SU952443A1 - Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working - Google Patents
Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working Download PDFInfo
- Publication number
- SU952443A1 SU952443A1 SU813246781A SU3246781A SU952443A1 SU 952443 A1 SU952443 A1 SU 952443A1 SU 813246781 A SU813246781 A SU 813246781A SU 3246781 A SU3246781 A SU 3246781A SU 952443 A1 SU952443 A1 SU 952443A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- shanks
- tool
- output
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turning (AREA)
Description
Изобретение относитс к средствам автоматизации производственных процессов и может быть использовано при обработке деталей типа тонкостенных колец, гильз, цилиндров и т.п., на металлорежущих станках.The invention relates to the automation of production processes and can be used in the processing of parts such as thin-walled rings, sleeves, cylinders, etc., on machine tools.
Известно устройство дл обточки нежестких деталей, в котором концы заготовки закрепл ют в двух зажимных устройствах и к заднему концу заготовки прикладывают раст гивающее усилие 1.A device for turning non-rigid parts is known in which the ends of the workpiece are fastened in two clamping devices and a tensile force 1 is applied to the rear end of the workpiece.
Недостатком такой схемы обработки вл етс то, что части детали (концы ) , наход щиес в зажимных устройствах , не могут быть обработаны и в большинстве случаев отрезаютс , т.е. идут в отход. Это требует дополнительной операции, дополнительного инструмента и приводит к не экономичнЪму использованию материала заготовки . Кроме того, примен ть раст жку дл тонкостенных цилиндрических деталей большого диаметра практически невозможно, так как требуютс очень большие усили , которые в свою очередь требуют специальной оснастки и Jcпeциaльныx станков, обладающих повышенной жесткостью станины, требующих применени специальныхThe disadvantage of such a processing circuit is that parts of the part (ends) located in the clamping devices cannot be processed and in most cases are cut off, i.e. go to waste. This requires an additional operation, an additional tool and leads to a non-economical use of the workpiece material. In addition, it is practically impossible to use stretching for thin-walled cylindrical parts of large diameter, since very great efforts are required, which in turn require special tooling and J-specific machines with increased bed rigidity, requiring the use of special tools.
подшипников шпиндельного узла, мощного привода. Особые требовани при этом предъ вл ютс к зажимным устройствам , предназначенным дл креплени детали. Они должны обеспечивать надежное крепление, без возможности проскальзывани (выскальзывани ) детали относительно зажимных элементов, а также отсутствие де10 формаций детали в местах приложени усилий зажима, привод щих к изменению формы шероховатости обработанной поверхности (огранка эллипсность ,вм тиныИ т.п.).spindle bearings, powerful drive. Special requirements for this are made with clamping devices for securing the part. They must ensure reliable fastening, without the possibility of slipping (sliding out) of the part relative to the clamping elements, as well as the absence of deformations of the part in places of application of clamping forces, which lead to a change in the shape of the roughness of the machined surface (cut, ellipsity, spacer, etc.).
1515
Известно также устройство, состо щее из последовательно соединенных блоков управлени исполнительного механизма, блока регулируемой жесткости , датчика перемещенч инструме20 та, блока задани программы, датчика положени , вход которого подключен к исполнительному механизму, а выход - к вьлходу блока управлени , а также блока нат жени обрабатываемой детали, с р дом последовательно соединенных пороговых элементов, преобразователей давлени , элементов И 2 .It is also known a device consisting of serially connected control units of the actuator, adjustable stiffness unit, displacement sensor, program setting unit, position sensor, the input of which is connected to the actuator, and the output to the control unit, and tension unit the workpiece, with a series of series-connected threshold elements, pressure transducers, And 2 elements.
