SU948541A1 - Устройство дл обработки пустотелых цилиндрических деталей - Google Patents

Description

' Изобретение относится к области, станкостроения и может быть использовано в токарном станке для обработки внутренних и наружных поверхностей.

Известно устройство для обработки цилиндрических деталей, содержащее суппорт с коробкой подач, державку с резцом, датчик частоты и амплитуды относительных колебаний резца и детали в виде естественной термопары резец-деталь”, блок выполнения переменной составляющей термоЭДС, усилитель, блок управления, задатчик уровня вибрации и исполнительный механизм L 12 ·

Недостатком известного устройства является низкая эффективность снижения уровня вибраций при обработке тонкостенных деталей.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости системы СПИД.

Цель достигается тем, что исполнительный механизм выполнен в виде установленного на суппорте гидроцилиндра, шток которого через гибкий элемент в виде троса или ленты шарнирно связан с державкой резца, а корпус через гибкий элемент связан с введенным в устройство барабаном, кинематически связанным с коробкой подач, при этом державка резца выполнена упругой.

На чертеже представлено устройство для обработки пустотелых цилиндрических деталей.

Устройство для обработки пусто10 телых цилиндрических деталей включает в себя резец 1, которым обрабатывается деталь 2, причем деталь 2 и резец 1 образуют естественную термопару - датчик частоты и амплиту да относительных колебаний резца и деталей, устройство 3 измерения термоЭДС;' блок 4 выделения переменной составляющей тер!моЭДс; усилитель 5; блок 6 управления; задатчик 7 уровня вибраций; электромагнитный золотник 8, развивающий осевое растягивающе.е усилие) гидроцилиндр 9 со штокомпоршнем 10; гибкий элемент 11 (например, трос, лента и др.); упругую державку 12 резца со сквозными отверстиями 13 и пазами 14, в двух взаимноперпендикулярных плоскостях^ образующих элементы а 7 “Ь , с ; суппорт 15; винт-гайку 16‘, коробку подач 17 и встроенные элементы: зубчатую пару 18, барабан 19 для намотки

948541 4 гибкого элемента 20, шарнирно соединенного с корпусом цилиндра 9.

Устройство работает следующим образом.

Деталь 2 устанавливается в патроне станка, подводится резец 1 и начи- j нается врезание. При контакте резца 1 с обрабатываемой деталью 2 возникает термоЭДС естественной термопары резец-деталь_t которая измеряется устройством 3 и в виде сигнала подается в блок 4, где выделяется переменная составляющая термоЭДС, пропорциональная частоте и амплитуде автоколебаний U^. Сигнал поступает через усилитель 5 (U₅) на блок . _ управления, где сравнивается сигналом U4 задатчика 7 уровня вибрации. Сигнал рассогласования U_? поступает на электромагнитный золотник 8, который пропорционально управляющему сигналу U₅, распределяет рабочее дайление Q в полости цилиндра 9 (насосная станция на фиг. не показана). Шток-поршень 10, шарнирно соединенный с гибким элементом 11, в зависи-*· мости от сигнала U5- начинает. пере- 25 мещаться, второй конец гибкого элемента 11 закреплен в державке 12. Державка 12 разделена на поверхностные элементы 'Cf , Ь , с с помощью сквозных отверстий 13 и пазов 14. 30

Элемент а поверхности принимает на себя функцию Основной плиты, элемент с поверхности функции держателя резца, элемент t) поверхности пружинящий шарнир. При движении 35 штока-поршня 10 гибкий элемент 11 натягивается или прославляется в зависимости от сигнала и положения электромагнитного золотника 8. При натяжении гибкого элемента 11 с силой 4Q Р составляющая Рурр компенсирует силу резания Рре$ и резец 1 подается на деталь 2, а при разгружении резец 1 отходит от детали 2 за счет пружинного шарнира в державке 12 в нулевое положение. Максимальное перемещение ³ державки 12 равно 100 мкм, при жесткости 20-50 кг/мкм и точность регулировки от 0,1 до 0,25 мкм.

Для стабилизации осевого натяжения __ резцедержателя по длине обработки ³⁰ гидроцилиндр 9 совместно с электромагнитным золотником 8 перемещается вместе с суппортом 15. Вращение ходового винта 16, коробки передач ι 17 передается через дополнительно встроенную зубчатую передачу 18 барабану 19, который через гибкий элемент 11 шарнирно соединен с корпусом гидроцилиндра 9, создающего растягивающее усилие.

