СПОСОБ УСТАНОВКИ МОБИЛЬНОГО РАСТОЧНОГО КОМПЛЕКСА НА ИЗДЕЛИИ Российский патент 2025 года по МПК B23B35/00 

Изобретение относится к общему и специальному машиностроению и может быть использовано во всех областях промышленного производства для обработки посадочных соосных поверхностей в корпусных конструкциях. Области применения: отрасли машиностроения по производству крупногабаритных ответственных металлоконструкций, таких как стартовые комплексы космодромов, суда и корабли, объекты энергетики. Возможные потребители: предприятия тяжелого машиностроения.

Известен «Способ растачивания корпусных деталей» (А.С. 471953 МПК B23B 35/00), при котором осуществляют растачивание попарно расположенных отверстий, заключающийся в том, что с целью повышения точности обработки отверстий, в окончательно расточенную пару соосных отверстий устанавливают вал с подшипниками, после чего остальные валы монтируют без подшипников в предварительно расточенные отверстия корпуса и производят окончательную обработку предварительно расточенных отверстий корпуса эквидистантно соответствующим шейкам валов. К недостаткам такого способа относится большая трудоемкость.

Известен «Способ изготовления корпуса редуктора» (Патент RU 2542902 МПК B23B 35/00; B23P 15/00), выбранный в качестве прототипа, заключающийся в механической обработке двух посадочных поверхностей под подшипники валов корпуса редуктора с двух сторон посредством станочной угловой головки, при этом вначале обрабатывают первую посадочную поверхность, затем осуществляют поворот станочной угловой головки на 180 градусов и производят обработку второй поверхности.

Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость растачивания отверстий с высокими требованиями к точности положения на крупногабаритных конструкциях, недостаточная жесткость, связанная с консольным расположением расточного инструмента.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка оснастки и методики ее применения для точной и быстрой установки мобильных фрезерно-расточных обрабатывающих комплексов, используемых для механической обработки пространственно-координированных сопрягаемых отверстий крупногабаритных металлоконструкций (как в полевых, так и в цеховых условиях).

Технический результат: предлагаемый способ позволяет существенно повысить точность при установке и выверке нестационарного оборудования для растачивания отверстий крупногабаритных изделий.

Данный технический результат достигается тем, что способ установки мобильного расточного комплекса на изделии для растачивания пространственно-координированных сопрягаемых отверстий крупногабаритных изделий заключается в установке и закреплении на обрабатываемом изделии комплекта оснастки, состоящего из двух одинаковых установочных плит, причем положение комплекта оснастки в конструкторской системе координат изделия с требуемой точностью определяют обмером контрольных поверхностей на оснастке с использованием системы бесконтактных или контактных измерений, а точное позиционирование мобильного расточного комплекса на изделии обеспечивают использованием в комплекте оснастки двойного эксцентрикового механизма со сферическим шарниром, расположенным на внутреннем эксцентрике, при этом параметры установочных поворотов эксцентриков, необходимых для совмещения оси инструмента с теоретической осью растачиваемого отверстия рассчитывают по результатам обмера контрольных поверхностей комплекта, предварительно жестко зафиксированного на изделии.

Новизна предлагаемого способа состоит в алгоритме преобразования измерительной информации в параметры регулировки соответствующих элементов оснастки. Техническая новизна комплекта проектируемой оснастки состоит в использовании вместо физического базирования виртуального с заменой процедур выверки на алгоритмическую процедуру с требуемой точностью посредством использования системы бесконтактных измерений абсолютного или относительного положения. Это положение может задаваться как от физических, так и от теоретических баз всего изготавливаемого изделия.

Конструктивная новизна комплекта проектируемой оснастки заключается в использовании оригинальных узлов регулировки положения базовых точек оси. Узлы основаны на использовании двойного эксцентрикового механизма и сферического шарнира, расположенного на внутреннем эксцентрике. Это позволяет путем взаимного поворота эксцентриков регулировать положение оси расточной оправки по двум координатам с высокой точностью.

