SU973296A1

SU973296A1 - Apparatus for working non-rigid parts

Info

Publication number: SU973296A1
Application number: SU802946195A
Authority: SU
Inventors: Олег Иванович Драчев; Михаил Гаврилович Дорошенко
Original assignee: Тольяттинский политехнический институт; Производственное Объединение "Азотреммаш"
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-11-15

Description

Изобретение относитс к станкостроению , в частности к токарньдм станкам, и может найти применение на автоматизированных станках и на станках с программнЕЛИ управлением.The invention relates to machine tools, in particular to turning machines, and can be used on automated machines and software-controlled machines.

Известно устройство дл обработки нежёстких деталей, состо щее из автоматической системы управлени положением вершины резца в процессе обработки и оснащенное бесконтактными датчиками, жестко закрепленными на резце и через контуры управлени подключенными на испрлнительный механизм радиальной подачи вершины резцаС1 .A device for processing non-rigid parts is known, consisting of an automatic system for controlling the position of the tool tip during machining and equipped with contactless sensors rigidly mounted on the tool and, through control loops, connected to the actuator of the radial feed of the tool tip C1.

Однако известное устройство не позвол ет обрабатывать детали со сложным профилем в продольном сечении и предварительно не обработанные на тредыдуших проходах и операци х, а З-акже компенсировать геометрическую погрешность обрабатываемой поверхности детали в продольном и поперечном ре.чени х, полученные в процессе обработки на предыдущих проходах и операци х , а также компенсировать отжим и прогиб детали в процессе обработки , так как измерительной базой дл датчиков в этом устройстве вл етс However, the known device does not allow machining of parts with a complex profile in a longitudinal section and not previously processed in previous passes and operations, and it is also possible to compensate for the geometrical error of the workpiece surface in the longitudinal and transverse directions obtained in the process steps and operations, as well as to compensate for the spin and deflection of the part during processing, since the measuring base for the sensors in this device is

предварительно обработанна поверхность детали.pre-machined part surface.

Целью изобретени вл ётс повышение точности и производительности обработки нежестких деталей.The aim of the invention is to increase the accuracy and productivity of machining of non-rigid parts.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено датчиком положени резцедержател относительно искусственной базы, св занн{Л4 This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a tool holder position sensor relative to the artificial base, connected {L4

10 через блок управлени с исполнительным механизмом перемещени корпуса резцедержател , опорой-призмой , расположенной со стороны, противоположной резцу, на корпусе ко15 торой размещены датчик размера детали и датчик положени опоры-призмы относительно корпуса резцедержател , выходы которых через блок управлени св заны с исполнительным механиз20 мом радиального перемещени опорыпризмы , датчиком положени вершины резца относительно корпуса резцедержател , причем выход датчика положени вершины резца и выход датчика 25 размера детали через блок управлени св заны с исполнительным механизмом радиального перемещени резца.10 through a control unit with an actuator for moving the toolholder body, a prism support located on the side opposite to the tool, on the body of which a part size sensor and a prism support sensor are located relative to the toolholder body, the outputs of which are connected to the actuator through the control unit 20 the radial displacement of the support of the prism, the sensor position of the tip of the tool relative to the toolholder body, the output of the sensor position of the tool tip and the output of sensor 25 of the size Whether via a control unit associated with the actuator radial movement of the cutter.

Существенной особенностью предлагаемой сист®1Ы управлени упругими The essential feature of the proposed control system is the elastic

30 перемещени ми системы СПИД вл етс 30 movements of the AIDS system is

то, что взаимосв зь второго и третьего контуров управлени осуществл етс при наличии неравнсмерного припуска , перемещени , поворота и прогиба самой обрабатываемой детали, причем коррекци положени режущего инструмента и опоры-призмы осуществл етс в пределах одного оборота детали . Подобна система управлени позвол ет обрабатывать нежесткие детали при черновом и чистовом то.чеНИИ любого сложного профил в поперечном и продольном сечени х.The fact that the interconnection of the second and third control loops is carried out in the presence of an unequal allowance, movement, rotation and deflection of the workpiece itself, with the correction of the position of the cutting tool and the prism support within one revolution of the part. Such a control system makes it possible to process non-rigid parts in the rough and finishing volumes of any complex profile in the transverse and longitudinal sections.

На чертеже показана трехконтурна автоматическа система управлени упругими-перемещени ми Системы СПИД в процессе обработки.The drawing shows a three-contour automatic system for controlling elastic displacements of the Aids System during processing.

Первый контур - стабилизации корпуса резцедержател .- включает в себ датчик 1 стабилизации корпуса . резцедержател , закрепленный на корпусе 2 резцедержател относительно искусственной базы 3, дифференциальный усилитель 4, задатчик 5 начального положени , электромагнитный преобразователь б, сервопривод 7, шток-поршень 8, закрепленный неподвижно на поперечной суппорте 9 станка.The first circuit, the stabilization of the housing of the toolholder. - includes a body stabilization sensor 1. tool holders mounted on the body 2 of the tool holders relative to the artificial base 3, differential amplifier 4, initial position setpoint 5, electromagnetic converter b, servo drive 7, piston rod 8 fixedly mounted on the cross support 9 of the machine.

