RU72434U1 - UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING - Google Patents
UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING Download PDFInfo
- Publication number
- RU72434U1 RU72434U1 RU2008102158/22U RU2008102158U RU72434U1 RU 72434 U1 RU72434 U1 RU 72434U1 RU 2008102158/22 U RU2008102158/22 U RU 2008102158/22U RU 2008102158 U RU2008102158 U RU 2008102158U RU 72434 U1 RU72434 U1 RU 72434U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balancing
- cutting
- disk
- laser cutting
- weight
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Универсальный технологический комплекс производства режущих дисков большого диаметра с лазерной резкой и балансировкой содержит по меньшей мере, два рабочих стола: неподвижные стол (1) резки и стол (2) балансировки, а также машину лазерной резки мостового типа, режущая головка (3) лазера которой располагается на горизонтальной части моста (4) с возможностью перемещения по ней режущей головки (3) лазера над столом (1) резки или над столом (2) балансировки. Вертикальные опоры (5, 6) моста (4) установлены на рельсах (7, 8) с возможностью перемещения моста (4) с машиной лазерной резки лазера над столом (1) резки или над столом (2) балансировки или от стола (1) резки к столу (2) балансировки. Комплекс снабжен управляющей вычислительной машиной (9), управляющей процессом резки (УВМ), и вычислительной машиной (19) для балансировки (ПВЭМ) и микропроцессорным контроллером (10). Стол (2) балансировки снабжен соединенными с указанным контроллером (10) датчиком (11) угла поворота и, например, четырьмя весовыми тензодатчиками (12) с точностью не менее 0,01% веса диска (13), а также подключенным к вычислительной машине (19) приводом (14) с электродвигателем (15), кинематически соединенным ременной передачей (16) с установленным на столе (2) в стакане (18) и опертым на упорный сферический роликоподшипник (17) [с роликом в виде конуса со слабовыраженной сферической формой под углом 45 градусов от горизонтали] и зафиксированным радиальным шарикоподшипником (20) посадочным узлом (21) для установки балансируемого диска (13). Датчик (11) угла поворота может быть установлен на электродвигателе (15). Комплекс позволяет использовать один из столов для балансировки диска после его вырезания из заготовки, а для снятия излишков металла при балансировке использовать машину лазерной резки, при помощи которой был изготовлен диск, формировать задание машине лазерной резки на снятие излишков металла по расчетам на основе результатов измерения веса диска по нескольким радиальным направлениям в неподвижном положении и при вращении. При этом достигается наилучшее качество продукции (высокий срок службы и малый риск разрушения диска, продлевается срок службы механизмов пил резки металла), поскольку отсутствуют деформации и остаточные напряжения металла, присущие вырезке зубьев методом фрезерования. Комплекс позволяет проводить процесс балансировки итеративно, до достижения желаемой точности.The universal technological complex for the production of large diameter cutting discs with laser cutting and balancing contains at least two working tables: a fixed cutting table (1) and a balancing table (2), as well as a bridge-type laser cutting machine, the laser cutting head (3) of which it is located on the horizontal part of the bridge (4) with the possibility of moving the laser cutting head (3) on it above the cutting table (1) or above the balancing table (2). Vertical supports (5, 6) of the bridge (4) are mounted on rails (7, 8) with the possibility of moving the bridge (4) with the laser laser cutting machine above the table (1) or above the balancing table (2) or from the table (1) cutting to the table (2) balancing. The complex is equipped with a control computer (9) that controls the cutting process (UVM), and a computer (19) for balancing (PVEM) and a microprocessor controller (10). The balancing table (2) is equipped with a rotation angle sensor (11) connected to the indicated controller (10) and, for example, four weight strain gauges (12) with an accuracy of at least 0.01% of the disk weight (13), as well as connected to a computer ( 19) a drive (14) with an electric motor (15) kinematically connected by a belt drive (16) mounted on a table (2) in a glass (18) and supported on a thrust spherical roller bearing (17) [with a cone-shaped roller with a slightly pronounced spherical shape at an angle of 45 degrees from the horizontal] and a fixed radial ball with a co-bearing (20), a landing unit (21) for installing a balanced disk (13). The angle sensor (11) can be mounted on an electric motor (15). The complex allows you to use one of the tables to balance the disk after it is cut from the workpiece, and to remove excess metal during balancing, use the laser cutting machine with which the disk was made to form the task of the laser cutting machine to remove excess metal according to calculations based on weight measurements drive in several radial directions in a stationary position and during rotation. At the same time, the best product quality is achieved (high service life and low risk of disk failure, the service life of metal cutting saws is extended), since there are no deformations and residual stresses of the metal inherent in tooth cutting by milling. The complex allows you to carry out the balancing process iteratively, until the desired accuracy is achieved.