К недостаткам известного устройства следует отнести практическую невозможность его использова 1и np обработке гильз или цилиндров боль го диаметра, поскольку, чтобы увеличить их жесткость в радиальном направлении на 15-20% необходимы раст гивающие усили пор дка дес т ков тыс ч килограмм. Закрепить надежно деталь большого размера, например диаметром D 200 мм, толщиной стенки h 5-7 мм и длиной L 500-800 мм, с помощью известны зажимных устройств без см ти ее концов или изменени формы, практи чески невозможно. Кроме того, прак тически невозможно использовать да ную схему обработки на имеющемс технологическом оборудовании, так как ни станины, ни шпиндельные узлы , ни отдельные агрегаты обычных станков не предназначены дл воспр ти таких нагрузок, а создание но вых, специальных станков потребует значительных временных и денежных затра.т. При, обработке деталей большого диаметра (свыше 200 мм), в первую очередь необходимо избегать локаль ных (местных) деформаций стенок де тали, возникающих в месте контакта режущего инс-трумента с ними, а не д формации всей детали, рассматриваемой как двукопорна балка, так как жесткость трубчатЕлх деталей в радиальном направлении превышает жес кость сплошных деталей. Поэтому применение данного устройства неэффективно . Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и повышение точности обработки тонкостенных цилиндрических деталей. Поставленна цель достигаетс те что.в устройство, содержащее последовательно соединенные блок сравнени , исполнительный механизм, блок регулируемой жесткости, датчик пере мещени инструмента в продольном на правлении, блок задани программы, элемент И, выход которого св зан с блоком сравнени , датчик поперечных перемещений инструмента, вход которого подключен к исполнительному ме ханизму, а выход соединен с блоком сравнени , и блок деформации детали введены последовательно соединенные приводной механизм- регул тора давлени , регул тор давлени , датчик давлени , усилитель и второй блок сравнени выход которого подключен к второму входу элемента И и к вход приводного механизма регул тора дав лени , второй вход которого соедине с выходом блока задани программы, , причем датчик давлени подключен также.к блоку деформации детали, предназначенному дл деформации ее в поперечном направлении, состо щий из установленной на суппорте станка стойки с кронштейнами, содержащими отверсти на концах, выполненные по нормали к обрабатываемой поверхности, в которых размещены хвостовики сильфонов с сообщающимис между собой каналами дл подвода рабочего тела, а их другие хвостовики, несущие лимбы и ролики, установлены на концах плоских пружин,закрепленных своими центральными част ми на кронштейнах, причем сильфоны с хвостовиками установлены в отверсти х кронштейнов и плоских пружин с возможностью регулировки углового положени роликов осносительно оси обрабатываемой детали и заключены в стаканы, св занные с хвостовиками штифтами и шипами. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - силовой элемент блока деформации детали; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - деформированна тонкостенна гильза; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4. Устройство (фиг. 1-3) содержит блок 1 регулируемой жесткости .(блок инструмента), датчик 2 продольного перемещени инструмента, блок 3 задани программы, элемент И 4, первый элемент 5 сравнени , датчик 6 поперечного перемещени инструмента, первый исполнительный механизм 1, второй исполнительный механизм 8, регул тор 9 давлени , датчик 10 давлени , усилитель 11, второй элемент 12 сравнени и блок деформаций детали в поперечном направлении. Устройство подключено к системе станокприспособление-инструмент-деталь (СПВД) выходом блока 1 и выходом датчика 10. Блок деформации детали в поперечном направлении состоит из укрепленной на суппорте станка вертикальной стойки 13 с кронштейнами 14, несущими силовые элементы, расположенные по нормали к обрабатываемой детали 15. Силовые элементы представл ют собой сильфоны 16, одни хвостовики 17 которых размещены в отверсти х кронштейнов 14 и имеют каналы 18 дл подвода рабочего тела,а другие хвостовики 19, содержащие лимбы 20 и ролики 21, размещены в отверсти х, выполненных на концах плоских пружин 22, закрепленных своими средними част ми на кронштейнах 14. Силь- фоны помещены с зазором в стаканы 23, св зывающие хвостовики между собой через посредство штифтов 24 и шипов 25, причем последние размещены по посадке скольжени в вырезах фланца хвостовика 19. Дл обеспечени услови самоподачи блока деформации вдоль оси детали 15 предусмотрена возможность расположени роликов 21 под углом относительно оси детали. ТребуемыйThe disadvantages of the known device include the practical impossibility of using it in the processing of liners or cylinders of large diameter, since in order to increase their rigidity in the radial direction by 15–20%, tensile forces of about tens of thousands of kilograms are necessary. It is practically impossible to fix securely a large-sized part, for example, D 200 mm in diameter, with