RU2280540C1 - Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу - Google Patents
Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280540C1 RU2280540C1 RU2005103168/02A RU2005103168A RU2280540C1 RU 2280540 C1 RU2280540 C1 RU 2280540C1 RU 2005103168/02 A RU2005103168/02 A RU 2005103168/02A RU 2005103168 A RU2005103168 A RU 2005103168A RU 2280540 C1 RU2280540 C1 RU 2280540C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- tool
- real time
- errors
- accuracy
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области станкостроения высокоточного оборудования с ЧПУ и, в частности, к средствам активного контроля обработки детали в реальном времени. Вследствие того, что во время прохождения режущего инструмента по поверхности обрабатываемой детали появляются погрешности, установление величины отклонений, возникающей в ходе выполнения технологического процесса, является основой оценки точности различных методов обработки. Технический результат - обеспечение высокой точности обработки деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени. В результате нагрева технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь при прохождении режущего инструмента поверхности детали в реальном времени возникают температурные погрешности, которые влияют на изменение размеров и формы деталей под действием температуры. Согласно изобретению в режущий инструмент встроен датчик температуры, а устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, блок подачи смазочно-охлаждающей жидкости и компьютер, позволяющий определять разность между заданным значением температуры и значением температуры резца, поступающей от датчика температуры в реальном времени. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области станкостроения высокоточного оборудования с ЧПУ и системам активного контроля в реальном времени, в частности к способам чистовой и получистовой токарной обработки деталей для обеспечения компенсации температурных погрешностей, возникающих в зоне резания.
Известно устройство автоматической подналадки положения рабочих органов станков посредством гидравлического следящего привода, содержащего золотник, который кинематически связан с задающим устройством, и подналадочное устройство в виде стержня - компенсатор с источником нагрева и охлаждения [1].
Недостатками этого устройства являются сложность реализации, малое быстродействие и низкая точность компенсации тепловых деформаций вследствие использования управляемых нагревательных устройств гидропривода и сложной системы управления этими устройствами и того, что погрешность базирования детали на станке является неуправляемой величиной.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство обеспечения высокой точности и размерной настройки оборудования с ЧПУ, содержащее резец, блок усиления сигнала, исполнительные механизмы и деталь [2].
Недостаток этого устройства - невозможность компенсации тепловых деформаций, действующих на деталь при прохождении режущего инструмента по ее поверхности в реальном времени, что снижает точность обработанной поверхности детали на металлорежущем оборудовании с ЧПУ.
Технической задачей изобретения является обеспечение высокой точности обработки деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени.
Поставленная задача решается тем, что в режущий инструмент устройства, содержащего резец, блок усиления сигнала, исполнительные механизмы и деталь, вводится датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь, блок подачи смазочно-охлаждающей жидкости и компьютер, позволяющий определять разность между заданным значением температуры и значением температуры резца, поступающим от датчика температуры в реальном времени. Использование устройства позволит при максимальном быстродействии обеспечить высокую точность обрабатываемых деталей на оборудовании с ЧПУ в реальном времени.
Датчик температуры подключен к входу аналого-цифрового преобразователя. Выход аналого-цифрового преобразователя связан с входом компьютера. Выход компьютера подключен к входу блока усиления сигнала. Выход блока усиления сигнала соединен с входами исполнительных механизмов, выходы которых соединены с входами резца и задней бабки, а также с входом блока подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Использование этих связей в устройстве позволит компенсировать температурные погрешности, возникающие при прохождении резца по поверхности детали в реальном времени, путем изменения объема подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания и тем самым обеспечить высокую точность обрабатываемых поверхностей деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ.
На чертеже приведена схема устройства высокоточной обработки деталей на оборудовании ЧПУ.
Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании ЧПУ содержит датчик температуры 1, аналого-цифровой преобразователь 2, компьютер 3, блок усиления сигнала 4, исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ 5 и 6, резец 7, передняя бабка 8, задняя бабка 9 и деталь 10, блок подачи смазочно-охлаждающей жидкости 11.