Description
Полезная модель относится к области производства режущего инструмента из листовых стальных заготовок, получаемых на прокатном стане, в частности режущих дисков большого диаметра (от 2000 до 3000 мм), которые применяются в пилах горячей и холодной резки металла, качество которых существенно зависит от качества их балансировки.The utility model relates to the field of production of cutting tools from sheet steel billets obtained on a rolling mill, in particular large diameter cutting discs (from 2000 to 3000 mm), which are used in hot and cold cutting of metal, the quality of which substantially depends on the quality of their balancing .
Из патентной литературы известны технологические комплексы производства режущих дисков RU1013075, RU 1199341, RU 1581443, RU 2127174, US 6634186.Technological complexes for the production of cutting discs RU1013075, RU 1199341, RU 1581443, RU 2127174, US 6634186 are known from the patent literature.
Недостатками этих устройств являются низкая производительность, низкая точность изготовления режущей части из-за деформации и остаточных напряжениях металла, отсутствие балансировки, что снижает эффективность использования режущего инструмента и его долговечность, большая трудоемкость и длительность цикла изготовления.The disadvantages of these devices are low productivity, low precision manufacturing of the cutting part due to deformation and residual stresses of the metal, lack of balancing, which reduces the efficiency of use of the cutting tool and its durability, high labor intensity and the duration of the manufacturing cycle.
Из патентной литературы известны технологические комплексы балансировки RU 171621, RU 567984, RU 1244521, RU 1787268, US 4945763, US 6342030, US6493311, US 6778353, US 7008360, US 7020950, US 7099112.Technological balancing complexes RU 171621, RU 567984, RU 1244521, RU 1787268, US 4945763, US 6342030, US6493311, US 6778353, US 7008360, US 7020950, US 7099112 are known from the patent literature.
Недостатками этих данных устройств являются отсутствие оперативно доступных данных о параметрах балансирования, низкая точность определения мест снятия избыточного материала из-за большого влияния человеческого фактора на точность и качество балансировки, а также высокие трудозатраты, невозможность накопления, хранения и использования статистической информации.The disadvantages of these devices are the lack of quickly available data on the balancing parameters, low accuracy of determining the places of removal of excess material due to the large influence of the human factor on the accuracy and quality of balancing, as well as high labor costs, the inability to accumulate, store and use statistical information.
Технической задачей полезной модели является создание эффективного полностью автоматизированного технологического комплекса производства режущих дисков и расширение арсенала технологических комплексов производства режущих дисков.The technical task of the utility model is the creation of an effective fully automated technological complex for the production of cutting discs and the expansion of the arsenal of technological complexes for the production of cutting discs.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, состоит в обеспечении универсальности комплекса для последовательного выполнения одним режущим средством (машина лазерной резки) формообразования диска без деформации и остаточных напряжений металла и последующей балансировки изделия, сокращении времени изготовления готового The technical result, which provides a solution to the problem, is to ensure the versatility of the complex for sequentially performing one cutting means (laser cutting machine) of disk shaping without deformation and residual metal stresses and subsequent balancing of the product, reducing the finished manufacturing time
диска за счет минимального транспортирования и быстрого расчета параметров балансирования, повышении точности определения мест снятия избыточного материала и снижении трудозатрат при резке и балансировке, обеспечении накопления, хранения и оперативного использования статистической информации.disk due to minimal transportation and quick calculation of balancing parameters, increasing the accuracy of determining the places of removal of excess material and reducing labor costs when cutting and balancing, ensuring the accumulation, storage and operational use of statistical information.
Сущность полезной модели заключается в том, что технологический комплекс производства режущих дисков содержит стол резки и стол балансировки, а также машину лазерной резки мостового типа, режущая головка лазера которой располагается на горизонтальной части моста с возможностью перемещения по ней режущей головки лазера над столом резки или над столом балансировки, а вертикальные опоры моста установлены на рельсах с возможностью перемещения моста с машиной лазерной резки от стола резки к столу балансировки, комплекс содержит также управляющую вычислительную машину резки, вычислительную машину балансировки и микропроцессорный контроллер, причем стол балансировки снабжен соединенными с указанным контроллером датчиком угла поворота и весовыми тензодатчиками с точностью не менее 0,01% веса диска, а также подключенным через микропроцессорный контроллер к вычислительной машине балансировки приводом с электродвигателем, кинематически соединенным с опертым на упорный подшипник в установленном на столе посадочным узлом для установки балансируемого диска.The essence of the utility model lies in the fact that the technological complex for the production of cutting disks contains a cutting table and a balancing table, as well as a bridge-type laser cutting machine, the laser cutting head of which is located on the horizontal part of the bridge with the possibility of moving the laser cutting head above or above the cutting table the balancing table, and the vertical bridge supports are mounted on rails with the ability to move the bridge with the laser cutting machine from the cutting table to the balancing table, the complex also contains controls an effective cutting computer, a balancing computer, and a microprocessor controller, wherein the balancing table is equipped with a rotation angle sensor and weight load cells connected to the specified controller with an accuracy of at least 0.01% of the disk weight, as well as a drive with an electric motor connected through the microprocessor controller to the balancing computer kinematically connected to a thrust bearing supported on a table-mounted landing unit for installing a balancing disk.