Второй контур - стабилизации оси детали в процессе обработки - включа ет в себ бесконтактные датчики 10 и 11, жестко закрепленные на опорепризме 12, причем датчик 10 конт-г рол текущего размера диаметра обрабатываемой детали на предыдущих операци х закреплен на уровне продольной оси обрабатываемой детали, котора совпадает с биссектрисойThe second circuit - the stabilization of the part axis during processing - includes contactless sensors 10 and 11, which are rigidly fixed to the orthoprism 12, with the sensor 10 controlling the current size of the diameter of the workpiece in previous operations fixed at the level of the longitudinal axis of the workpiece which coincides with the bisector

угла призмы, опорные поверхности 13 которой выполнены в виде тел качени а также дифференциальный усилитель 1 задатчик 15 начального положени опорной призмы, электромагнитный преобразователь 16/ сервопривод 17, включенные в контуре последовательно .the angle of the prism, the supporting surfaces 13 of which are made in the form of rolling elements as well as the differential amplifier 1 unit 15 of the initial position of the reference prism, an electromagnetic transducer 16 / servo 17 connected in series in a circuit.

Третий контур - стабилизации положени вершины резца относительно корпуса резцедержател - включает в себ бесконтактные датчики 10 и 18, выходы которых включены параллельно в дифференциальный усилитель 19 совместно с задатчиком 20 глубины резани , причем датчик 18 жестко закреплен на резце 21 относительно коЕЩуса 2, электрс1)магнитный преобра: ватель 22, сервопривод 23, которые включены в контуре управлени последовательно с усилием 19.The third circuit - stabilizing the position of the tool nose relative to the toolholder body - includes contactless sensors 10 and 18, the outputs of which are connected in parallel to the differential amplifier 19 together with the depth of cutter 20, and the sensor 18 is rigidly fixed to the tool 21 relative to the hinge 2, electrc1) magnetic converter 22, servo 23, which are connected in series to the control loop in series with force 19.

Устройство работает следующим образом . В процессе обработки работают тр контура управлени одновременно. Перед началом точени включаетс первый контур стабилизации положени корпуса резцедержател , при этсм бесконтактный датчик 1, жестко . The device works as follows. In the course of processing, the control circuit runs simultaneously. Before the start of turning, the first contour of the stabilization of the position of the toolholder body is turned on, for which cm the proximity sensor 1 is rigid.

закрепленный на корпусе 2 относительно искусственной базы 3 {{последн устанавливаетс на станине станка и может быть сменной и регулируемой в радиальном направлении обрабатываемой детали,}, устанавливаетс с зазором/ относительно искусственной базы 3, и в случае пероиещени корпуса резцедержател 2 в плюс или минус относительно искусственной базы 3 датчик 1 выпадает, электрический сигнал, пропорциональный величине перемещени корпуса резцедержател с учетом знака на дифференциальный усилитель 4, выполненный по мостовой схеме, где этот сигнал сравниваетс с сигналом задатчика 5, усиливаетс и подаетс на электромагнитный преобразователь б, последний распредел ет рабочее давление в сервоприводе 7 и тем самым перемещает корпус резцедержател 2 относительно штока-поршн 8, который установлен в суппорте 9. базового стака ,, до тех пор, пока сигнал рассогласовани не станет равен нулю. В процессе резани , независимо от внешних или внутренних возмущений, порождающих перемещение корпуса резцедержател 2, контур управлени стабилизирует его положение относительно искусственной базы 3 по всей длине обрабатываемой детали. Стабилизаци корпуса резцедержател на всем пути его движени позвол ет создать искусственную базу отсчета и измерени дл контуров стабилизаци вершины резца и оси детали, исключа при этом все погрешности, вносимые на базовом станке направл ющими и ходовыми винтами.mounted on the housing 2 relative to the artificial base 3 {{the latter is installed on the machine bed and can be replaceable and radially adjustable workpiece,}, is installed with a clearance / relative to the artificial base 3, and in the case of recessing the tool holder 2 plus or minus relative an artificial base 3, the sensor 1 drops out, an electrical signal proportional to the amount of movement of the toolholder body with the sign on the differential amplifier 4, made according to a bridge circuit, where from the signal is compared with the signal of the setting device 5, amplified and supplied to the electromagnetic converter b, the latter distributes the working pressure in the servo drive 7 and thereby moves the tool holder 2 relative to the piston rod 8, which is installed in the caliper 9 of the basic stack, until until the error signal equals zero. During the cutting process, regardless of external or internal disturbances that cause the movement of the toolholder 2 body, the control loop stabilizes its position relative to the artificial base 3 along the entire length of the workpiece. Stabilization of the toolholder body all the way to its movement allows creating an artificial base of reference and measurement for the contours to stabilize the tool tip and the axis of the part, eliminating all errors introduced on the base machine by guides and driving screws.

Claims

1. USSR author's certificate 810432, cl. In 23 a 5/22, 1979.