SU1386376A1

SU1386376A1 - Boring head

Info

Publication number: SU1386376A1
Application number: SU864116511A
Authority: SU
Inventors: Георгий Давидович Григорьян; Тигран Герасимович Джугурян; Григорий Маркович Бурбан
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Алмазно-Расточных И Радиально-Сверлильных Станков
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области металлообработки и может быть использовано при растачивании глубоких точных отверстий. Целью изобретени вл етс повьшение точности и производительности обработки за счет обеспечени контрол износа режущего элемента и погрешностей формы обрабатываемого отверсти и выбора оптималь 1 -1 ных режимов в процессе обработки. Расточна головка состоит из цилиндрического корпуса 1 с направл ющими элементами 3, плавающей пластины 4 с режущим 5 и опорным элементами, В корпусе 1 установлен датчик, а в плавающей пластине 4 - корь в виде металлической пластины. В зависимости от формы пластины датчик имеет разную чувствительность и характеристику . В процессе обработки плавающа пластина 4 перемещаетс , при этом режущий элемент 5 переме114аетс в радиальном направлении, которое определ етс погрещност ми формы отверсти (высокочастотные колебани ) и изменением диаметрального размера отверсти вследствие износа режущего инструмента (низкочастотные колебани ) . По изменени м высокочастотных колебаний регулируют частоту вращени инструмента, а по низкочастотным величину подачи. 1 з.п, ф-лы, 6 ил. I (ЛThis invention relates to the field of metalworking and can be used in the boring of deep, precise holes. The aim of the invention is to increase the accuracy and productivity of processing by ensuring control of the wear of the cutting element and the shape error of the hole being machined and the selection of the optimal 1-1 modes during machining. The boring head consists of a cylindrical body 1 with guiding elements 3, a floating plate 4 with a cutting 5 and supporting elements. A sensor is installed in the body 1, and a measles in the form of a metal plate in the floating plate 4. Depending on the shape of the plate, the sensor has a different sensitivity and characteristic. During processing, the floating plate 4 is moved, while the cutting element 5 is shifted in the radial direction, which is determined by the hole shape (high-frequency vibrations) and the change in the hole diametral dimension due to the wear of the cutting tool (low-frequency vibrations). By changing the high-frequency oscillations, the frequency of rotation of the tool is adjusted, and by low-frequency, the feed rate. 1 z.p, f-ly, 6 ill. I (L

Description

Изобретение относитс к металлообработке и может быть использовано при растачивании глубоких точных отверстий и вл етс усовершенствованием изобретени по авт.ев № 1240509. Цель изобретени - повЬшение точности и производительности обработки за счет обеспечени контрол износа режущего элемента и погрешностей формы обрабатываемого отверсти и выбора оптимальных режимов в процессе обработки.The invention relates to metalworking and can be used in the boring of deep, precise holes and is an improvement of the invention according to the author. processing.

На фиг.1 изображена конструкци расточной головки, общий вид; на фиг.,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - структурна схема системы управлени .Figure 1 shows the structure of a boring head, a general view; in Fig. 2 - section A-A in Fig. 1; on fig.Z - section bb on figure 4 - section bb in figure 1; figure 5 is a section of GG in figure 2; 6 is a block diagram of a control system.

Расточна головка состоит из цилиндрического корпуса 1 с жесткими направл ющими элементами 2 и 3, плавающей пластины 4 с режупщм 5 и опорным 6 элементами.The boring head consists of a cylindrical body 1 with rigid guide elements 2 and 3, a floating plate 4 with a direction 5 and a supporting 6 elements.

Плавающа пластина 4 установлена в пазу 7 корпуса 1 с помощью винта 8 Посто нный прижим плавающей пластины 4 с элементами 5 и 6 к. продольной плоскости паза 7, элементов 2, 3, 6 к поверхности обрабатываемого отверсти в процессе обработки осуществл етс с помощью пружины 9. Настройка режущего элемента 5 осуществл етс при помощи винтов 10. Подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки осуществл етс через внутреннюю полость 11 .«корпуса 1, а отвод пульпы - вперед по обрабатываемому отверстию.The floating plate 4 is installed in the groove 7 of the housing 1 with a screw 8 Constant clamping of the floating plate 4 with elements 5 and 6 in. The longitudinal plane of the groove 7, elements 2, 3, 6 to the surface of the hole to be machined during processing is done with a spring 9 The setting of the cutting element 5 is carried out with the help of screws 10. Cooling lubricant is supplied to the treatment zone through the internal cavity 11. "of the housing 1, and the pulp is directed forward along the hole being machined.