В предпочтительных частных случаях реализации стол балансировки снабжен от 4 до 6 весовыми тензодатчиками, равномерно распределенными по окружности вокруг диска, микропроцессорный контроллер выполнен с возможностью определения радиус-вектора диска с наибольшим весом, комплекс снабжен кран-балкой, а последняя снабжена магнитными или вакуумными захватами, а рельсы снабжены зубчатыми рейками, а вычислительная машина балансировки выполнена с возможностью считывания данных от микропроцессорного контроллера, определения избыточного веса для радиус-векторов, исходящих из центра диска к весовым тензодатчиками при измерении веса диска по радиус-векторам в неподвижном состоянии и при вращении, представления результатов балансировки в виде круговых диаграмм и графиков зависимости веса диска по радиус-векторам от угла поворота, а также формирования и передачи программы управления резкой для снятия излишков металла при балансировке на столе балансировке в управляющую вычислительную машину резки.In preferred particular cases of implementation, the balancing table is equipped with from 4 to 6 weight load cells uniformly distributed around the circumference around the disk, the microprocessor controller is configured to determine the radius vector of the disk with the largest weight, the complex is equipped with a crane beam, and the latter is equipped with magnetic or vacuum grippers, and the rails are equipped with gear racks, and the balancing computer is capable of reading data from a microprocessor controller, determining excess weight for radius vectors emanating from the center of the disk to the load cells when measuring the weight of the disk by radius vectors in a stationary state and during rotation, presenting the balancing results in the form of pie charts and graphs of the dependence of the weight of the disk on radius vectors on the rotation angle, as well as the formation and transferring the cutting control program to remove excess metal during balancing on the balancing table to the cutting control computer.
На чертеже фиг.1 изображена общая схема универсального технологического комплекса производства режущих дисков большого диаметра с лазерной резкой и балансировкой, на фиг.2 - диск на столе балансировки, на фиг.3 - схема узла балансировки, на фиг.4 - схема размещения весовых тензодатчиков по окружности диска, на фиг.5 - пример круговой диаграммы, иллюстрирующей определение радиус-вектора небаланса веса при неподвижном состоянии диска, на фиг.6 - круговые диаграммы, аналогичные фиг.5, при вращении диска.The drawing of Fig. 1 shows a general diagram of a universal technological complex for the production of large diameter cutting discs with laser cutting and balancing, in Fig. 2 - a disk on a balancing table, in Fig. 3 - a diagram of a balancing assembly, in Fig. 4 - a layout of weighted load cells around the circumference of the disk, Fig. 5 is an example of a pie chart illustrating the determination of the radius vector of an unbalanced weight when the disk is stationary; Fig. 6 is a pie diagram similar to Fig. 5 during rotation of the disk.
Универсальный технологический комплекс производства режущих дисков большого диаметра с лазерной резкой и балансировкой содержит по меньшей мере, два рабочих стола: неподвижные стол (1) резки и стол (2) балансировки, а также машину лазерной резки мостового типа, режущая головка (3) лазера которой располагается на горизонтальной части моста (4) с возможностью перемещения по ней режущей головки (3) лазера над столом (1) резки или над столом (2) балансировки. Вертикальные опоры (5, 6) моста (4) установлены на рельсах (7, 8) с возможностью перемещения моста (4) с машиной лазерной резки лазера над столом (1) резки или над столом (2) балансировки или от стола (1) резки к столу (2) балансировки. Комплекс снабжен управляющей вычислительной машиной (9), управляющей процессом резки (УВМ), и вычислительной машиной (19) для балансировки (ПВЭМ) и микропроцессорным контроллером (10). Стол (2) балансировки снабжен соединенными с указанным контроллером (10) датчиком (11) угла поворота и, например, четырьмя весовыми тензодатчиками (12) с точностью не менее 0,01% веса диска (13), а также подключенным к вычислительной машине (19) приводом (14) с электродвигателем (15), кинематически соединенным ременной передачей (16) с установленным на столе (2) в стакане (18) и опертым на упорный сферический роликоподшипник (17) [с роликом в виде конуса со слабовыраженной сферической формой под углом 45 градусов от горизонтали] и зафиксированным радиальным шарикоподшипником (20) посадочным узлом (21) для установки балансируемого диска (13). Датчик (11) угла поворота может быть установлен на электродвигателе (15).The universal technological complex for the production of large diameter cutting discs with laser cutting and balancing contains at least two working tables: a fixed cutting table (1) and a balancing table (2), as well as a bridge-type laser cutting machine, the laser cutting head (3) of which it is located on the horizontal part of the bridge (4) with the possibility of moving the laser cutting head (3) on it above the cutting table (1) or above the balancing table (2). Vertical supports (5, 6) of the bridge (4) are mounted on rails (7, 8) with the possibility of moving the bridge (4) with the laser laser cutting machine above the table (1) or above the balancing table (2) or from the table (1) cutting to the table (2) balancing. The complex is equipped with a control computer (9) that controls the cutting process (UVM), and a computer (19) for balancing (PVEM) and a microprocessor controller (10). The balancing table (2) is equipped with a rotation angle sensor (11) connected to the indicated controller (10) and, for example, four weight strain gauges (12) with an accuracy of at least 0.01% of the disk weight (13), as well as connected to a computer ( 19) a drive (14) with an electric motor (15) kinematically connected by a belt drive (16) mounted on a table (2) in a glass (18) and supported on a thrust spherical roller bearing (17) [with a cone-shaped roller with a slightly pronounced spherical shape at an angle of 45 degrees from the horizontal] and a fixed radial ball with a co-bearing (20), a landing unit (21) for installing a balanced disk (13). The angle sensor (11) can be mounted on an electric motor (15).