a wall thickness of 5-7 mm and a length of L 500-800 mm, using known clamping devices without seeing its ends or changing shape. In addition, it is practically impossible to use this processing scheme on the existing technological equipment, since neither the beds, nor the spindle units, nor the individual aggregates of conventional machines are designed to reproduce such loads, and the creation of new, special machines will require considerable time and money. cost When machining large diameter parts (over 200 mm), it is first necessary to avoid local (local) deformations of the part walls that occur at the point of contact of the cutting tool with them, and not the formation of the whole part, considered as a double support beam, since the rigidity of the tubular parts in the radial direction exceeds that of the solid parts. Therefore, the use of this device is inefficient. The aim of the invention is to simplify the design and improve the accuracy of processing thin-walled cylindrical parts. The goal is achieved by those. In a device comprising a series-connected comparison unit, an actuator, an adjustable stiffness unit, a tool displacement sensor in the longitudinal direction, a program setting unit, an element AND whose output is connected to the comparison unit, a transverse displacement sensor , the input of which is connected to the executive mechanism, and the output is connected to the comparator unit, and the deformation unit of the part are introduced in series by the connected pressure-regulating mechanism, the regulator pressure torus, pressure sensor, amplifier and the second comparison unit whose output is connected to the second input of the element I and to the input of the drive mechanism of the pressure regulator, the second input of which is connected to the output of the program setting block, and the pressure sensor is also connected to the part deformation block designed to deform it in the transverse direction, consisting of a rack mounted on a machine caliper with brackets containing holes at the ends, made normal to the work surface, in which tails are placed The bellows bellows with interconnected channels for supplying the working fluid, and their other shanks, carrying limbs and rollers, are mounted on the ends of flat springs fixed by their central parts on the brackets, and the bellows with shanks are installed in the holes of the brackets and flat springs with adjusting the angular position of the rollers with respect to the axis of the workpiece and are enclosed in glasses associated with the shanks with pins and spikes. FIG. 1 is a block diagram of the device; in fig. 2 - power element of the deformation unit of the part; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2; in fig. 4 - deformed thin-walled sleeve; in fig. 5 is a section BB in FIG. 4. The device (Fig. 1-3) contains an adjustable stiffness block 1. (tool block), a sensor 2 for longitudinal movement of the tool, a program setting unit 3, an AND 4 element, a first comparison element 5, a tool 6 transverse movement of the tool, the first actuator 1, a second actuator 8, a pressure regulator 9, a pressure sensor 10, an amplifier 11, a second comparison element 12, and a unit of deformations of the part in the transverse direction. The device is connected to the machine tool-tool-part (SPVD) system by the output of unit 1 and the output of sensor 10. The deformation unit of the part in the transverse direction consists of a vertical stand 13 fixed to the machine support with brackets 14 carrying the power elements normal to the workpiece 15 The force elements are bellows 16, some of the shanks 17 of which are placed in the holes of the brackets 14 and have channels 18 for supplying the working fluid, and the other shanks 19 containing limbs 20 and rollers 21, are placed The holes in the holes made at the ends of the flat springs 22, fixed with their middle parts on the brackets 14. The sylphons are placed with a gap in the cups 23, which connect the shanks to each other through the pins 24 and studs 25, the latter being placed on the slide fit The cut-outs of the flange of the shank 19. In order to ensure the conditions of self-feeding of the deformation block along the axis of the part 15, it is possible to position the rollers 21 at an angle relative to the axis of the part. Required
угол поворота роликов определ ют из соотношени the angle of rotation of the rollers is determined from the ratio
где Sg - величина подачР за одинwhere Sg is the value of feed per one
оборот обрабатываемой детали ; turnover of the workpiece;
D - диаметр обрабатываемой детали .D is the diameter of the workpiece.
Обеспечение требуемого угла поворота ролика осуществл етс с помощью гаек 26, 27 и лимба 20, содержащего на своей цилиндрической части лыски под ключ (не показаны).The provision of the required angle of rotation of the roller is carried out with the help of nuts 26, 27 and limb 20, containing turnkey flats on its cylindrical part (not shown).