Плавающа пластина 4 соединена с корпусом 1 посредством штифта 12 с возможностью поворота в продольной плоскости паза 7.The floating plate 4 is connected to the body 1 by means of a pin 12 with the possibility of rotation of the groove 7 in the longitudinal plane.

На внутренней поверхности-плавающей пластины, выполненной из немагнитного материала, например, из дюралюмини , установлена металлическа пластина 13, имеюща градиент ширины вдоль пр мой, совпадающей с направлением перемещени режущего элемента-, например треугольной формы В продольной плоскости паза 7 выполнено отверстие, в котором на клею, спужащем изол ционной прокладкой 14, закреплен индуктивнъш датчик 15 так, чтобы ось симметрии катушки датчика находилась в одной плоскостиA metal plate 13 is installed on the inner surface of a floating plate made of a nonmagnetic material, for example, from duralumin, having a width gradient along a straight line that coincides with the direction of movement of the cutting element, for example, a triangular shape. In the longitudinal plane of the groove 7 there is a hole in which On the glue, which leads down the insulating gasket 14, the inductive sensor 15 is fixed so that the axis of symmetry of the sensor coil is in the same plane

с осью симметрии металлической пластины 3, вл ющейс корем датчика. with the axis of symmetry of the metal plate 3, which is the core of the sensor.

Выводы 16 катушки подключены к измерительной системе, состо щей из запитьгоающего катушку кварцевого генератора 17, блока 18 преобразовател , блока 19 электронных фильтров и системы 20 ЧПУ, св занной с приводом 21 вращени шпиндел и приводом 22 подачи.The coil terminals 16 are connected to a measuring system consisting of a quartz oscillator 17 which is powered by a coil, a converter unit 18, an electronic filter unit 19, and a CNC system 20 connected to the spindle rotation drive 21 and the feed drive 22.

В зависимости от формы пластины 13 индуктивный датчик 15 имеет различную .чувствительность и характеристику хд f(е) (индуктивное сопротивление в зависимости от перемещени Конструкци расточной головки позвол ет поддерживать посто нным зазор между катушкой датчика 15 и металлической пластиной 13Depending on the shape of the plate 13, the inductive sensor 15 has a different sensitivity and characteristic xf f (e) (an inductive resistance depending on the displacement. The design of the boring head allows you to maintain a constant gap between the sensor coil 15 and the metal plate 13

В процессе растачивани при изменении геометрических параметров обрабатываемого отверсти плавающа пластина 4 поворачиваетс вокруг штифтаIn the process of boring when changing the geometrical parameters of the hole being machined, the floating plate 4 rotates around the pin

12 в продольной плоскости паза 7. При этом режущий элемент перемещаетс в радиальном направлении. Радиальные перемещени режущего элемента определ ютс , с одной стороны, погрешност ми формы обрабатываемого отверсти , а с другой - изменением диаметрального размера обрабатываемого отверсти вследствие износа режущего элемента. Величина перемещений режзщего элемента (или .амплитуда колебаний режущего элемента) определ ет точность обра- .батываемого отверсти , а именно - величину разбивки отклонени от круг- лости обрабатываемого отверсти . Точность обработки достигаетс за счет ограничени величины амплитуды колебаний режущего элемента 5 относительно корпуса 1 расточной головки в процессе обработки. Величина ограниче- 12 in the longitudinal plane of the groove 7. In this case, the cutting element moves in the radial direction. The radial movements of the cutting element are determined, on the one hand, by the shape errors of the hole being machined, and on the other, by the change in the diametral size of the hole being machined due to the wear of the cutting element. The amount of movement of the cutting element (or the amplitude of oscillation of the cutting element) determines the accuracy of the hole being machined, namely, the size of the breakdown of the deviation from the roundness of the hole being machined. The machining accuracy is achieved by limiting the magnitude of the oscillation amplitude of the cutting element 5 relative to the body 1 of the boring head during machining. The value of the limited

