RU2288808C2 - Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу - Google Patents
Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288808C2 RU2288808C2 RU2005103169/02A RU2005103169A RU2288808C2 RU 2288808 C2 RU2288808 C2 RU 2288808C2 RU 2005103169/02 A RU2005103169/02 A RU 2005103169/02A RU 2005103169 A RU2005103169 A RU 2005103169A RU 2288808 C2 RU2288808 C2 RU 2288808C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- computer
- accuracy
- cutter
- analog
- equipment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, токарной обработке с активным контролем размеров деталей. Устройство включает блок усиления сигнала, исполнительные механизмы и резец. Для повышения точности обработки в реальном времени оно снабжено оптическим датчиком, аналого-цифровым преобразователем и компьютером для сравнения с требуемым размером детали и определения суммарного значения возмущающих воздействий в произвольной точке, вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, а выход подсоединен к входу блока усиления сигнала, выход которого подключен к входам исполнительных механизмов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области активного контроля обработки деталей и может применяться, в частности, к способам токарной обработки металлов резанием на высокоточном оборудовании с ЧПУ.
Известно устройство управления точностью формы, содержащее датчик контроля, связанный с усилительно-преобразовательными элементами, и исполнительные механизмы. К недостаткам этого устройства можно отнести сложность конструкции и низкую жесткость устройства, что приводит к увеличению шероховатости обрабатываемой поверхности детали [1].
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство обеспечения геометрической точности и размерной настройки металлорежущего станка, содержащее блок усиления сигнала, исполнительные механизмы, резец и деталь [2].
Недостаток этого устройства - невозможность компенсации возмущающих воздействий, действующих на деталь при прохождении режущего инструмента по ее поверхности в реальном времени, что снижает ее геометрическую точность.
Технической задачей изобретения является повышение геометрической точности поверхностей при прецизионной обработке деталей типа тел вращения на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени.
Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее блок усиления сигнала, исполнительные механизмы, резец и деталь, вводится оптический датчик, аналого-цифровой преобразователь и компьютер, позволяющий определять разность между требуемым значением размера детали и текущим размером детали полученного от оптического датчика в реальном времени. Выход оптического датчика 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. Использование этих связей в устройстве позволит устранить возмущающие воздействия, действующие на деталь в реальном времени, путем перемещения исполнительными механизмами резца, тем самым увеличить геометрическую точность обрабатываемых поверхностей деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ.
На чертеже приведена схема устройства управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании ЧПУ.
Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании ЧПУ содержит: оптический датчик 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.
Связи в устройстве управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании ЧПУ расположены в следующем порядке: выход оптического датчика 1 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 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.
Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании ЧПУ работает следующим образом. Осуществление работы устройства производилось на примере центровой токарной обработки поверхностей детали на оборудовании с ЧПУ. С момента включения вращения детали 10, имеющей центровые отверстия для ее базирования на станке, на чистовых режимах обработки возникают возмущающие воздействия, такие как температурная деформация, размерный износ инструмента и т.д., из-за чего меняется начальное положение детали и резца, а также ухудшается качество обработанных поверхностей. Определение суммарной величины возмущающих воздействий позволит в реальном времени посредством выдачи сигналов на исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ компенсировать эти погрешности, что позволит увеличить геометрическую точность обработанной поверхности детали.
Электрический сигнал текущего значения размера обрабатываемой поверхности детали ε с оптического датчика 1 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, и далее цифровой сигнал εц передается на вход компьютера 3, где сравнивается с требуемым размером детали. Если размер совпадает, то обработка продолжается. Если не совпадает, то необходимо рассчитать значение компенсации. В компьютере 3 по формулам определяется суммарное значение возмущающих воздействий ε' в произвольной точке
где Ру - сила резания; V - скорость резания; S - подача; t - глубина резания; JA - стандартная жесткость передней бабки; JБ - стандартная жесткость задней бабки (значения JA, JБ берутся из паспорта станка); x - расстояние от передней бабки до произвольной точки на детали; L - длина детали; D - диаметр детали; αt - температурный коэффициент линейного расширения; Со - коэффициент, характеризующий условие обработки; В - вылет резца; Fp - площадь сечения резца; δв - предел прочности обрабатываемого материала; ts - время, затраченное на отвод инструмента, Vs - скорость съема припуска; tд - время изменения контролируемого размера, Vд - скорость изменения контролируемого размера; tu - время изменения измерительного сигнала, Vu - скорость изменения измерительного сигнала.
