SU1440670A1 - Система компенсации износа элементов металлорежущего станка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации машиностроени  и .может быть использовано в металлорежущих станках различного назначени . Цель - повышение точности за счет одновременной компенсации износа режущего инструмента и направл ющих станка. При обработке детали на станке суппорт 14 перемещает;   вдоль направл ющей 7. Перекрытие сопла 5 измен етс  на величину Л/И(Д5-Д/)Д/,, где (ASiA.iR) передаточное отношение тракта сопло-заслонка - резцедержатель причем заслонка выполнена Б виде линейки с профилем , копирующи.м погрешность направл ющих , и установлена неподвижно вдоль наг1равл ю цих станка. Измен етс  давление р в полости coii. ia, перемещаетс  плунжер пневмогидрав лического преобразовател  9. Упругий параллелограмм 11 деформируетс ., резец перемещаетс  на величину L (величину отклонени  от пр молинейности направл ющих). При обработке заданного ко.личества деталей счотч1 к 2 переполн етс , привод 3 перемещает сопло 5 на величину (AS:A.-Дл). Перекрытие сопла увеличиваетс , возрастает давление Р. В результате обработка следующих деталей будет гфоводитьс  с коррекцией (Д/, + ДЛ ). 2 ил. ;о

Description

4

ф

Изобретение относитс  к автоматизации машиностроени  и может быть использовано в металлорежущих станках различного назначени , в частности, в станках дл  обработки с повышенной точностью.

Цель изобретени  - повышение точности обработки на станке за счет одновременной компенсации износа режушего инструмента и направл ющих станка.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы; на фиг. 2 - схема установки элемен- тов системы на станке.

Система содержит датчик 1, сигнализирующий об окончании обработки каждой очередной детали (это, например, фотодатчик, установленный в станине станка и фиксирующий падение деталей в корыто станка), счетчик 2, соединенный с выходом датчика 1, привод 3 (например, шаговый электропривод ), который через передачу винт- гайка 4 соединен со щелевыми пневмосоп- лом 5, заслонку 6, выполненную в виде профильной линейки и закрепленной неподвижно на станке вдоль направл ющих 7, механизм компенсации износа 8, состо щий из пневмогидравлического преобразовател  9, св занного с резцедержателем 10, закрепленным на упругом параллелограмме 11 (внутри параллелограмма размещен, например , гидроцилиндр 12 со штоком 13). Пнев- мосопло 5 закреплено на суппорте 14 станка с возможностью перемещени  перпендикул рно направл ющим 7. Суппорт 14 закреплен на станке с возможностью перемещени  приводом подачи станка через ходовой винт (вал) 15 вдоль направл ющих 7. Заслонка б имеет профиль, копирующий погрешность направл ющих 7 в увеличенном масштабе.

Система также содержит один счетчик 16, вход которого соединен с выходом счетчика 2, а выход - с системой останова станка, вход щей в систему его электроавтоматики 17.

Перед использованием системы в процессе ее проектировани  и изготовлени  вначале профилируют заслонку 6 и определ ют , после обработки скольких деталей целесообразно подавать корректирующий сигнал на механизм 8. Профилирование заслонки производ т следующим образом. Вначале, измер   пр молинейность направл ющих 7, определ ют их отклонение от пр молинейности (L) в горизонтальной плоскости на всей длине L направл ющих.

р Затем вычисл ют величину ,

где - - передаточное отношение тракта «сопло-заслонка - резцедержатель (фиг. 1). После этого изготовл ют заслон- ку 6 шириной М+ДМ, где М - некотора  посто нна  (20-30 мм). Далее, зна  радиальный износ режущего инструмента Аг,

приход щийс  на одну деталь, и допустимую погрещность обработки Д/С, обусдовлен ную износом инструмента, определ ют величину ||-, где .

- знак округ

лени  в меньшую сторону. Шаг винта в передаче винт-гайка 4 принимают равным

, 2л Д5 . ь

/ --7-б ДА, где а - дискретность привода 3. После этого, в процессе настройки системы в счетчик 2 ввод т в двоичном коде число А, -ограничива  тем самым его емкость, а привод 3 устанавливают в такое положение, когда сопло 5 перекрыто наполовину. В счетчик 16 ввод т число

где Т

стойкость инструмента.

исчисл ема  наибольшим числом деталей, которое может обработать инструмент. Это число, аналогично А дл  счетчика 2, ограничивает емкость счетчика 16.

5

0

5

0

5

0

Работа системы при ее эксплуатации происходит следующим образом.

При обработке детали на станке суппорт 14 перемещаетс  вдоль направл ющей 7. Перекрытие отверсти  сопла 5 измен етс  во врем  движени  суппорта на величину ДМ. Указанное изменение вызывает соответствующее изменение дайлени  Р в полости сопла и перемещение плунжера пневмогидравлического преобразовател  9. Цилиндр 12 и поршень смещаютс  друг относительно друга, деформируют упругий параллелограмм И и вызывают перемещение резца на ДL. По окончании обработки детали последн   автоматически извлекаетс  из зажимного приспособлени  станка и замен етс  новой заготовкой (механизмы , выполн ющие это, не показаны). Обработанна  деталь падает вниз в корыто станка. Датчик 1 фиксирует окончание обработки детали и подает импульс в счетчик 2. Далее обрабатываетс  следующа  деталь и все повтор етс . Так происходит до момента переполнени  счетчика 2. При переполнении счетчика на его выходе по вл етс  сигнал, заставл ющий привод 3 повернуть винт на угол а и переместить сопло 5 на величину- Д/С. Перекрытие сопла увеличиваетс , давление Р возрастает, что ведет к дополнительному перемещению резца на ДЛ. В результате, обработка (/4 + 1)-ой детали будет производитьс  с коррекцией Д/.+Д/(. Аналогично, по следующему импульсу, поступивщему на привод 3 после переполнени  счетчика 2, произойдет следующ,ее дополнительное перемещение резца на Д. и обработка (2у4+1)-ой детали будет производитьс  с коррекцией AL+ -J-2A/C. После того, как дополнительное перемещение .резца на величину Л/С будет произведено В раз, ресурс инструмента будет исчернан, счетчик 16 переполнитс  и выдает импульс на остановку станка в систему электроавтоматики станка 17.

Таким образом, в течение всего периода стойкости инструмента обработка деталей на станке производитс  с одновременной компенсацией погрешностей износа инструмента и направл ющих станках. Это обеспечивает повыщение точности обработки примерно на 30% (по экспериментальным данным , полученным при испытани х еистемы в лаборатории кафедры «Станки и инструмент УПИ).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Система компенсации износа элементов металлорежущего станка, содержаща  счетчик ресурса инструмента и механизм компенсации износа инструмента, св занные через электропневматический преобразователь, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности обработки на станке, преобразователь выполнен в виде элемента сошло-зас- лонка, сопло закреплен о на суппорте станка

   с возможностью перемещени  перпендикул рно направл ющим станка и снабжено приводом, св занным со счетчиког« ресурса инструмента, а заслонка выполнена в виде линейки, закрепленной неподвижно вдоль направл ющих станка, на которой выполнен . профиль, копирующий погрешности направл ющих.

   V w- .

   -(/)

   /3 V2

   сраг. f

   Ь