ни зависит от требуемой точности обработки. Ограничение амплитуды колебаний режущего элемента 5 вследствие погрешностей формы обрабатываемого отверсти достигаетс пзггем выбора It does not depend on the required processing accuracy. The limitation of the oscillation amplitude of the cutting element 5 due to errors in the shape of the hole being machined is achieved by selecting

оптимальной частоты вращени расточной головки или обрабатываемой детали . Ограничение амплитуды колебаний режзпцего элемента 5 из-за изменени диаметрального размера обрабатываемого отверсти вследствие износа режущего , элемента достигаетс путем выбора оптимальной подачи расточной головки. Учитыва , то, что частоты колебаний режущего элемента из-заoptimum rotational speed of the boring head or workpiece. The limitation of the amplitude of oscillations of the cutting element 5 due to the change in the diametral size of the hole being machined due to the wear of the cutting element is achieved by selecting the optimum feed of the boring head. Bearing in mind that the oscillation frequency of the cutting element due to

погретности формы отверсти и изменени диаметрального размера вследствие износа режупего элемента различны (в первом случае - высокочастотные колебани , а во втором - низкочастотные ) , то система ЧПУ посредством индуктивного датчика 15, установленного в расточной головке, оценивает частоту этих колебаний и выда ет сигнал на изменение частоты вращени головки или подачи до тех пор, пока амплитуда колебани на соответствующих частотах не будет соответствовать заданной,Since the hole shape and diameter changes are different due to the wear of the cutting element (in the first case, high-frequency oscillations, and in the second case, low-frequency ones), the CNC system, using an inductive sensor 15 installed in the boring head, evaluates the frequency of these oscillations and gives a signal rotational speeds of the head or feed until the amplitude of the oscillations at the corresponding frequencies corresponds to the given,

Индуктивный датчик 15 работает следующим образом.Inductive sensor 15 operates as follows.

При перемещении плавающей пластины 4 с металлической пластиной 13 относительно корпуса расточной голов ки 1 в процессе обработки происходит изменение формы магнитного потока, создаваемого катушкой, запитьгоаемой от кварцевого генератора 17, Изменение формы магнитного пол приводит к изменению индуктивного сопротивлени катушки датчика 15, Частота изменени индуктивного сопротивлени пропорциональна величине перемещени резца.When moving the floating plate 4 with the metal plate 13 relative to the body of the boring head 1 during processing, the shape of the magnetic flux created by the coil drunk from the quartz oscillator 17 changes. The change in the shape of the magnetic field leads to a change in the inductive resistance of the sensor coil 15 proportional to the amount of movement of the tool.

Изменени индуктивного сопротивлени датчика 15 преобразуютс на входе блока преобразовател 18 в изменение напр жени на его выходе, который подключен к блоку электрон-гChanges in the inductive resistance of sensor 15 are converted at the input of the converter unit 18 to a change in voltage at its output, which is connected to the electron-g block

ных фильтров 19, раздел ющих частоту колебаний напр жени на высокочастотную (обусловленную вращением мпинде- л ) и низкочастотную (обусловленную подачей),19 filters separating the frequency of the voltage oscillations on the high-frequency (due to the rotation of the M-range) and the low-frequency (due to the feed),

Сигнал с блока фильтров поступает в систему 20 Ч11У, котора аннулирует, полученные сигналы и выдает напр жение управлени U на привод 21 врам щени шпиндел и привод 22 подачи.The signal from the filter unit enters the system 20 11 11U, which cancels the received signals and outputs the control voltage U to the spindle drive 21 and the feed drive 22.

Таким образом, наличие контрол перемещени плавающей пластины 4 с режущим элементом 5 позвол ет назначить оптимальные режимы резани в процессе обработки, т,е, управл ть точностью и производительностью обработки.Thus, the presence of controlling the movement of the floating plate 4 with the cutting element 5 makes it possible to assign optimum cutting conditions during the machining process, i.e., to control the accuracy and productivity of the machining.

Claims

Invention Formula

1, Boring head according to ed. No. 1240509, characterized in that, in order to increase accuracy and productivity, the boring head is equipped with an inductive sensor, the coil of which is installed in the head housing, and the measles are made in the form of a metal plate mounted on a floating plate, the axis of symmetry of the metal plate being along the axis coils,

2, The boring head according to claim 1, 1, and t is characterized by the fact that the floating plate is made of a non-magnetic material.

/four-.

W

phi.2

5-5

Srig.

dv

Srig.

CPU d. 5

dTTbfig .6