Стол (2) балансировки может быть снабжен до шести весовыми тензодатчиками (12), равномерно распределенными по окружности вокруг диска (13).The balancing table (2) can be equipped with up to six weight strain gauges (12), evenly distributed around the circumference around the disk (13).
Комплекс снабжен кран-балкой (не изображена), а последняя снабжена магнитными или вакуумными захватами (не изображены), а рельсы (7,8) снабжены зубчатыми рейками (не обозначены).The complex is equipped with a crane beam (not shown), and the latter is equipped with magnetic or vacuum grippers (not shown), and the rails (7.8) are equipped with gear racks (not marked).
Вычислительная машина (19) выполнена в виде ПВЭМ с возможностью вращения диска (13) на столе (2) балансировки, определения избыточного веса для радиус-векторов, исходящих из центра диска (13) к весовым тензодатчикам (12) при измерении веса диска (13) по радиус-векторам в неподвижном состоянии и при вращении, а также представления результатов балансировки в виде круговых диаграммы и графиков зависимости веса диска по радиус-векторам от угла поворота.The computing machine (19) is made in the form of a PVEM with the possibility of rotating the disk (13) on the balancing table (2), determining the excess weight for the radius vectors coming from the center of the disk (13) to the load cells (12) when measuring the weight of the disk (13) ) on radius vectors in a stationary state and during rotation, as well as presenting the balancing results in the form of pie charts and graphs of the dependence of the disk weight by radius vectors on the rotation angle.
В комплект машины лазерной резки входит шкаф с электронным оборудованием, в котором находится в том числе упомянутая управляющая вычислительная машина (9) резки (УВМ), выполняющая программу резки. Это специализированная вычислительная машина, которая отличается по своим характеристикам от ПЭВМ (19). Ее нецелесообразно использовать для балансировки, поскольку программное обеспечение и аппаратная реализация УВМ не допускают одновременное выполнение на столах (1, 2) работ по резке и балансировке. ПЭВМ и УВМ объединены в локальную сеть (не изображена).The set of a laser cutting machine includes a cabinet with electronic equipment, which contains, among other things, the mentioned cutting control computer (9), which runs the cutting program. This is a specialized computing machine, which differs in its characteristics from a PC (19). It is not practical to use it for balancing, since the software and hardware implementation of UVM do not allow simultaneous execution of cutting and balancing work on tables (1, 2). PC and UVM are combined into a local network (not shown).
Универсальный технологический комплекс производства режущих дисков большого диаметра с лазерной резкой и балансировкой эксплуатируется следующим образом.The universal technological complex for the production of large diameter cutting blades with laser cutting and balancing is operated as follows.
Режущие диски большого диаметра (от 2000 мм до 3000 мм, далее "диски") применяются в пилах горячей и холодной резки металла. Они изготавливаются из листовых стальных заготовок, получаемых на прокатном стане. Например, диск диаметром 2500 мм вырезается из квадратной заготовки 2550х2550 мм толщиной 12 мм весом около 450 кг. При использовании любого метода изготовления дисков (13) из-за неравномерностей стального листа заготовки, получаемого на прокатном стане, необходима последующая балансировка. Задачей является обеспечение отклонения веса диска (13) по четырем радиусам (с шагом через 90 градусов) не более 1/1000 от общего веса диска (13). Этим обусловлен выбор весовых тензодатчиков (12) с точностью не менее 0,01% веса диска (13).Large diameter cutting discs (from 2000 mm to 3000 mm, hereinafter referred to as “disks”) are used in saws for hot and cold metal cutting. They are made from sheet steel billets obtained on a rolling mill. For example, a disk with a diameter of 2500 mm is cut from a square billet of 2550x2550 mm, 12 mm thick, weighing about 450 kg. When using any method of manufacturing disks (13), due to the irregularities of the steel sheet of the billet obtained at the rolling mill, subsequent balancing is necessary. The task is to ensure that the disc weight (13) deviates over four radii (in increments of 90 degrees) of no more than 1/1000 of the total weight of the disc (13). This determines the choice of weight strain gauges (12) with an accuracy of at least 0.01% of the weight of the disk (13).