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Деталь 15 закрепл ют по внутрен|Ней поверх ности в зажимных приспособлени х передней и задней бабок станка, а режущий инструмент в блоке 1. Участок детали длиной В (фиг. 4), равный ширине зажимного элемента приспособлени , обрабатывают при одной продольной подаче инструмента без деформации детали в поперечном направлении. На этом участке действие радиальной составл ющей силы резани воспринимаетс зажимными элементами приспособлений и деформаци детали в радиальном направлении (местный прогиб) под действием этой силы не происходит. Блок деформации детали в поперечном направлении перемещаетс за режущим инструментом и после обработки участка детали длиной В, блок 3, в соответствии с заданной программой, по сигналам датчика продольных перемещений инструмента 2, формирует импульс напр жени , который поступает в исполнительный механизм 8 регул тора давлени 9, открывающего доступ рабочего тела (жидкости) к сильфонам 16 силовых элементов, которые разжима сь , через посредство роликов 21 деформируют деталь, придава ей форму эллипса больша ось которого совпадает с направлением действи радиальной составл ющей силы резани Т (фиг. 5) . Величина радиального приращени етали S может быть определена по звестным формулам или таблицам (3).Part 15 is fixed on the inner | Nei surface in the clamping fixtures of the front and rear headstock of the machine, and the cutting tool in block 1. The part of the length of B (Fig. 4), equal to the width of the fixture fixture, is processed with one longitudinal tool feed without deformation of the part in the transverse direction. In this area, the effect of the radial component of the cutting force is perceived by the clamping elements of the devices and the workpiece does not deform in the radial direction (local deflection) under the action of this force. The block of deformation of the part in the transverse direction moves after the cutting tool and after processing the section of the part of length B, block 3, in accordance with a predetermined program, according to signals from the sensor of longitudinal movement of the tool 2, generates a voltage pulse that enters the actuator 8 of pressure regulator 9 which opens the access of the working fluid (liquid) to the bellows 16 of the power elements, which unclench, through the rollers 21, deform the part, giving it the shape of an ellipse whose large axis coincides with The pressure effect of the radial component of the cutting force T (FIG. 5). The magnitude of the radial increment of the detail S can be determined from known formulas or tables (3).
Приращение S неравномерно по длине L детали из-за краевого эффекта, вызванного закреплением детали в зажимных устройствах. Вли ние краевого эффекта на величину приращени полностью исключаетс на рассто нии (В + К) .от концов детали, т.е. на всей оставшейс части деталь дефОЕ ® руетс .равномерно. Величина К может быть определена с достаточной дл практических целей точностью из известного .выражени .The increment S is uneven along the length L of the part due to the edge effect caused by fixing the part in the clamping devices. The influence of the edge effect on the increment value is completely excluded at a distance (B + K). From the ends of the part, i.e. throughout the remainder of the part, the FoOE ® Route. Uniformly. The value of K can be determined with sufficient accuracy for practical purposes from a known expression.
ч Ih i
.К 1,85 5 где h - толщина стенки детали..K 1.85 5 where h is the wall thickness of the part.
При обработке участков детали длиной К, инструменту, помимо продольной подачи, необходимо сообщать поперечную подачу, а именно-, в начале обработки плавно отвести наWhen machining parts with a length of K, the tool, in addition to the longitudinal feed, must be reported to cross feed, that is, at the beginning of machining, smoothly divert to
величину 2 S , а в конце обработки подвести на эту же величину. Зна максимальное радиальное приращение детали, определ емое из разности (D + 28)-D и распределив его равномерно на участке детали длиной К, можно обеспечить с достаточной дл практических целей точностью требуемую траекторию движени инструмента, определ емую зависимостьюvalue 2 S, and at the end of processing to bring on the same value. By knowing the maximum radial increment of a part, determined from the difference (D + 28) -D and distributing it evenly over a part length K, it is possible to ensure with sufficient accuracy for practical purposes the required tool movement path defined by the dependence
Qnon ,Qnon
где а. - поперечна подача инстумента . where a. - cross feed instumenta.
Отвод (подвод) инструмента от дейгали осуществл етс по команде от программного устройства 3 толькоThe tool is retracted from the deigali by a command from the software device 3 only
тогда, когда давление в магистрали, питающей сильфоны, достигнет заданного значени и на выходе датчика давлени 10 по витс сигнал требуемой величины, поступающий через усилитель 11 к элементу сравнени 12, куда также поступает импульс напр жени , от устройства 3, соответствующий требуемому значению давлени . При равенстве этих двух сигналов устройство 12 вырабатывает сигнал,when the pressure in the line supplying the bellows reaches a predetermined value and at the output of the pressure sensor 10, a signal of the required magnitude comes in through the amplifier 11 to the reference element 12, which also receives a voltage pulse, from the device 3 corresponding to the required pressure value. When these two signals are equal, device 12 generates a signal
поступающий на один извходов элемента и 4 и одновременно на исполнительный механизм регул тора давлени 9, отключа его.arriving at one element of the element and 4 and simultaneously at the actuator of the pressure regulator 9, disconnecting it.
