Claims (2)
Изобретение относитс к обработке металлов резанием и может найти применение при обработке деталей малой жесткости на станках с применением систем автоматического управлени . Известен способ обработки нежестких деталей, по которому управл ют упругими перемещени ми СПИД, воздейству на деталь с помощью рычажного виброгаситед который перемещают вместе с резцом вдоль обрабатьшаемой детали 1 Недостаток известного способа заключаетс в том, что он не обеспечивает исключение статического прогиба детали, так как виброгаситёйь не повышает жесткость системы, он только снижает интенсивность колебаний, но недостаточно эффективно из-за ограничени на угол регулировани положени виброгасител относительно детали. Кроме того, наличие результирующей сое тавл ющей от сил резани и от силы прижима ролика пр1шодит к перемещению заготовки по ее линии дейст БИЯ , ЧТО приводит к искажению формы обрабатываемой детали. Цель изобретени - повыщение точности обработки за счет компенсации упругих деформаций оробрабатьтаемой детали в месте приложени силы резани . Дл достижени цели к торцу детали прикладьгоают опорный момент, величину которого измен ют в зависимости от положени режущего инструмента при его перемещении вдоль оси детали. На фиг. 1 показанасхема нагружени обрабатываемой детали силой резани Р и опорным моментом М , а также упругие линии: 1 от действи сипы резани Рр опорного момента М и от совместного действи силы резани и опорного момента Р + М ; на фиг. 2 - схема управлени статическими и динамическими деформаци ми обрабатываемой детали. Схема управлени деформаци ми состоит из детали 1, патрона 2 токарного станка, заднего центра 3, диска 4, динамического виброгасител 5, кулачка 6, 397 режущего инструмента 7, датчика положени 8, программного блока 9. Предлагаемый способ реализуетс еле- дуюишм образом. Деталь 1 закрепл ют в патроне 2 токарного станка и поджимают задним цент ром 3 через диск 4. На диск 4 воздейст вует динамический виброгаситель 5, создава опорный момент на конце детали 1 противодействующий изгибающему моменту от действи радиальной составл ющей силы резани Рр режущего инструмента 7. При движении режущего инструмента 7 вдоль оси обрабатываемой детали 1 величина опорного изгибающего момента ме н етс от нул до максимума (посередине длины детали). Дл детали, зажатой в патроне и заднем центре, при отсутствии ее прогиба в сечении с координатой ct (место положени режущего инструмента) с учетом статической неопределимости системы закон управлени опорным моментом принимает вид 2P.,a(e-ct)2e ()-a (aj -l:- , ( е (зе+с() где М (о ) - опорный момент; Рр - радиальна составл юща силы резани ; 2 - длина обрабатываемой детали ; а - кО ордината приложени силы резани . Из формулы (1) следует, что при о О, М ( О) О; а е , М (6 ) 0; -fKI-bgp.Ус1шие , создающее опорный момент, передаетс через виброгасите ь, смещает спектр частот в сторону их возрастани , уменьщает амплитуды колебаний. Парамет ры виброгасител (соотнощение медсду массой и жесткостью) определ етс из услови гашени изгибных колебаний детали по формуле где t .- жесткость виброгасител ; масса виброгасител , m - распределенна масса детали; 3 -изгибна жесткость .детали; N -.продольное усилие, возникаю щее за счет давлени ролика; Е - длина детали. При данной постановке виброгаситеп уменьшаютс колебани детали и исключа етс возможность параметричесйЬго резонанса . В случа х управлени опорным момен том в зависимости от конструкт1тных ре шений возникает необходимость введени 0 ограничений по прочности, жесткости и устойчивости. Одна из возможных схем управлени деформаци ми детали с помощью правого опорного момента дана на фиг. The invention relates to metal cutting and can be used in the processing of parts of low rigidity on machine tools using automatic control systems. The known method of processing non-rigid parts, by which the elastic displacements of AIDS are controlled, is applied to the part by means of a lever vibration set that is moved along with the cutter along the part to be machined. 1 The disadvantage of this method is that it does not exclude the static deflection of the part, because the vibration damping does not increase the rigidity of the system, it only reduces the intensity of oscillations, but is not effective enough due to the restriction on the angle of regulation of the position of the vibration damper in relation to details Is. In addition, the presence of the resultant compound, which is pressurized from the cutting forces and the force of the roller clamp, causes the workpiece to move along its line, which leads to a distortion of the shape of the workpiece. The purpose of the invention is to increase the machining accuracy by compensating for the elastic deformations of the machined part in the place where the cutting force is applied. To achieve the goal, a support moment is applied to the face of the part, the magnitude of which varies depending on the position of the cutting tool as it moves along the part axis. FIG. Figure 1 shows the scheme of loading the workpiece with a cutting force P and a reference moment M, as well as elastic lines: 1 from the action of the cutting cycle Pp of the reference moment M and from the joint action of the cutting force and the reference moment P + M; in fig. 2 shows a control scheme for static and dynamic deformations of the workpiece. The deformation control scheme consists of part 1, chuck 2 of the lathe, rear center 3, disk 4, dynamic vibration damper 5, cam 6, 397 of the cutting tool 7, position sensor 8, software unit 9. The proposed method is implemented in a very good way. The part 1 is fixed in the chuck 2 of the lathe and pressed by the rear center 3 through the disk 4. The disk 4 is affected by a dynamic vibration damper 5, creating a reference moment at the end of the part 1 opposing the bending moment from the radial component of the cutting tool Pp of