Поскольку размеры заготовок очень велики и материал имеет большую толщину, необходимым условием является обеспечение большого рабочего пространства, что обеспечивается мостовой схемой размещения режущей головки (3) лазера, а также высокой мощностью лазера (для газового - от 2500 Вт). При Since the dimensions of the workpieces are very large and the material has a large thickness, a necessary condition is the provision of a large working space, which is ensured by the bridge arrangement of the cutting head (3) of the laser, as well as high laser power (for gas - from 2500 W). At
высокой мощности лазера оказывается возможным получить высокое качество обработки кромок зубьев диска (13), сравнимое с получаемым при фрезеровании. В машине лазерной резки мостового типа используются неподвижные рабочие столы (1, 2), а режущая головка (3) лазера располагается на горизонтальной части моста (4) и перемещается по горизонтали перпендикулярно направлению рельсов (7, 8) по которым перемещаются вертикальные опоры (5, 6). При этом за зубчатые рейки рельсов (7, 8) "цепляется" зубчатая передача привода (не изображен), осуществляющего точное позиционирование комплекса при перемещении по рельсам (7, 8).high laser power it is possible to obtain high quality processing of the edges of the teeth of the disk (13), comparable with that obtained during milling. In the bridge-type laser cutting machine, fixed work tables (1, 2) are used, and the laser cutting head (3) is located on the horizontal part of the bridge (4) and moves horizontally perpendicular to the direction of the rails (7, 8) along which the vertical supports (5 , 6). At the same time, the gear drive of the drive (not shown) “clings” to the rail rails of the rails (7, 8), which accurately positions the complex when moving along the rails (7, 8).
Последовательность перемещений при выполнении технологических операций по изготовлению диска с балансировкой состоит в следующем.The sequence of movements when performing technological operations for the manufacture of a disc with balancing is as follows.
Мост (4) перемещается в безопасное положение за столом (1), в котором в случае перемещения диска (13) (или его заготовки) при помощи кран-балки (не изображена) нельзя было задеть мост (4) с лазером или что-либо уронить на него. На стол (1) устанавливается заготовка. Мост (4) перемещается на стол (1). Машина лазерной резки запускается и осуществляет резку диска (13) на столе (1). Процессом резки в автоматическом режиме управляет УВМ (9). На столе (2) при этом выполняются операции калибровки измерительной системы (10, 19). После завершения резки на столе (1) мост (4) перемещается в безопасное положение.The bridge (4) moves to a safe position at the table (1), in which if the disk (13) (or its workpiece) was moved using a crane beam (not shown), it was impossible to touch the bridge (4) with a laser or something drop it on him. A workpiece is installed on the table (1). The bridge (4) moves to the table (1). The laser cutting machine starts up and cuts the disk (13) on the table (1). The cutting process in automatic mode is controlled by the UVM (9). On the table (2), calibration operations of the measuring system (10, 19) are performed. After cutting is completed on the table (1), the bridge (4) moves to a safe position.
Диск (13) перемещается со стола (1) на стол (2). На стол (1) устанавливается следующая заготовка. Мост (4) перемещается на стол (1). Машина лазерной резки запускается и осуществляет резку следующего диска (13) на столе (1). На столе (2) при этом выполняются измерительные операции балансировки первого диска (13).The disk (13) moves from the table (1) to the table (2). The following workpiece is installed on the table (1). The bridge (4) moves to the table (1). The laser cutting machine starts up and cuts the next disk (13) on the table (1). On the table (2), the measurement operations of balancing the first disk (13) are performed.
Мост (4) перемещается на стол (2).The bridge (4) moves to the table (2).
Информация о выполнении операции резки (снятия излишков металла, необходимые для балансировки) на столе (2) в виде кодов программы резки, сформированной на ПЭВМ (19), передается по сети на УВМ (9).Information on the performance of the cutting operation (removal of excess metal necessary for balancing) on the table (2) in the form of codes of the cutting program generated on the PC (19) is transmitted via the network to the computer (9).
На столе (2) выполняются операции резки (снятия излишков металла, необходимые для балансировки). После завершения этих операций балансировки на столе (2) повторно выполняются измерительные операции балансировки. При необходимости повторно выполняются операции резки (снятия излишков металла, необходимые для балансировки), иначе:On the table (2), cutting operations are carried out (removal of excess metal necessary for balancing). After completion of these balancing operations on the table (2), the measuring balancing operations are repeated. If necessary, cutting operations are repeated (removal of excess metal necessary for balancing), otherwise:
Мост (4) перемещается в безопасное положение.The bridge (4) moves to a safe position.