Суть способа установки мобильного комплекса на обрабатываемом изделии поясняется фигурами, на которых показано: фиг. 1 - установка и определение положения оснастки на обрабатываемом изделии; фиг. 2 - оснастка с борштангой, совмещенной с осью растачиваемого отверстия; фиг. 3 - вариант установки оснастки для обработки глухих отверстий.

На фиг. 1 условно показано изделие 1 с обрабатываемым сквозным отверстием 2. По грубой предварительной разметке устанавливается комплект оснастки, который состоит из двух одинаковых установочных плит 3, 4. Каждая установочная плита крепится к изделию с помощью регулируемых опор 5, фиксируемых на изделии с помощью сварки, или, как вариант, магнитными или вакуумными прижимами. С помощью измерительного комплекса, например, лазерного трекера 6 по контрольным поверхностям 7 определяется положение собственных систем координат 8, 9 установочных плит, в системе координат изделия 10. На установочных плитах располагаются вложенные друг в друга поворотные диски 11, 12. В дисках 12 установлены сферические шарниры 13. Положение центров сферических шарниров определяет положение виртуальной оси комплекта оснастки 14. Расчетным путем определяются углы поворота дисков 11, 12 на обеих плитах, необходимых для совмещения виртуальной оси 14 с осью обрабатываемого отверстия 15. После поворота дисков на требуемые углы, они фиксируются затяжкой винтов 16, 17. Физическая ось оснастки представляет собой расточную борштангу или направляющую колонну для приводного инструмента 18 (фиг. 2). Комплект оснастки может использоваться для обработки глухих отверстий, для этого установочные плиты соединяются стойками 19 (фиг. 3). Достоинством такого способа установки оснастки является отсутствие ограничений на габариты обрабатываемых изделий и расположение растачиваемых отверстий, малое время на установку при точности позиционирования мобильного станка, сравнимое с таковой на стационарных станочных комплексах, высокая жесткость расточной оснастки.

Изобретение относится к общему и специальному машиностроению и может быть использовано во всех областях промышленного производства для обработки посадочных соосных поверхностей в корпусных конструкциях. Способ установки мобильного расточного комплекса на изделии для растачивания отверстий крупногабаритных изделий включает установку и закрепление на обрабатываемом изделии мобильного расточного комплекса в виде комплекта оснастки. Для установки используют комплект оснастки, который состоит из двух одинаковых установочных плит, на которых располагают вложенные друг в друга поворотные диски с установленными сферическими шарнирами. Указанный комплект оснастки предварительно жестко фиксируют на изделии, определяют с заданной точностью в конструкторской системе координат изделия положение собственных осей координат указанных установочных плит комплекта оснастки путем обмера его контрольных поверхностей с использованием системы бесконтактных измерений, рассчитывают углы поворота указанных поворотных дисков на установочных плитах и обеспечивают совмещение виртуальной оси комплекта оснастки, определяемой положением центров сферических шарниров, с осью растачиваемого отверстия. Обеспечивается повышение производительности и точности позиционирования мобильного расточного комплекса на изделии. 3 ил.

Способ установки мобильного расточного комплекса на изделии для растачивания отверстий, включающий установку и закрепление на обрабатываемом изделии мобильного расточного комплекса в виде комплекта оснастки, отличающийся тем, что используют комплект оснастки, который состоит из двух одинаковых установочных плит, на которых располагают вложенные друг в друга поворотные диски с установленными сферическими шарнирами, при этом указанный комплект оснастки предварительно жестко фиксируют на изделии, определяют с заданной точностью в конструкторской системе координат изделия положение собственных осей координат указанных установочных плит комплекта оснастки путем обмера его контрольных поверхностей с использованием системы бесконтактных измерений, рассчитывают углы поворота указанных поворотных дисков на установочных плитах и обеспечивают совмещение виртуальной оси комплекта оснастки, определяемой положением центров сферических шарниров, с осью растачиваемого отверстия.