SU1154052A1 - Устройство дл токарной обработки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ двум  резцами, каждый ит которых снабжен датчиком силы реза,1ти  и исполнительным механизмом, соединенными через элемент сравнени  и усилитель, о т л и ч а ю |ц е е с   тем, что, с целью повышени  точности обработки, в него введены фазочувствительный каскад, подключенный к выходу усилител , и два элемента И, Каждый из которых включен между соответствующим исполнительным механизмом и фазочувствительным каскадом, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом элемента сравнени , двум входам которого подключены датчики сил резани , а п качестве исполнителынлх механизмов использованы гидравлические лопастные механизмы (Л поворота резцов относительно оси, проход щей через вершины резцов.

Description

СП 4

сл ю Изобретение относитс  к технилоготеским средствам машино- и тгриборосгроени  и может быть использовано ггри обработке деталей преимутцестветю нежестких, н различных отрасл х промышленности. Извеспгы способы и устройства дл  много резцовой обработки деталей, в которых по результатам измерени  составл ющих сил резани  подстраивают каждый из резцов в . отдельности, причем резцы осна1дены дагш ками сил резани  и автономными приводами инструментальные кареткн суппортов смонтированы на раздельных направл ю1дйх и св за ны одна с другой нежестко, например с помощью опор качени ; на направл ющих корпуса самоустанавливаетс  плавающий блок с двум  резцами 1. Недостатки известных способов и устройств сравнительно невысока  точность обработки, так как при подстройке резцов возникает ск чок 1ФИ переходе от трени  поко  к трени движени ; низка  ч)гвствительность и плавнос поднастройки; низкие демпфирующие свойств с увеличением силы резани  увеличиваетс  реакци  в направл ющих, что снижает точнос и производительность обработки. Известно устройство дл  токарной обработ несколькими резцами, в котором с целью управлени  распределением между резцами фезаемого сло  материала заготовки резцы располагают в одном сечении среза и поднастраивают по результатам измерени  действуюuwx на каждый резец сил резани  или их составл ющих путем перемещени  каждого из них в отдельности. Устройство содержит систему управлени  с датчиками сил резани  на каждом из резцов и исполнительными механизмами, соединенным через злемент сравнени  и усилитель 2. Недостатки этого устройства заключаютс  в низкой чувствительности и плавности йоднаст ройки и сравнительно невысокой точности обработки из-за переменной силы трени  в направл ющих при поднастройке, что приводит к снижению точности и производитель ности обработки. Цель изобретени  - повышение точности обработки. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  токарнойобработки двум  резцами, каждый из которых снабжен датчик силы резани  н исполнительным механизмом соединенными через элемент сравнени  и уси тпепь, введены фазочувствительный каскад, подключенный к выходу усилител , и два элемента И, каждый из которых включен между соответствующим исполнительным механизмом и фазочувствительным каскадом. при этом вторые входы элементов И соединены с выходом элемента сравнени , к двум входам которого подключены датчики сил резани , а в качестве исполнительных механизмов использованы гидравлические лопастные . механизмы поворота резцов относительно оси, проход щей через веришны резцов. На фиг. 1 представлена схема устройства дл токарной обработки ; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - система управлени  устройством; на фиг. 4-7 - схемы изменени  углов и плане , -f, Ч и ширины резани  В, В., и 0 в зависимости от угла поворота + oL и -of вала резцедержател ; на фиг. 8-- вариант конструкции устройства. Устройство дл  токарной обработки несколькими резцами содержит установленные на профильных направл ющих 1 станка салазки 2. 8патроне 3 шпиндел  станка закреплена деталь 4. На салазках 2 симметрично относительно осей шпиндел  3 и детали 4 установлены поперечные направл ющие 5 и 6, на которых размещены резцедержатели 7 и 8 с резцами 9и 10 соответственно. Резцедержатели 7 и 8 соединены между собой винтом 11 с разнонаправленной резьбой одинакового шага на концах винта. Винт 11 оснащен маховиком 12 дл  ручной поднастройки на размер и бдновременно оснащен приводным двигателем 13, например шаговым , дл  автоматического изменени  размеров обрабатываемой детали 4 в процессе обработки. Резцедержатели 7 и 8 жестко закреплены на валах 14 и 15 (фиг. 2), причем оси валов 14 и 15 проход т через вершины резцов 9 и 10. Каждый вал 14 и 15 жестко соединен с лопастью 16 и 17, а подвижные части разцедержателей 7 и 8 образуют с основани ми 18 и 19 поворотные лопастные каморы, например гидравлические. Каждый из резцов 7 и 8 устройства оснащен датчиками 20 и 21 дл  из- мерени  сил резани  или их составл ющих . Выходы датчиков 2и и 21 подключень к элементу 22 сравнени , выход последнего соединен через усилитель 23 с фазочувствительным каскадом 24. Выходы фазочувствительного каскада 24 подключены к первым входам логических элементов И 25 и 26, к вторым входам которых подключен один из выходов сравнивающего элемента 22. Выходы логических элементов И 25 и 26 св заны через электрогидравлические преобразователи 27 и 28 с поворотными лопастными камерами резцов 9 и 10. Кроме того, в модафикации устройства дл  реализации способа (фиг.З) валы И и

15резцедержателей 7 и 8 оснащены черв чными секторами 29 и 30, в зацепление с которыми вход т черв ки 31 и 32, в свою очередь соединенные с приводными двигател ми 33 и 34.