Связи в устройстве высокоточной обработки деталей на оборудовании ЧПУ расположены в следующем порядке: в резце 7 встроен датчик температуры 1, который подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 2. Выход аналого-цифрового преобразователя 2 связан с входом компьютера 3. Выход компьютера 3 подключен к входу блока усиления сигнала 4. Выход блока усиления сигнала 4 подключен к входу блока управления подачи смазочно-охлаждающей жидкости 11, а также выход блока усиления сигнала 4 соединен с входами исполнительных механизмов 5 и 6, выход исполнительного механизма 5 соединен с резцом 7, а выход исполнительного механизма 6 подключен к задней бабки 8. Деталь 10 удерживается передней бабкой 8 и задней бабкой 9.
Осуществление работы устройства производилось на примере центровой токарной обработки поверхностей детали на оборудовании с ЧПУ. Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании ЧПУ работает следующим образом.
С момента включения вращения детали 10, имеющей центровые отверстия для ее базирования на станке, на чистовых и получистовых режимах обработки при прохождении резца 7 по поверхности детали 10 возникают температурные погрешности, вследствие действия которых ухудшается качество обработанной поверхности детали.
Температурная погрешность технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь ΔDo размеров деталей вследствие их нагрева при прохождении резца по поверхности детали в реальном времени зависит от величины линейного размера детали и коэффициента линейного расширения металла и определяется по формуле
где l - линейный размер поверхности обрабатываемой детали; αt - температурный коэффициент линейного расширения, зависящий от материала обрабатываемой детали; t-to - изменение температуры нагрева заготовки во время обработки деталей на оборудовании с ЧПУ в реальном времени (параметр to - поступает на компьютер 3 от датчика температуры 1 до обработке детали 10; параметр t - поступает на компьютер 3 от датчика температуры во время обработки детали на оборудовании с ЧПУ).
Электрический сигнал значения температуры to с датчика температуры 1 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, и далее цифровой сигнал tоц передается на вход компьютера 3 до начала обработки поверхности детали на оборудовании с ЧПУ. Электрический сигнал текущего значения температуры t с датчика температуры 1 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, и далее цифровой сигнал tц передается на вход компьютера 3 во время прохождения режущего инструмента по поверхности детали. В компьютере 3 определяется по формуле (1) значение температурной погрешности технологической системы станок - приспособление - инструмент - деталь ΔDo и сравнивается в реальном времени с допустимым значением температурной погрешности ΔDo'. Если значение ΔDo не превышает допустимого, то процесс обработки продолжается. Если значение ΔDo превышает допустимое, то необходимо увеличить подачу объема смазочно-охлаждающей жидкости. С выхода компьютера 3 подается управляющий сигнал на блок усиления 4 для пропорционального усиления и передается на вход блока подачи смазочно-охлаждающей жидкости 11, обеспечивая тем самым охлаждения резца 7 и корректировку значения температурной погрешности ΔDo.
Таким образом, предлагаемое устройство позволит обеспечить высокую точность обрабатываемых поверхностей деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени.
Источники информации
1. Авторское свидетельство РФ №6737631, кл. В 23 В 25/06 (аналог).
2. Патент РФ №2116869, кл. В 23 В 25/06, В 23 В 41/00, 1998 (прототип).