Применение предложенного устройства для обработки пустотелых цилиндрических деталей, встроенного в систему СПИД базового станка, позволяет минимизировать уровень вибрации при резании за счет ввода в замкнутую систему СПИД контура управления с отрицательной обратной связью по положению вершинки резца в динамическом режиме работы, повысить точность обработки в 2-3 раза за счет стабилизации положения вершинки резца; виброустойчивость при обработке внутренних и наружных поверхностей на токарных станках повысилась в 6-8 раз.

Claims (1)

1. гибкого элемента 20, шарнирно соединенного с корпусом цилиндра 9. Устройство работает следующим об разом. Деталь 2 устанавливаетс  в патро не станка, подводитс  резец 1 и нач наетс  врезание. При контакте резца 1 с обрабатываемой деталью 2 возникает термоЭДС естественной термопар резец-деталь, котора  измер етс  устройством 3 и в виде сигнала U подаетс  в блок 4, где выдел етс  п ременна  составл юща  термоЭДС, про порциональна  частоте и амплитуде автоколебаний 1). Сигнал Uj поступа ет через усилитель 5 (Uj) блок управлени , где сравниваетс  сигналом и задатчика 7 уровн  вибрации. Сигнал рассогласовани  U поступает на электромагнитный золотник 8, который пропорционально управл ющему сигналу и,, распредел ет рабочее да ление Q в полости цилиндра 9 (насос на  станци  на фиг. не показана). Шток-поршень 10, шарнирно соединенный с гибким злементом 11, в зависи мости от сигнала U начинает.перемещатьс , второй конец гибкого элемента 11 закреплен в державке 12. Державка 12 разделена на поверхност ные элементы -cf , Ь , с с помощью сквозных отверстий 13 и пазов 14. Элемент о поверхности принимает на себ  функцию основной плиты, элемент с поверхности функции держател  резца, элемент t) поверхности пружин щий шарнир. При движении штока-поршн  10 гибкий элемент 11 нат гиваетс  или прослабл етс  в зависимости от сигнала U и положени  электромагнитного золотника 8. При нат жении гибкого элемента 11 с сило Р составл к ца  компенсирует силу резани  Ppej и резец 1 подаетс  на деталь 2, а при разгружении резец 1 отходит от детали 2 за счет пружинно го шарнира в державке 12 в нулевое положение. Максимальное перемещение державки 12 равно 100 мкм, при жесткости 20-50 кг/мкм и точность регули ровки от 0,1 до 0,25 мкм. Дл  стабилизации осевого нат жени резцедержател  по длине обработки гидроцилиндр .9 совместно с электромагнитным золотником 8 перемещаетс  вместе с суппортом 15. Вращение ходового винта 16, коробки передач i 17 передаетс  через дополнительно встроенную зубчатую передачу 18 барабану 19, который через гибкий элемент 11 шарнирно соединен с корпусом гидроцилиндра 9, создан дего раст гивающее усилие. Применение предложенного устройства дл  обработки пустотелых цилиндрических деталей, встроенного в систему СПИД базового станка, позвол ет минимизировать уровень вибрации при резании за счет ввода в замкнутую систему СПИД контура управлени  с отрицательной обратной св зью по положению вершинки резца в динамическом режиме работы, повысить точность обработки в 2-3 раза за счет стабилизации положени  вершинки резца; виброустойчивость при обработке внутренних и наружных поверхностей на токарных станках повысилась в б-В раз. Формула изобретени  Устройство дл  обработки пустотелых цилиндрических деталей, содержащее суппорт с коробкой подач, державку с резцом, датчик частоты и амплитуды относительных колебаний резца и детали в виде естественной термопары резец-деталь, блок выделени  переменной составл ющей термоЭДС, усилитель, блок управлени , задатчик уровн  вибрации и исполнительный механизм, отличающеес  тем, что, с цельюПовышени  виброустойчивости системы СПИД, исполнительный механизм выполнен в виде установленного на суппорте гидроцилиндра , шток которого через гибкий элемент в виде троса или ленты шарнирно св зан с державкой резца, а корпус через гибкий элемент св зан с введеннйм в устройство барабаном, кинематически св занным с коробкой подач, при этом державка резца выполнена упругой. Источники информации, прин тые во внимание прм экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке 2895704/25-08, кл. В 23 В 25/06, 1980.