На чертежах прин ты следующие обозначе .ни : X, У - оси координат;. Р,, Ру - радиальна  и осева  составл ющие силы резани ; , и f - углы в плане; с и -0 - углы, поворота валов резцедержателей 7 и 8 вокруг вертикальной оси, проход щей через вершины резцов 9 и 10, нри поднастройке; В, В.,, В - ширина резани , соответстзующа  главным углам в плане f, Чи

Токарна  обработка ведетс  следующим образом.

Деталь 4 устанавливают в патроне 3 станка . Вращением маховика 12 устанавливают вер1|1ины резцов 9 и 10 симметрично относительно оси детали 4, а также выставл ют на определенный размер обработки. На фиг. 4 показана схема обработки, углы в плане и щирина резани  В, соответствующие начальному моменту обработки. Привод т

деталь 4 во вращение, салазкам 2сообщают движение продольной подачи и осуществл ют процесс резани . В процессе взаимодействи  резцов 9 и 10 с деталью 4 возникает сила резани  и ее составл ющие Р, Р. и Р.

В процессе обработки с помощью датчиков 20 и 21 измер ют силу резани  или ее составл ющие и пропорциональные им сигналы подают на сравнивающий элемент 22. Сигнал рассогласовани  поступает на первые входы элементов И и подготавливает кх к работе. Одновременно сигнал рассогласовани  через усилитель 23 подачи на фазочувствительный каскад 24, который определ ет знак и в зависимости от знака поступает на логический элемент И-25 или 26. Далее сигнал поступает на электрогидравлический преобразо ватель 27 или 28 и открывает доступ рабочему телу - маслу (гидростанци  условно не 1юказана) в полости поворотных лопастных камер резцов 9. или 10, при этом лопасть

16камеры резцедержател  8 с резцом 10 поворачивают в требуемую сторону. Вместе с валом 14 или 15 разворачивают резцедержате

7 с резцом 9 или резцедержатель 8 с резцом 10 в горизонтальной плоскости относительно

вертикальных осей, проход пш.х через оси валоп 14 или 15 и BepiiniHiii резцов 9 и 10, на угол -ю (фиг. 5), ы (фиг. 6) или резца 9 на угол ( (фиг. 7). При этом, не внедр  сь в обрабатываемую тюверхность детали 4, измен ют углы в плане Ч , f (фиг. 5) и f (фиг. 7), соответственно измен ют ширину резани  В и внос т корректирующую поправку в относительное положение резцов 9, 10 и детали 4. окончании точени  участка детали 4 одного диаметра отключают продольную подачу, разворачивают резцы 9 и 10 в исходное положение (фиг.4) Посредством маховика 12 или двигател  13 и витка 11 с разнонаправленной резьбой провод т настройку на обработку следующего участка детали 4. В дальнейшем обработку ведут аналогично. Величины сил резани  Р регистрируютс  динамометрическими узлами, оснащенными пьезоэлектрическими преобразовател ми-датчиками 20 и 21.

Резцы поворачиваютс  опюсительно осей 14 и 15 с учетом знака на величины t d до тех пор, пока силы резани  Р, посто нные и пременные составл ющие, не сравн ютс  по величине.

Управление поворотом резца относительно оси, проход щей через ет-о вершину, позвол ет уравновесить силы Р в течение одного оборота как их переменные, так и посто нные составл ющие, что приводит к минимальному отжиму резцов и стабилизации оси детали в процессе резани , что позвол ет увеличить глубину резани  и подачу.

Испытание опытно-промышленного образца проводилось на токарном станке 1 А 616. Геометрические параметры обрабатываемых валов: длина 450 мм, диаметр. варьировалс  от 20 до 30 мм, материал заготовок - сталь 40 ХН и 40 Х13. Геометри  инструмента 4 36, 24, сечение державки резца 16 X 20, вылет 25 мм, скорости резани  и 100-150 м/мин, глубина резани  t 1-4 мм, подача S 0,054-0,11.

Точность обработки валов в поперечных сечени х повысилась в 1,33-1,5 раза, производительность увеличилась на 30-35% путем увеличени  подачи и глубины резани  , без потери виброустойчивости, шероховатость обрабатываемых поверхностей гменьшнлась с Rg 2,0 до Rj, 0,63.

vXV NXXvXsX

Фиг. 2

15

/

Фut.J

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ двумя резцами, каждый из которых снабжен датчиком силы резания и исполнительным механизмом, соединенными через элемент сравнения и усилитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки, в него введены фазочувствительный каскад, подключенный к выходу усилителя, и два элемента И, каждый из которых включен между соответствующим исполнительным механизмом и фазочувствительным каскадом, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом элемента сравнения, двум входам которого подключены датчики сил резания, а в ~ качестве исполнительных механизмов использованы гидравлические лопастные механизмы поворота резцов относительно оси. проходя щей через вершины резцов.

   $11,,.,1154052 >