SU407657A1

SU407657A1 - METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF THE CUTTER WHEN EXACTLY EXTENDING

Info

Publication number: SU407657A1
Application number: SU1743568A
Authority: SU
Original assignee: Авторы изобретени Давыдов , Ф. Л. Копелев; , инструментов
Priority date: 1972-02-02
Filing date: 1972-02-02
Publication date: 1973-12-10

Description

Изобретение относитс к области обработки металлов резанием и может быть использовано дл повышени точности обработки при отладке расточных станков, работающих однолезвийным инструментом, установленным на консольной оправке.The invention relates to the field of metal cutting and can be used to improve machining accuracy when debugging boring machines operating with a single-blade tool mounted on a cantilever mandrel.

На точности формы обрабатываемых таким способом поверхностей, особенно на станках, шпиндели которых имеют опоры качени , вредно отражаетс биение оси вращени , вызываемое погрешност ми изготовлени и сборки шпиндельных узлов.The accuracy of the shape of surfaces machined in this way, especially on machines whose spindles have rolling bearings, is adversely reflected by the beating of the axis of rotation caused by errors in the manufacture and assembly of spindle assemblies.

Известен способ частичной компенсации наиболее часто встречающейс погрешности (овальности беговой дорожки наружного кольца опоры качени ), заключающийс в определении углового положени резца относительно вы вленных большой и малой осей систематической овальности. При применении известного способа больша и мала оси систематической овальности определ ютс путем из.мерени радиального биени шпиндел при различных угловых положени х индикатора и установлени какому из этих угловых положений соответствуют наибольший и наименьший размахи биени .The known method of partial compensation of the most frequently encountered error (ovality of the treadmill of the outer ring of the rolling bearing support) consists in determining the angular position of the tool relative to the detected major and minor axes of systematic ovality. When applying the known method, the large and small axes of systematic ovality are determined by measuring the radial beats of the spindles at different angular positions of the indicator and determining which of these angular positions correspond to the largest and smallest swing of the beats.

Однако при каждом угловом положении индикатора провер етс не истинна величина смещени оси шпиндел , а лишь его проекци на ось измерений. С изменением положени However, at each angular position of the indicator, it is not the true value of the spindle axis displacement that is checked, but only its projection onto the measurement axis. With changing position

22

индикатора измен етс точность и затрудн етс считывание его показаний. В силу особенностей биени оси вращени размах биений е каждым оборотом шпиндел мен ет свою величину и отыскание положени наибольшего и наименьшего размаха без применени методов математической статистики невозможно , а д.т набора необходимой информации показаний одного индикатора в каждом угловом положении недостаточно.the indicator changes accuracy and makes it difficult to read its readings. Due to the peculiarities of the rotation axis of the beat, the span of the beat e each turn of the spindle changes its size and finding the position of the greatest and least span without using the methods of mathematical statistics is impossible, and the set of necessary information for reading one indicator at each angular position is not enough.

Целью изобретени вл етс повышение точности определени истинного положени большой и малой осей систематической овальности , вызываемой погрешност ми изготовлени и сборки шпиндельных углов, дл установки резца в такое угловое положение относительно этих вы вленных осей, которое исключает вли ние второй гармоники биени оси вращени шпиндел на точность обработки .The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the true position of the major and minor axes of systematic ovality caused by errors in the manufacture and assembly of the spindle angles to set the cutter in such an angular position relative to these detected axes, which eliminates the influence of the second harmonic of the spindle axis of rotation on the accuracy processing.