Одновременно с процессом деформировани детали в поперечном направлении , в соответствии с заданной программой изменени поперечной подачи , на второй вход элемента И 4 поступают сигналы от программногоSimultaneously with the process of deforming the part in the transverse direction, in accordance with a predetermined program for changing the transverse feed, the signals from the program
устройства 3. С выхода элемента И 4device 3. From the output of the element And 4
электрический сигнал поступает на один из входов элемента сравнени 5, на второй вход которого подаетс сигнал с датчика поперечных перемещений инструмента 6. Сигнал рассогласовани с выхода элемента 5 поступает на двигатель исполнительного механизма 7, который перемещает подвижный упор блока 1 до положени , обеспечивающего упругий отвод инстумента от детали на требуемую величину.an electrical signal is fed to one of the inputs of the comparison element 5, to the second input of which is fed a signal from the transverse displacement sensor of the tool 6. The error signal from the output of the element 5 is fed to the motor of the actuator 7, which moves the movable stop of the block 1 to the position providing the elastic retraction of the tool from the part to the desired value.
При обработке второго участка К, инструмент плавно подводитс к обрабатываемой детали и на рассто нии В от конца детали, по команде от датчика 2, программное устройство 3 отключает.подачу рабочего тела в сильфоны 16. Происходит отвод роликов 21 за счет энергии упругих деформаций , накопленной в сильфонахWhen processing the second section K, the tool smoothly leads to the workpiece and at a distance B from the end of the part, at the command of sensor 2, the program device 3 turns off the working fluid supply to the bellows 16. The rollers 21 retract due to the energy of elastic deformations accumulated in bellows
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813246781A SU952443A1 (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813246781A SU952443A1 (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU952443A1 true SU952443A1 (en) | 1982-08-23 |
Family
ID=20942624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813246781A SU952443A1 (en) | 1981-01-28 | 1981-01-28 | Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU952443A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103056392A (en) * | 2012-10-17 | 2013-04-24 | 南京梅山冶金发展有限公司 | Clamping and machining method for large thin-wall taper sleeves |
-
1981
- 1981-01-28 SU SU813246781A patent/SU952443A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103056392A (en) * | 2012-10-17 | 2013-04-24 | 南京梅山冶金发展有限公司 | Clamping and machining method for large thin-wall taper sleeves |
CN103056392B (en) * | 2012-10-17 | 2015-05-06 | 南京梅山冶金发展有限公司 | Clamping and machining method for large thin-wall taper sleeves |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105563246B (en) | A kind of numerical control deep-hole grinding machine | |
EP2167275B1 (en) | Grinding center and method for the simultaneous grinding of multiple crankshaft bearings | |
US4766752A (en) | Machine tool for the production of tubular components | |
KR20090127932A (en) | Method and device for profile bending | |
KR20140004097A (en) | Device for correcting the position of elements of a machine tool and compensating element therefor | |
CN101193720A (en) | Clamping head with floating clamping jaws | |
CN106984833A (en) | A kind of processing method based on the automatic lathe processed for cylindrical work | |
SU952443A1 (en) | Apparatus for program control of thin-wall cylindrical part working | |
WO2016091864A1 (en) | Measuring steady rest for supporting and measuring central workpiece regions, grinding machine with such a measuring steady rest, and method for supporting and measuring central workpiece regions | |
US4319115A (en) | Electrode tool holder for EDM apparatus | |
US4621546A (en) | Machining workpieces | |
EP1175960B1 (en) | Method and device for aligning a workpiece axis with a tool axis in a machine tool | |
US5743688A (en) | Machine for turn broaching crankshafts with rotationally symmetrical surfaces | |
US3385143A (en) | Turret lathe adjusting structure | |
CN115338644B (en) | Axisymmetric grinding and ultrafast turning integrated device for weak rigid rod | |
WO1999026755A2 (en) | Active centering apparatus with imbedded shear load sensor and actuator | |
CN111745174A (en) | Boring machine that flexibility ratio is high | |
GB2114478A (en) | Coupling mechanism for coupling a pair of mechanical elements | |
RU2119860C1 (en) | Method of active test of diameters | |
SU1294490A1 (en) | Method of determining rigidity of machine tool | |
SU931385A1 (en) | Apparatus for automatic positioning of working member | |
SU921683A1 (en) | Apparatus for working non-rigid parts | |
RU1791083C (en) | Machine for grinding toothed and splined workpieces | |
SU1196145A1 (en) | Lathe for multitool working | |
SU549787A1 (en) | Device for software control of the machine |