Claims (1)
- Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании ЧПУ, содержащее резец, блок усиления сигнала, датчик температуры, отличающееся тем, что оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, блоком подачи смазочно-охлаждающей жидкости и компьютером, причем датчик температуры встроен в резец и соединен через аналого-цифровой преобразователь с входом компьютера, выход которого через блок усиления сигнала соединен с блоком подачи смазочно-охлаждающей жидкости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005103168/02A RU2280540C1 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005103168/02A RU2280540C1 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2280540C1 true RU2280540C1 (ru) | 2006-07-27 |
Family
ID=37057780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005103168/02A RU2280540C1 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2280540C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470757C2 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство охлаждения режущего инструмента |
| RU2486992C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство охлаждения режущего инструмента для повышения точности при обработке деталей на оборудовании с чпу |
| RU2516123C1 (ru) * | 2012-11-02 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ коррекции позиционирования подвижных органов станка в процессе обработки |
| RU2591931C2 (ru) * | 2013-11-20 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента |
| RU2676114C1 (ru) * | 2017-08-24 | 2018-12-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство и способ управления температурой в зоне резания |
| RU2677443C2 (ru) * | 2017-06-15 | 2019-01-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" | Устройство высокоточной обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением |
| RU2709125C2 (ru) * | 2018-05-10 | 2019-12-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство для управления охлаждением режущего инструмента при обработке изделий на оборудовании с ЧПУ |
| RU2712684C2 (ru) * | 2018-05-18 | 2020-01-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство преобразования напряжения для нечеткой системы управления охлаждением изделий |
| CN114749988A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-15 | 东莞鸿图精密压铸有限公司 | Cnc系统用切削液循环恒温补液处理方法及一体化处理系统 |
-
2005
- 2005-02-08 RU RU2005103168/02A patent/RU2280540C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470757C2 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство охлаждения режущего инструмента |
| RU2486992C2 (ru) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство охлаждения режущего инструмента для повышения точности при обработке деталей на оборудовании с чпу |
| RU2516123C1 (ru) * | 2012-11-02 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ коррекции позиционирования подвижных органов станка в процессе обработки |
| RU2591931C2 (ru) * | 2013-11-20 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента |
| RU2677443C2 (ru) * | 2017-06-15 | 2019-01-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" | Устройство высокоточной обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением |
| RU2676114C1 (ru) * | 2017-08-24 | 2018-12-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство и способ управления температурой в зоне резания |
| RU2709125C2 (ru) * | 2018-05-10 | 2019-12-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство для управления охлаждением режущего инструмента при обработке изделий на оборудовании с ЧПУ |
| RU2712684C2 (ru) * | 2018-05-18 | 2020-01-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство преобразования напряжения для нечеткой системы управления охлаждением изделий |
| CN114749988A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-07-15 | 东莞鸿图精密压铸有限公司 | Cnc系统用切削液循环恒温补液处理方法及一体化处理系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2280540C1 (ru) | Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу | |
| CN101733705B (zh) | 砂轮磨损自动检测及补偿方法 | |
| KR950007237B1 (ko) | 수치제어 이송장치 | |
| JP2942547B2 (ja) | 工作機械の熱変位補正方法および装置 | |
| RU2381888C2 (ru) | Устройство теплового контроля точности обработки деталей | |
| EP3457237B1 (en) | Method and machine equipment for manufacturing of a cutting tool | |
| RU2386519C2 (ru) | Устройство прогнозирования и управления точностью токарной обработки деталей на оборудовании с числовым программным управлением (чпу) | |
| CN107580535A (zh) | 用于运行齿轮加工机床的方法 | |
| Nekrasov et al. | Entering the operative correction machining processes CNC | |
| JP6168396B2 (ja) | 工作機械 | |
| RU2288808C2 (ru) | Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу | |
| US6113461A (en) | Grinding method utilizing grinding sharpness of grinding element | |
| Li et al. | On-machine self-calibration method for compensation during precision fabrication of 900-mm-diameter zerodur aspheric mirror | |
| DE19800033B4 (de) | Verfahren zum Kompensieren von temperaturabhängigen Lageänderungen an Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschine hierfür | |
| Msaddek et al. | Influence of interpolation type in high-speed machining (HSM) | |
| Li | Real-time prediction of workpiece errors for a CNC turning centre, Part 1. Measurement and identification | |
| RU2677443C2 (ru) | Устройство высокоточной обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением | |
| JPH05318287A (ja) | 超精密加工機 | |
| Liu | Methodology of parametric programming for error compensation on CNC centres | |
| JPH08141883A (ja) | 工作機械の熱変位補正方法 | |
| RU2654120C1 (ru) | Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ | |
| Eman | A new approach to form accuracy control in machining | |
| JPH02160457A (ja) | 工作機械の真直度補正装置 | |
| JPS63237866A (ja) | 高精度研削盤 | |
| RU2544713C1 (ru) | Способ механической обработки заготовок на станках с чпу |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070209 |