the cutting tool 7. When the cutting tool 7 moves along the axis of the workpiece 1, the magnitude of the reference bending moment changes from zero to maximum (mid-length of the part). For the part clamped in the chuck and rear center, in the absence of its deflection in the section ct (location of the cutting tool), taking into account the static indeterminacy of the system, the reference torque control law takes the form 2P., A (e-ct) 2e () -a (aj -l: -, (e (ze + c () where M (o) is the reference moment; Pp is the radial component of the cutting force; 2 is the length of the workpiece; a is the ordinate of application of the cutting force. From the formula (1 a) it follows that when o O, M (O) O; a e, M (6) 0; -fKI-bgp. Greater ones, which create a reference moment, are transmitted through vibration damping, often shifting the spectrum in the direction of their increase, reduces the vibration amplitudes The vibration damping parameters (ratio to mass and stiffness) are determined from the condition of damping the flexural vibrations of a part according to the formula where t is the stiffness of the vibration damper, the weight of the vibration damper, m is the distributed mass of the part; details; N is the longitudinal force arising from the pressure of the roller; E is the length of the detail. In this formulation of the vibration damper, the oscillation of the detail is reduced and the possibility of parametric resonance is eliminated. In cases of control of the torque, depending on the design decisions, it becomes necessary to impose constraints on strength, stiffness and stability. One of the possible control schemes for part deformations with the help of the right reference moment is given in FIG.
2. Основной исполнительный орган динамический виброгаситель 5 соединен с кулачком 6, выполн ющим роль программоносител при реализации способа обработки нежестких деталей. Параметры исполнительных органов определ ютс из услови обеспечени запаса устойчивости детали при продольно-поперечном изгибе. Виброгаситель осущес-.твл ет управление опорным моментом через диск 4, контактирующий непосредственно с деталью 1. В процессе обработки перемещение режущего инструмента 7 вдоль оси обрабатьшаемой нежесткой детали 1 фиксируетс датчиком положени 8, по сигналам которого программный блок 9 подает команду на вращение кулачка 6 динамического виброгасител 5. Про4|иль кулачка 6 динамического виброгасител выполнен в соответствии с законом изменени упругой линии нежесткой детали при обработке ее резанием. Кулачок 6 воздействует на виброгаситель 5, последний передает усилие на диск 4. Опорный момент, создаваемый при передаче усили на диск 4, изгибает деталь 1 в направлении, противоположном изгибу детали от силы резани . Процесс обработки осуществл етс так, что упругие деформации нежесткой детали в зоне резани отсутствуют, т. е. обрабатываетс практически недеформированна деталь. Предлагаемый способ в отличие от известных обеспечивает услови достижени высокой точности обработки за счет компенсации упругих деформаций в зоне резани . Формула изобретени Способ обработки нежесттсих деталей, по которому осуществл ют управление упругими перемещени ми системы СПИД, отличающийс тем, что, с целью повышени точности обработки за счет компенсации упругих деформаций об- рабатьшаемой детали в месте приложени силы резани , к торцу детали прикладывают опорный момент, велтгчину которого измер ют в зависимости от положени ре- жушего инструмента при его перемещении вдоль оси детали. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Васильевых А. А. Способ управлени упругими перемещени ми системы СПИД. - Вестник мащиностроени , 1970, № 2, с. 59 - 61.2. The main actuator, the dynamic vibration damper 5, is connected to the cam 6, which acts as a program carrier in the implementation of the method of processing non-rigid parts. The parameters of the executive bodies are determined from the condition of ensuring the stability of the part with longitudinal-transverse bending. The vibration damper implements control of the reference moment through the disk 4, which contacts directly with part 1. During processing, the movement of the cutting tool 7 along the axis of the treated non-rigid part 1 is detected by the position sensor 8, according to the signals of which the program block 9 sends a command for the rotation of the cam 6 vibration damper 5. Pro4 | or the cam 6 of the dynamic vibration damper is made in accordance with the law of change of the elastic line of a non-rigid part when it is processed by cutting. The cam 6 acts on the vibration damper 5, the latter transmits the force to the disk 4. The reference moment created by the transmission of force to the disk 4 bends the part 1 in the direction opposite to the bend of the part from the cutting force. The machining process is carried out in such a way that there are no elastic deformations of the non-rigid part in the cutting zone, i.e. a practically undeformed part is processed. The proposed method, unlike the known ones, provides the conditions for achieving high machining accuracy by compensating for elastic deformations in the cutting zone. Claims method of processing non-rigid parts, according to which the elastic displacements of the AIDS system are controlled, characterized in that, in order to increase the processing accuracy by compensating for elastic deformations of the processed part at the site of application of cutting force, a reference moment is applied to the end face of the part, The height of the gauge is measured depending on the position of the cutting tool as it moves along the axis of the part. Sources of information taken into account in the examination 1. Vasilyevs A. A. The method of managing the elastic displacements of the AIDS system. - Bulletin of Machine Building, 1970, No. 2, p. 59 - 61.
Фиг.FIG.
hh
Mpf. MMMpf. MM
))