Это достигаетс тем, что угловые параметры биени оси врашени , а следовательно, и положение в пространстве осей второй гармоники , т. е. систематической овальности, вы вл ютс / г-кратным определением величины биени оси вращени при помощи математической обработки на электронновычислительной машине результатов измерени биени двум взаимно перпендикул рными датчиками со смещением каждый раз на 360/т градусов начальной точки отсчета, представл ющей собой воображаемую вершину расточного резца. На фиг. 1 изображена схема измерени биени оси вращени щпиндел ; на фиг. 2 - то же, вид но стрелке А на фиг. 1. На шпинделе 1 расточного узла 2 устанавливают оправку 3, собственна некруглость которой достаточно мала, например 0,1 мм. При помощи двух взаимно перпендикул рных измерительных головок или датчиков 4 и 5 определ ют величины координат смещени центра оправки в плоскости измерений при повороте оправки на дискретный угол ср, равный , например, 1/12 оборота шпиндел , т. е. 30, 60, 90° и т. д. Нзмерени производ т при/г (например, при дес ти) полных оборотах шпиндел . Полученные дискретные значени показаний двух измерительных устройств 4 и 5 и ввод т В табличной форме в цифровую электронновычислительную машину, котора в зависимости от величины единичного угла производит т (например, двенадцать) вычислений величины биени оси вращени каждый раз в следующем пор дке: определ ет истинные приращени радиуса вектора, проведенного в начальную точку отсчета при каждом повороте на угол фг по формуле sin срг + Vi cos ср Поскольку в каждом из п оборотов щпиндел величины мен ютс по случайному закону, машина определ ет среднее значение приращени дл каждого углового пололсени за п оборотов. д;, д«, Затем машина прибавл ет к полученным средним приращени м 5 мкм дл получени величин радиусов векторов дискретных точек круглограммы точности вращени так, чтобы после увеличени в 10000 раз эта круглорамма уложилась в стандартный формул р круглографа , чем обеспечиваетс возможность графического контрол расчета. Дл определенных таким образом величин R 5 + Д/, мащина преобразовывает пол рные координаты дискретных точек круглограммы в декартовы Xf jR-f sin Pi и У cos (fi, a затем по способу наименьших квадратов находит Ха. и Уа координаты центра и Ra величину радиуса окружности, апроксимирующей дискретные точки круглограммы. Далее машина переносит начало координат в центр аппроксимирующей окружности, определ иовые значени радиусов - векторов дискретных точек круглограмм, а затем определ ет некруглость вращени дл данного положени начальной точки как среднее арифметическое значение отклонени круглограммы вращени от аппроксимирующей окружности по формуле: §На печать мащина выдает все m значений Дг ОТ 1 ДО Дш. При наличии систематической овальности вы вленные при этом значени Дмакс. и Амин. будут отсто ть друг от друга на 90° или приблизительно на 90°, причем вы вл ютс два минимума и два максимума, отсто щие друг от друга на 180° или приблизительно на 180°. Получив эти данные, устанавливают шпиндель так, чтобы точка на оправке, соответствующа значению угла фо 0°, совпала с верхней образующей 6, наход щейс на вертикальной оси корпуса шпиндельного узла (фиг. 2) и определ ют наивыгоднейшее угловое положение дл резца в том месте, где величина Д достигает минимума. Это угловое положение маркируют на ободе 7 фланца шпиндел с указанием в производственной инструкции о необходимости установки резца в данном угловом положении дл компенсации начальной погрешности шпиндельного узла. Если эта погрещность возникнет вследствие износа опор после длительной эксплуатации, то компенсаци возникщей погрешности может быть достигнута этим же способом. Предмет изобретени Способ определени положени резца при точном растачивании, заключающийс в вы влении большой и малой осей систематической овальности опор вращени щпиндел и углового положени расточного резца относительно этих осей, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени истинного положени осей систематической овальности, их положение определ ют от, например 12-кратным, повторением статического определени величины, биени оси вращени , измен вс кий раз на угол 360°/т, например на 30°, начальное положение отсчета, совпаающее с воображаемым положением вершины резца, вы вл ют т значений величины иени оси и, при наличии систематической вальности, выбирают дл резца угловое оложение, соответствующее минимальному значению биени .This is achieved by the fact that the angular parameters of the beating axis of the axis and, consequently, the position in space of the axes of the second harmonic, i.e., systematic ovality, are determined by the g-fold determination of the magnitude of the beating of the axis of rotation using mathematical processing on the electronic calculation machine The beating is performed by two mutually perpendicular sensors with an offset each time by 360 / t of the initial reference point, which is the imaginary tip of the boring tool. FIG. 1 shows a scheme for measuring the beating of the axis of rotation of the shpindl; in fig. 2 is the same, but the view of arrow A in FIG. 1. On the spindle 1 of the boring unit 2, the mandrel 3 is installed, its own non-roundness is rather small, for example, 0.1 mm. Using two mutually perpendicular measuring heads or sensors 4 and 5, determine the coordinate values of the displacement of the center of the mandrel in the measurement plane when the mandrel is rotated by a discrete angle cf, for example, 1/12 of a spindle rotation, i.e. 30, 60, 90 And so on. Measurements are made at / g (e.g., at ten) full spindle revolutions. The obtained discrete values of the readings of the two measuring devices 4 and 5 are entered in tabular form into a digital electronic computer, which, depending on the magnitude of the unit angle, performs (for example, twelve) calculations of the magnitude of the beats of the axis of rotation each time in the following order: determines the true increments of the radius of the vector drawn to the starting point of reference at each rotation through the angle φ by the formula sin рг cr + Vi cos Поскольку Since, in each of the n revolutions of the spindle, the values vary randomly, the machine Determines the average increment value for each angular polarization over n revolutions. Then, the machine adds 5 µm increments to the obtained increments to obtain the radii of the vectors of the discrete points of the circular pattern of rotation, so that after an increase of 10,000 times this circular frame is put into the standard formula of the roundograph, . For the values of R 5 + D / determined in such a way, the mask converts the polar coordinates of the discrete points of the circular pattern to Cartesian Xf jR-f sin Pi and Y cos (fi, and then Xa and Ya coordinates of the center and Ra the radius value using the least squares method a circle approximating discrete points of a circular pattern. Next, the machine transfers the origin of coordinates to the center of the approximating circle, specific values of the radii - vectors of discrete points of circular patterns, and then determines the non-circularity of rotation for a given position of the initial point k, the arithmetic mean value of the deviation of a round-gram of rotation from the approximating circle according to the formula: §The print will print all the m values of Dg FROM 1 TO Dsh. If the systematic ovality is present, the values of Dmax and Amin thus obtained will be 90 ° apart. or approximately 90 °, and two minima and two maxima are detected, 180 ° or approximately 180 ° apart. After receiving this data, set the spindle so that the point on the mandrel corresponds to the value of the angle p 0 °, coincided with the top image 6, located on the vertical axis of the spindle assembly case (Fig. 2) and determine the most advantageous angular position for the cutter at the point where D reaches the minimum. This angular position is marked on the rim 7 of the spindle flange with an indication in the production instruction of the need to install the cutter in this angular position to compensate for the initial error of the spindle assembly. If this error arises due to the wear of the supports after long-term operation, then compensation for the error that has arisen can be achieved in the same way. Subject of the invention. A method for determining the position of a cutter with accurate boring, which consists in identifying the major and minor axes of systematic ovality of the supports of the rotation of the spindle and the angular position of the boring cutter relative to these axes, characterized in that in order to improve the accuracy of determining the true position of the axes of the systematic ovality determine, for example, 12-fold, by repeating the static determination of the magnitude, the beating of the axis of rotation, changing every time by an angle of 360 ° / t, for example, by 30 °, the initial position e reference sovpaayuschee with an imaginary cutter position peaks, determining whether a value of m values ieni axis and, in the presence of systematic valnosti selected for cutter angular Assumption corresponding to the minimum value of the wobbling.