УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ Российский патент 2007 года по МПК B23Q11/02 

Описание патента на изобретение RU2309034C2

Изобретение относится к области обработки деталей на оборудовании с ЧПУ, а в частности к системам контролирования вспомогательных операций удаления стружки и пыли из зоны резания.

Известно устройство для удаления пыли и стружки, содержащее пылестружкоприемник, воздуховоды, циклон и механизм выгрузки стружки, который выполнен в виде жестко связанного с циклоном горизонтально расположенного полого цилиндра, на торцевой поверхности которого установлен сменный полый насадок, и плунжеры, установленные в полости цилиндра, связанного с силовым приводом, причем насадок выполнен расширяющимся в сторону цилиндра. К недостаткам этого устройства относится сложность конструкции [1].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство удаления пыли и стружки, содержащее пылестружкосъемник, воздуховоды, циклон и механизм выгрузки стружки в виде цилиндра с плунжером [2].

Недостаток заключается в том, что при работе данного устройства не контролируется момент отделения стружки от детали, которая может попасть под резец, ухудшить качество обрабатываемой поверхности в реальном времени, что приводит к появлению брака, а также вызывает значительные потери электроэнергии при работе оборудования с ЧПУ.

Технической задачей изобретения является повышение качества обрабатываемых поверхностей на оборудование с ЧПУ, эксплуатационных характеристик устройства, а также уменьшение энергетических затрат при работе устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее пылестружкосъемник, воздуховоды, циклон и механизм выгрузки стружки в виде цилиндра с плунжером, вводится деталь, резец, резцедержатель, датчик силы резания, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер и компьютер, позволяющий определять значение силы резания для конкретной токарной операции на оборудовании с ЧПУ. Резец устанавливается в резцедержателе, на котором крепится датчик силы резания, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход операционного усилителя с резистором, вход которого подключен к выходу контроллера. Вход контроллера соединен с выходом компьютера. Выход операционного усилителя подключен к входу коммутатора, соединенного с устройством удаления пыли и стружки, включающим в себя пылестружкосъемник, воздуховоды, циклон, механизм выгрузки стружки. Использование этих связей в устройстве позволит повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, улучшить эксплуатационные характеристики, а также уменьшить энергетические затраты.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором и приведена схема устройства для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ.

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ содержит деталь 1, резец 2, резцедержатель 3, датчик силы резания 4, операционный усилитель 5, резистор 6, коммутатор 7, контроллер 8, компьютер 9 и устройство удаления пыли и стружки 10, включающее в себя пылестружкосъемник 11, воздуховоды 12, циклон 13, механизм выгрузки стружки 14.

Связи в устройстве обработки деталей на оборудовании с ЧПУ расположены в следующем порядке: резец 2 устанавливается в резцедержатель 3, на котором размещается датчик силы резания 4, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя 5. Второй вход операционного усилителя 5 соединен с резистором 6, вход которого подключен к выходу контроллера 8. Вход контроллера 8 совмещен с выходом компьютера 9. Выход операционного усилителя 5 подключен к входу коммутатора 7, соединенного с системой удаления пыли и стружки 10. Использование этих связей в устройстве позволит повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, улучшить эксплуатационные характеристики, а также уменьшить энергетические затраты.

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ работает следующим образом. При прохождении резца 2, установленного в резцедержателе 3, по поверхности детали 1, через некоторый интервал времени появляется пыль и стружка, которую необходимо удалять из зоны резания, иначе это может привести к ухудшению качества обработанных поверхностей деталей. При появлении стружки значение силы резания резко увеличивается. Датчик силы резания 4, установленный на резцедержателе 3, постоянно фиксирует это значение. Импульсы выходного сигнала переменного напряжения от датчика силы резания 4 поступают на операционный усилитель 5, который одновременно сравнивает полученные сигналы с эталонным значением напряжения на резисторе 6. Эталонное значение напряжения на резисторе 6 определяется для различных токарных операций на оборудовании с ЧПУ при помощи компьютера 9. По формуле вычисляется эталонное значение силы резания РЭ на токарной операции

РЭ=10СР·Vn·Sy·tx·Kp,

где СР - общий коэффициент, зависящий от рода обрабатываемого материала, от вида обработки инструментального материала; V - скорость резания; S - подача; t - глубина резания; n, у, х - показатели степени при параметрах режимов резания; Кр - поправочный коэффициент.

Полученное значение преобразуется в электрический сигнал эталонного напряжения и с помощью контроллера 8 передается на резистор 6. Операционный усилитель 5 настраивается таким образом, чтобы генерировать импульсы на выходе, только тогда, когда сигнал выходного напряжения, поступившего от датчика силы резания 4, больше величины эталонного значения напряжения на резисторе 6, определенного по формуле. Когда операционный усилитель начинает генерировать выходные импульсы, коммутатор 7 включает подачу напряжения на систему удаления пыли и стружки 10 из зоны резания. Происходит отсос стружки из зоны резания. Как только значение силы резания, определяемое датчиком силы резания 4, становится равным эталонному значению напряжения на резисторе 6, коммутатор прекращает подачу напряжения на систему удаления пыли и стружки 10. С помощью предложенного устройства осуществляется включение/выключение системы удаления пыли и стружки 11 из зоны резания на оборудовании с ЧПУ, что позволяет снизить энергетические затраты, а также повысить качество обработанных поверхностей детали.