После того как суммарное значение возмущающих воздействий ε' в произвольной точке рассчитано, выбираются новые значения режимов резания, а именно подача S и скорость резания V, для того, чтобы снизить значение ε' до минимума. При обработке деталей типа тел вращения необходимо значение ε' разделить на два. Далее сигнал с компьютера 3 передается на блок усиления сигнала 4 для пропорционального усиления согласно установленному значению коэффициента Ki=f(V, S). Затем с блока усиления сигнала 4 подается управляющий сигнал на исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ 5 и 6 для изменения расположения резца 7 и задней бабки 9 соответственно, обеспечивая тем самым необходимую коррекцию положения резца 7 и относительного расположения детали 10 в реальном времени.
Таким образом, предлагаемое устройство повысит геометрическую точность поверхностей при прецизионной обработки деталей типа тел вращения на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени.
Литература
1. Авторское свидетельство РФ №1344521, кл. В 23 В 25/06, B 23 Q 15/00, 1986 (аналог).
2. Патент РФ №2116869, кл. В 23 В 25/06, В 23 В 41/00, 1998 (прототип).
Claims (1)
- Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ), включающее блок усиления сигнала и исполнительный механизм, соединенный с резцом, отличающееся тем, что оно снабжено оптическим датчиком, аналого-цифровым преобразователем и компьютером для сравнения с требуемым размером детали и определения суммарного значения возмущающих воздействий в произвольной точке, вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, а выход подсоединен к входу блока усиления сигнала, выход которого подключен к входам исполнительных механизмов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005103169/02A RU2288808C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005103169/02A RU2288808C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005103169A RU2005103169A (ru) | 2006-07-20 |
| RU2288808C2 true RU2288808C2 (ru) | 2006-12-10 |
Family
ID=37028321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005103169/02A RU2288808C2 (ru) | 2005-02-08 | 2005-02-08 | Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2288808C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452595C2 (ru) * | 2010-07-08 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство контроля точности обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением |
| RU2458773C2 (ru) * | 2010-10-20 | 2012-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство управления подачей при токарной обработке деталей на оборудовании с чпу |
| RU2707308C1 (ru) * | 2018-09-21 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Способ настройки токарного станка для точения детали |
-
2005
- 2005-02-08 RU RU2005103169/02A patent/RU2288808C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452595C2 (ru) * | 2010-07-08 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство контроля точности обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением |
| RU2458773C2 (ru) * | 2010-10-20 | 2012-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Устройство управления подачей при токарной обработке деталей на оборудовании с чпу |
| RU2707308C1 (ru) * | 2018-09-21 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Способ настройки токарного станка для точения детали |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005103169A (ru) | 2006-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2280540C1 (ru) | Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании чпу | |
| Diez et al. | Feasibility study of in-process compensation of deformations in flexible milling | |
| US9229442B2 (en) | In-process compensation of machining operation and machine arrangement | |
| RU2381888C2 (ru) | Устройство теплового контроля точности обработки деталей | |
| RU2379169C2 (ru) | Способ и устройство управления точностью обработки деталей | |
| EP3457237B1 (en) | Method and machine equipment for manufacturing of a cutting tool | |
| JPH0698568B2 (ja) | カムシャフトにおける２つもしくはそれ以上のカムを研削する方法 | |
| RU2288808C2 (ru) | Устройство управления точностью обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу | |
| RU2288809C1 (ru) | Устройство управления точностью обработки деталей | |
| RU2386519C2 (ru) | Устройство прогнозирования и управления точностью токарной обработки деталей на оборудовании с числовым программным управлением (чпу) | |
| WO1991019592A1 (en) | System for correcting quantity of deformation of tool | |
| RU2458773C2 (ru) | Устройство управления подачей при токарной обработке деталей на оборудовании с чпу | |
| SU629040A1 (ru) | Устройство дл автоматической коррекции положени режущего инструмента | |
| JP7365318B2 (ja) | 被加工物の加工方法 | |
| RU2677443C2 (ru) | Устройство высокоточной обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением | |
| JPH07237088A (ja) | 加工装置および加工方法 | |
| RU50136U1 (ru) | Устройство прогнозирования точности обработки деталей на высокоточном оборудовании чпу | |
| RU2364494C2 (ru) | Способ управления рабочим циклом поперечной подачи при шлифовании и устройство для его осуществления | |
| RU2325247C2 (ru) | Устройство прогнозирования на оборудовании с чпу качества обработанных поверхностей детали | |
| CN112872906A (zh) | 基于机床光栅尺信号的超精密车削刀具磨损实时监测方法 | |
| Sułkowicz et al. | A method of increasing the accuracy of low-stiffness shafts: single-pass traverse grinding without steady rests | |
| RU93725U1 (ru) | Самообучающаяся технологическая система обеспечения заданных параметров качества поверхностного слоя | |
| SU1414593A1 (ru) | Самонастраивающа с система управлени рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании | |
| RU86126U1 (ru) | Устройство для токарной обработки | |
| RU2452595C2 (ru) | Устройство контроля точности обработки деталей на токарных станках с числовым программным управлением |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070209 |