Готовый диск (13) снимается со стола (2).The finished disk (13) is removed from the table (2).
Далее вышеописанные операции повторяются.Further, the above operations are repeated.
Последовательность операций, выполняемых на балансировочном устройстве.The sequence of operations performed on the balancing device.
Перед началом технологических операций выполняется калибровка измерительной системы без установленного диска (13) на столе (2), при которой выполняются следующие действия. С помощью весовых тензодатчиков (12) при помощи микропроцессорного контроллера (10) определяется начальный вес, соответствующий каждому тензодатчику (12). По датчику (11) угла поворота при помощи контроллера (10) определяется начальный угол поворота. ПЭВМ (19) получает данные от контроллера (10) и запоминает их как начальные для последующих вычислений.Before the start of technological operations, the measurement system is calibrated without an installed disk (13) on the table (2), during which the following steps are performed. Using weight strain gauges (12) using a microprocessor controller (10), the initial weight corresponding to each strain gauge (12) is determined. The angle of rotation sensor (11), using the controller (10), determines the initial angle of rotation. A PC (19) receives data from the controller (10) and stores them as initial data for subsequent calculations.
Измерительные операции балансировки после установки диска (13) на столе (2) производятся следующим образом.Measuring balancing operations after installing the disk (13) on the table (2) are performed as follows.
С помощью тензодатчиков (12) при помощи контроллера (10) определяется вес, соответствующий каждому тензодатчику (12). Далее измерения повторяются после изменения положения диска (13), его вращение выполняется электродвигателем (15) на угол, равный 360 градусам, деленным на количество танзодатчиков (12). Количество измерений и поворотов диска (13) определяется требованиями заданной точности балансировки, наилучшие результаты даст среднее измерение по каждому тензодатчику (12) за 60 мсек со скоростью не ниже 5000 измерений в секунду (для наиболее качественной фильтрации помех от питающего синусоидального напряжения частотой 50 Гц) при повороте к тензодатчику (12) от 5 до 10 раз. Процессом измерений управляет ПЭВМ (19), считывающая данные от контроллера (10) и управляющая приводом (14). Данные балансировки диска в неподвижном состоянии запоминаются на ПЭВМ (19) и представляются в виде круговой диаграммы.Using the load cells (12) with the help of the controller (10), the weight corresponding to each load cell (12) is determined. Further, the measurements are repeated after changing the position of the disk (13), its rotation is performed by an electric motor (15) by an angle equal to 360 degrees divided by the number of tanzosensors (12). The number of measurements and rotations of the disk (13) is determined by the requirements of a given balancing accuracy, the best results will be given by an average measurement for each load cell (12) for 60 ms with a speed of at least 5000 measurements per second (for the best quality filtering of noise from a supply sinusoidal voltage of 50 Hz) when turning to the load cell (12) from 5 to 10 times. The measurement process is controlled by a PC (19) that reads data from the controller (10) and controls the drive (14). The disk balancing data in a stationary state is stored on a PC (19) and presented in the form of a pie chart.
При этом ПЭВМ (19) определяется избыточный вес для радиус-векторов, исходящих из центра диска (13), количество которых равно количеству тензодатчиков (12).In this case, a personal computer (19) determines the excess weight for radius vectors originating from the center of the disk (13), the number of which is equal to the number of load cells (12).
После вышеописанных измерений при неподвижном состоянии диска осуществляется вращение диска (13) на посадочном узле (21) электродвигателем (15) с заданным набором скоростей зависящим от веса диска (13), до 60 об/мин с шагом 10 об/мин. При вращении диска контроллер (10) выполняют операции измерений параллельно по каждому тензодатчику (12) (средние за 20 мсек со скоростью не After the above measurements, when the disk is stationary, the disk (13) is rotated on the landing unit (21) by an electric motor (15) with a given set of speeds depending on the weight of the disk (13), up to 60 rpm in increments of 10 rpm. When the disk rotates, the controller (10) performs measurement operations in parallel for each load cell (12) (average over 20 ms at a speed not
ниже 5000 измерений в секунду, для фильтрации помех) и датчику (11), полученные данные запоминаются на ПЭВМ (19) и наглядно представляются в виде набора графиков в координатах (вес на тензодатчике (12), угол поворота) и в виде круговых диаграмм для всего набора скоростей.below 5000 measurements per second, for filtering interference) and to the sensor (11), the data obtained are stored on a personal computer (19) and graphically presented in the form of a set of graphs in coordinates (weight on a strain gauge (12), rotation angle) and in the form of pie charts for whole set of speeds.
