситель колебаний детали устанавливают на заготовку между каждой из соседних пар опор с помощью кольцевого фиксатора 1, это обеспечивает крепление всех элементов гасителя на детали без смещения в процессе обработки. Во время обработки по причине наличия погрешностей заготовки возникает вибрация контактной пары «инструмент-заготовка». Так как каждая пара датчиков ускорения 4 смещена на 90° относительно другой пары, то в процессе обработки каждый из датчиков ускорения 4 регистрирует проекцию вектора вибраций на ту плоскость, в которой он находится. Таким образом, каждая пара датчиков ускорения 4 регистрирует составляющую вектора вибраций, передает сигнал через усилитель 5 на соответствующую пару электромагнитов 6 с катушкой 7, каждый из которых возбуждает колебания соответствующего якоря 8, установленного на массе 2 балансира, что приводит к синфазному колебанию каждой пары балансиров в противофазе исходным вибрациям контактной пары «инструмент-заготовка» и снижению амплитуды колебаний детали.
Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий предложенной конструкции позволяет повысить точность обработки заготовки за счет уменьшения амплитуды колебаний контактной пары «инструмент-заготовка» независимо от причины их возникновения и направления.
Claims (1)
- Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий, содержащий балансиры, закрепленные на кольцевом фиксаторе и выполненные в виде массы, закрепленной на упругом подвесе, отличающийся тем, что он снабжен датчиками ускорений, усилителем и электромагнитными вибраторами, каждый из которых состоит из якоря, закрепленного на массе балансира, и электромагнита с катушкой, установленного на кольцевом фиксаторе, при этом каждый датчик ускорений расположен в отдельном пазу кольцевого фиксатора на оси, образованной оппозитными подвесами балансиров, с углом смещения 90° и соединен через усилитель с входом соответствующего электромагнита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016150268U RU173682U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016150268U RU173682U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173682U1 true RU173682U1 (ru) | 2017-09-05 |
Family
ID=59798177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016150268U RU173682U1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173682U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1098656A (en) * | 1965-06-29 | 1968-01-10 | Giddings & Lewis | Improved boring bar assembly |
SU956175A1 (ru) * | 1980-10-08 | 1982-09-07 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Сверлильна головка |
SU1808500A1 (en) * | 1991-04-05 | 1993-04-15 | Sp K B Almazno Rastochnykh I R | Method for machining holes |
RU2293230C2 (ru) * | 2002-04-30 | 2007-02-10 | Тинесс Ас | Демпфирующее устройство для успокоения колебаний |
RU2539539C2 (ru) * | 2013-05-15 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ сверления глубокого отверстия в детали |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150268U patent/RU173682U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1098656A (en) * | 1965-06-29 | 1968-01-10 | Giddings & Lewis | Improved boring bar assembly |
SU956175A1 (ru) * | 1980-10-08 | 1982-09-07 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Сверлильна головка |
SU1808500A1 (en) * | 1991-04-05 | 1993-04-15 | Sp K B Almazno Rastochnykh I R | Method for machining holes |
RU2293230C2 (ru) * | 2002-04-30 | 2007-02-10 | Тинесс Ас | Демпфирующее устройство для успокоения колебаний |
RU2539539C2 (ru) * | 2013-05-15 | 2015-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ сверления глубокого отверстия в детали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Özşahin et al. | Analysis and compensation of mass loading effect of accelerometers on tool point FRF measurements for chatter stability predictions | |
Albertelli et al. | Model-based broadband estimation of cutting forces and tool vibration in milling through in-process indirect multiple-sensors measurements | |
Li et al. | Active control of milling chatter considering the coupling effect of spindle-tool and workpiece systems | |
Liu et al. | Chatter reliability of milling system based on first-order second-moment method | |
задаЧах диНаміки ВузліВ машиН | Effect of mutually amplifying action of two coordinate shock loading in problems of dynamics of knots of machines | |
Gvozdkova et al. | Analysis of sources and methods for reducing noise by minimizing vibrations of engineering technological processes | |
RU173682U1 (ru) | Гаситель колебаний детали при обработке глубоких отверстий | |
CN108972176B (zh) | 动态阻尼的无心磨床及磨削方法 | |
Du et al. | Time delay feedback control for milling chatter suppression by reducing the regenerative effect | |
Zhao et al. | Measurement-based modal analysis and stability prediction on turn-milling of hollow turbine blade | |
US10480608B2 (en) | Machine vibration isolation | |
Paul et al. | Analysis of dynamic characteristics of boring tool holder | |
KR101904957B1 (ko) | 자기변형소자 액추에이터와 mr 댐퍼가 병렬 구조를 갖는 능동 보정 모듈 | |
Sadati et al. | Identification of a nonlinear joint in an elastic structure using optimum equivalent linear frequency response function | |
Franco et al. | Virtual vibration absorber for active forced vibration reduction | |
Kozlov et al. | Technological system self-tuning when milling | |
RU2552391C2 (ru) | Стержневой виброгенераторный преобразователь | |
Dong | Research on characteristics of drilling tool intergrating damping system using Experimental Modal Analysis–EMA | |
RU2539539C2 (ru) | Способ сверления глубокого отверстия в детали | |
Filippenko | The forced oscillations of the cylindrical shell partially submerged into a layer of liquid | |
US9126267B2 (en) | Rod-shaped tool holder for attaching cutting bits at nodes | |
Mizuno | Development of mass measurement devices for zero-gravity experiments | |
RU2654947C1 (ru) | Стержневой демпфированный виброгенераторный преобразователь | |
Artyunin et al. | Simulation of the Automatic Balancing Process of A Rotor, Rigidly Fixed in the Housing on Elastic Supports | |
Arias-Montiel et al. | On line identification of unbalance parameters and active control in a rotor bearing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171122 |