Таким образом, предлагаемое устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ позволяет повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, улучшить эксплуатационные характеристики, а также уменьшить энергетические затраты.

Источники информации

1. Авторское свидетельство №1533163, кл. В23Q 11/02 (аналог).

2. Патент РФ №2139180, кл. B23Q 11/02, 1999 (прототип).

Похожие патенты RU2309034C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ 2008
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Милостная Наталья Анатольевна
RU2371295C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ ПРИ ШЛИФОВАНИИ 2008
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Яхонтова Елена Сергеевна
RU2381887C1
УСТРОЙСТВО АВТОКОРРЕКЦИИ НУЛЯ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ В КОНТУРЕ УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ С ЧПУ 2009
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Сибилева Анна Леонидовна
RU2397058C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ ПРИ ШЛИФОВАНИИ 2011
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Глобин Павел Вячеславович
  • Титов Виталий Семенович
RU2470759C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ С ЧПУ 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2571553C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТОЧНОСТЬЮ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ 2008
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Яхонтова Елена Сергеевна
RU2379169C2
УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОКАРНОЙ ОРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ 2011
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Глобин Павел Вячеславович
  • Локтионов Аскольд Петрович
  • Титов Виталий Семенович
RU2475346C2
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ 2011
  • Червяков Леонид Михайлович
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Анциферов Артем Всеволодович
RU2486992C2
УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА 2011
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Титов Виталий Семенович
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Анциферов Артем Всеволодович
RU2470757C2
УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ С ЧПУ 2011
  • Бобырь Максим Владимирович
  • Титов Виталий Семенович
  • Акульшин Григорий Юрьевич
  • Горбунов Владимир Алексеевич
RU2470756C2

Реферат патента 2007 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ относится к системам контролирования вспомогательных операций удаления стружки и пыли из зоны резания и содержит деталь, резец, резцедержатель, средство для удаления стружки и пыли, датчик силы резания, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер и компьютер. Средство для удаления стружки и пыли содержит пылестружкосъемник, циклон и механизм выгрузки стружки в виде цилиндра с плунжером. Обеспечивается повышение качества обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, эксплуатационных характеристик устройства, а также уменьшение энергетических затрат при работе устройства. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 309 034 C2

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ, содержащее резец, установленный в резцедержателе, средство для удаления стружки и пыли, имеющее воздуховоды и систему контроля удаления стружки и пыли, отличающееся тем, что система контроля удаления стружки и пыли включает датчик силы резания, закрепленный на резцедержателе, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер и компьютер, определяющий значение силы резания для конкретной токарной операции, причем датчик силы резания соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход операционного усилителя - с резистором, вход которого подключен к выходу контроллера, вход контроллера соединен с выходом компьютера, выход операционного усилителя подключен к входу коммутатора, соединенного со средством для удаления стружки и пыли, содержащим пылестружкосъемник, циклон и механизм выгрузки стружки в виде цилиндра с плунжером.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2309034C2

JP 8323578, 10.12.1996
JP 7108435, 25.04.1995
JP 8268548, 15.10.1996
JP 202239868, 28.08.2002
Способ механической обработки 1984
  • Александров Михаил Сергеевич
  • Иванов Валерий Васильевич
  • Петров Геннадий Иванович
  • Шитов Игорь Константинович
SU1315139A1
Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости и отвода стружки при глубоком сверлении 1990
  • Еськов Алексей Леонтьевич
  • Сибогатов Валерий Михайлович
  • Семиков Виктор Георгиевич
  • Шелуханов Виктор Павлович
  • Третьяков Эдуард Александрович
  • Нестеренко Андрей Алексеевич
  • Ищенко Александр Петрович
SU1808629A1
Устройство для дробления стружки на станках с ЧПУ 1986
  • Черепанов Владимир Николаевич
  • Алагуров Валерий Викторович
  • Винокуров Владимир Геннадьевич
SU1371782A1
Устройство для дробления стружки 1979
  • Лимарев Виктор Павлович
  • Мансырев Ибрагим Гусейнович
  • Бежанов Борис Борисович
  • Филипов Иван Борисович
  • Голуб Александр Владимирович
  • Заплаткин Игорь Валентинович
  • Власов Вячеслав Викторович
SU831382A1

RU 2 309 034 C2

Авторы

Титов Виталий Семенович

Бобырь Максим Владимирович

Милостная Наталья Анатольевна

Бобовников Николай Юрьевич

Даты

2007-10-27Публикация

2005-12-07Подача