Фиг.5 иллюстрирует пример наличия небаланса веса диска (13) между соседними тензодатчиками (12). На осях обозначены значения w1, w2, w3 и w4, соответствующие средним значениям измеренного небаланса веса по четырем тензодатчикам (12) в диапазоне от разности между средними и минимальными измеренными до разности между максимальными измеренными по всем тензодатчикам (12). Угол а радиус-вектора R, исходящего из центра указывает на радиус-вектор диска (13) с максимальным небалансом.Figure 5 illustrates an example of the presence of an imbalance in the weight of the disk (13) between adjacent load cells (12). The axes denote the values of w1, w2, w3 and w4, corresponding to the average values of the measured unbalance of weight for four load cells (12) in the range from the difference between the average and minimum measured to the difference between the maximum measured for all load cells (12). The angle a of the radius vector R emanating from the center indicates the radius vector of the disk (13) with maximum unbalance.
При вращении диска (13) из-за смещенной оси вращения при наличии неравномерностей с увеличением числа оборотов n средние значения небаланса веса увеличиваются, что показано на фиг.6. Точка снятия металла для устранения неравномерности находится на радиус-векторе R со средним значением угла а. Чем больше расстояние точки от центра диска (13), тем больше ее вклад в значения w1 и w2, пропорциональный расстоянию точки небаланса от центра. Вес удаляемого металла определяется приблизительно как квадратный корень из суммы квадратов разности w1 и w3 и разности w2 и w4.When the disk (13) rotates due to a displaced axis of rotation in the presence of irregularities with an increase in the number of revolutions n, the average values of the weight unbalance increase, as shown in Fig.6. The metal removal point for eliminating unevenness is located on the radius vector R with the average value of the angle a. The larger the distance of the point from the center of the disk (13), the greater its contribution to the values of w1 and w2, proportional to the distance of the unbalance point from the center. The weight of the metal to be removed is approximately the square root of the sum of the squares of the difference w1 and w3 and the difference w2 and w4.
На ПЭВМ (19) по вышеперечисленным результатам измерений определяется точка (или точки) небаланса на определенных в результате расчетов радиус-векторах с избыточным весом.On a PC (19), from the above measurement results, the point (or points) of unbalance is determined on the radius vectors with excess weight determined as a result of the calculations.
Точки могут быть определены в области режущих зубцов или близко к посадочному отверстию диска (13), в этом случае точка переносится ближе к центру или дальше от центра диска (13) соответственно, но без выхода за диапазон от 1/3 до 3/4 радиуса диска (13). В наиболее типичном случае расположение точек снятия металл определяется технологическими требованиями на изготовление диска (13): их следует располагать на одинаковом расстоянии от центра, заранее оговоренном Техническими Условиями на изделие, и тогда вес удаляемого металла рассчитывается исходя из этих условий.Points can be defined in the area of cutting teeth or close to the mounting hole of the disk (13), in which case the point is moved closer to the center or further from the center of the disk (13), respectively, but without going beyond the range of 1/3 to 3/4 of the radius disk (13). In the most typical case, the location of the metal removal points is determined by the technological requirements for the manufacture of the disk (13): they should be located at the same distance from the center, previously agreed upon by the Technical Specifications for the product, and then the weight of the removed metal is calculated based on these conditions.
ПЭВМ (19) представляет результирующие данные оператору в наглядной форме для ручной настройки машины лазерной резки для резки (снятия металла в точках небаланса), а также управляющие коды программы машины лазерной резки для выполнения операций в полуавтоматическом режиме для УВМ (9). Результаты A personal computer (19) presents the resulting data to the operator in a visual form for manually setting up a laser cutting machine for cutting (metal removal at unbalance points), as well as control codes of the laser cutting machine program for performing operations in a semi-automatic mode for a computer (9). results
измерений не только представляются в графическом виде для восприятия их оператором, но оператор также получает в результате расчетов на вычислительной машине (19) координаты точек диска (13) с неравномерностями и указания по снятию излишком металла в расчетных точках, которыми пользуется для выполнения операций резки при удалении неравномерностей.measurements are not only presented in graphical form for perception by the operator, but the operator also receives, as a result of calculations on a computer (19), the coordinates of the disk points (13) with irregularities and instructions for removing excess metal at the calculation points that are used to perform cutting operations when removing unevenness.
Операции резки (снятие металла) при балансировке производятся следующим образом.Cutting operations (metal removal) during balancing are performed as follows.
Оператор устанавливает диск (13) на ранее определенную начальную позицию на столе (2), используя данные от датчика (11). Мост (4) перемещается на стол (2). Выполняются операции резки отверстия расчетного диаметра в выявленных расчетных точках неравномерности, либо снятие заданного верхнего слоя металла на технологически определяемой площади (выбор операции определяется технологическими требованиями Заказчика на изготовление дисков).The operator sets the disk (13) to a previously defined starting position on the table (2), using data from the sensor (11). The bridge (4) moves to the table (2). Operations are performed to cut holes of the calculated diameter at the identified design points of unevenness, or to remove a given upper layer of metal in a technologically determined area (the choice of operation is determined by the technological requirements of the Customer for the manufacture of disks).
Универсальный технологический комплекс производства режущих дисков большого диаметра с лазерной резкой и балансировкой позволяет использовать один из столов для балансировки диска после его вырезания из заготовки, установив на столе балансировочное устройство, а для снятия излишков металла при балансировке использовать машину лазерной резки, при помощи которой был изготовлен диск, формировать задание машине лазерной резки на снятие излишков металла по расчетам на основе результатов измерения веса диска по нескольким радиальным направлениям в неподвижном положении и при вращении. Изготовление дисков при помощи машины лазерной резки (далее "МЛР") дает наилучшее качество продукции (высокий срок службы и малый риск разрушения диска, продлевает срок службы механизмов пил резки металла), поскольку отсутствуют деформации и остаточные напряжения металла, присущие вырезке зубьев методом фрезерования. Вышеописанный комплекс позволяет проводить процесс балансировки итеративно, до достижения желаемой точности.The universal technological complex for the production of large diameter cutting blades with laser cutting and balancing allows you to use one of the tables to balance the disk after cutting it from the workpiece by installing a balancing device on the table, and use a laser cutting machine to remove excess metal during balancing, with which it was made disk, form the task of the laser cutting machine to remove excess metal according to calculations based on the results of measuring the weight of the disk over several radial movements in a stationary position and during rotation. The manufacture of disks using a laser cutting machine (hereinafter “MLR”) gives the best product quality (high service life and low risk of destruction of the disk, prolongs the service life of metal cutting saws), since there are no deformations and residual stresses inherent to tooth cutting by milling. The above complex allows balancing iteratively, until the desired accuracy is achieved.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102158/22U RU72434U1 (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102158/22U RU72434U1 (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU72434U1 true RU72434U1 (en) | 2008-04-20 |
Family
ID=39454220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008102158/22U RU72434U1 (en) | 2008-01-24 | 2008-01-24 | UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU72434U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113579757A (en) * | 2021-09-28 | 2021-11-02 | 南通星维海威精密机械有限公司 | Non ferrous metal cutting system |
USD1030497S1 (en) * | 2021-06-18 | 2024-06-11 | Sombra Holdings Llc | Bottle |
-
2008
- 2008-01-24 RU RU2008102158/22U patent/RU72434U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USD1030497S1 (en) * | 2021-06-18 | 2024-06-11 | Sombra Holdings Llc | Bottle |
CN113579757A (en) * | 2021-09-28 | 2021-11-02 | 南通星维海威精密机械有限公司 | Non ferrous metal cutting system |
CN113579757B (en) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 南通星维海威精密机械有限公司 | Non ferrous metal cutting system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103313822B (en) | Grinding anomaly monitoring method and grinding abnormality monitoring apparatus | |
CN104870130B (en) | Crankshaft Machining system and method for processing crankshaft | |
RU2550449C2 (en) | Production of forged piece with adaptive grinding | |
US8597073B2 (en) | Method and device for machining the leading edge of a turbine engine blade | |
JP5449889B2 (en) | Method and apparatus for quantitatively detecting unbalanced state and method for detecting clamped state of workpiece | |
JP2013215809A (en) | Cutting system and method | |
CN106378668B (en) | A kind of control method of five axis double-ended grinding machine | |
CN103955576B (en) | A kind of method and device of lathe chuck dynamic balance weight | |
US9459614B2 (en) | Machining condition estimating apparatus and machining condition estimating method | |
JPH09500582A (en) | How to prevent workpiece overload during grinding | |
JP2010017842A5 (en) | ||
CN107498428B (en) | Engine blower rotator tip organisation of working | |
CN112283552A (en) | Gas detection device, gas detection method, gas detection system and storage medium | |
RU72434U1 (en) | UNIVERSAL TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF CUTTING DISKS OF A LARGE DIAMETER WITH LASER CUTTING AND BALANCING | |
CN109531274A (en) | The Z-direction datum plane of vertical knee-type milling machine detects and setting method | |
CN106363475B (en) | A kind of efficient double-ended grinding machine and its control method | |
CN207439389U (en) | The device that a kind of concentricity for hole system detects | |
US9186759B2 (en) | Method of fabricating a part by forging and controlled polishing | |
JP2007264746A (en) | Rotary body working center calculation method, rotary body working center calculation program and rotary body working center calculation device | |
CN202726149U (en) | Rotary anode X ray tube anode balance correcting tooling | |
EP2485866B1 (en) | Workpiece holder of a machine tool with means for estimating the eccentricity of the workpiece | |
CN108844444B (en) | Measuring tool and measuring method for perpendicularity and intersection degree of large-scale machine body cylinder hole and main shaft hole | |
JP2004050300A (en) | Method and apparatus for automatically finishing large-sized workpiece | |
JP2012171089A (en) | Equipment and method for machining | |
JP4899573B2 (en) | Rotating body processing method and rotating body processing apparatus. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090125 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20110910 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130125 |