Устройство для обработки глубоких отверстий Советский патент 1983 года по МПК B23Q15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ

1

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для обработки глубоких отверстий с повышенньши требованиями, к положению оси обрабатываемой детали. .

Известна инструментальная головка, содержащая резцовую головку, датчик эксцентриситета, механизм коррекции положения отверстия с эксцентриковым элементом, фиксатором и блоком автоматического управления, производящим включение механиз.ма коррекции за счет срабатывания привода электромеханического фиксатора в момент перехода значения сигнала датчика экс центриситета через О {.

Однако инерционность и нестабильность времени срабатывания электромеханического фиксатора, являющегося силовым элементом, приводит к погрещности по времени включения механизма ко ррекции. Например, при обработке с вращением детали со скоростью 120 обУмин ошибка по времени включения в 0,1 с, дает отклонение направления коррекции от требуемого в 72°. Применяемая в этом случае компенсация запаздывания включения механизма коррекции

путем опережающего сдвига плоскости коррекции не исключает полностью фазовой погрешности между биением отверстия и корректирующими колебаниями подвижного резца из-за случайного характера вели5 чины запаздывания. Все это снижает точность обработки в условиях автоматического управления.

Цель изобретения - повышение точности обработки путем повышения, скорости ера

10 батывания механизма коррекции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обработки глубоких отверстий, содержащем инструментальную головку, датчик эксцентриситета, блок автоматического управления, механизм коррекции поло5 жения оси отверстия обрабатываемой деталл с эксцентриковым элементом снабжен следящим приводом эксцентрикового элемента, выполненным в виде шагового двигателя с гидроусилителем, соединенным с дат20 чиком скорости вращения детали через последовательный аналоговый ключ, управляемый логическим элементом, входы которого соединены с датчиком эксцентриситета через блок автоматического управления и с

датчиком положения эксцентрикового элемента.

На чертеже изображено устройство для обработки глубоких отверстий.

Устройство содержит инструментальную; головку 1, датчик 2 эксцентриситета, механизм коррекции положения оси отверстия обрабатываемой детали с подвижным рез-; цедержателем 3, эксцентриковым элементом; 4, установленным на валу 5, соединенном cd следящим приводом 6, блок 7 автоматического управления, датчик 8 скорости вращения детали, зубчатый венец 9 патрона станка, блок 10 коммутации сигналов, содержащий последовательный аналоговый ключ 11, логический элемент 12, датчик 13 положения эксцентрикового элемента, а также магнит 14.

Устройство работает следующим образом.....

При обработке без увода оси эксцентрр : новый элемент 4 не вращается и находится в исходном положении, при котором подвижной резцедержатель 3 находится в положе-; НИИ, соответствующем номинальному диамет ру обрабатываемого отверстия. При появле-i НИИ увода оси отверстия обрабатываемой детали возникает биение инструментальной головки I, которое измеряется датчиком эксцентриситета 2. -Синусоидальный сигнал датч1 ка 2 анализируется блоком 7 авто.матического управления, при достижении амплитудой сигнала определенного значения и в момент перехода текущей величины сигнала через О на выходе блока 7 появляется сигнал на включение механизма коррекции Этот сигнал приходит на первый вход логи-|. ческого элемента 12,- KOTOfrfeifl включает ключ 11, соединяя тем самым датчик 8 ско-; рости вращения детали со следящим приводом 6. И йпульсы датчика 8 поступают на| вход привода 6, эксцентриковый элемент 4 начинает вращаться синхронно с деталью и создает колебание подвижного резцедержателя 3 в противофазе с колебаниям головки, чем обеспечивается коррекция no-j ложения обрабатываемого отверстия. При этом следящий привод б в виде типового шагового двигателя с гидроусилителем, работающего на частотах до 1000 Гц с щагом 1,5°, обеспечивает мгновенный набор скорое ти вращения эксцентрикового элемента 4 с фазовой погрешностью не более 1,5°. При вращении эксцентрикового элемента 4 отклонение его от исходного положения вызывает появление на выходе датчика 13 сигнала, который подается на второй вход логического элемента 12, т. е. дублируют сигнал блй ка 7 автоматического управления.

При окончании коррекции блок 7 автоматического управления снимает сигнал с пер

вого входа логического э.пемента 12, чем подготавливается выключение следящего привода 6. Когда эксцентриковый элемент 4 приходит в исходное положение, датчик 13 снимает сигнал со второго входа логического

элемента. 12, вследствие ч€го ключ II разрывает связьМежду датчиком 8 скорости вращения детали и .следящим приводом б, эксцентриковый элемент 4 останавливается в по ложенйи, при котором положение резцедер

g жателя 3 соответствует номинальному диаметру обработки.

Фиксация эксцентрикового элемента путем коммутации сигнальных цепей датчика положения эксцентрикового элемента и датi чика скорости вращения детали позволяет.

S повысить быстродействие при включении механизма коррекции, что уменьщает фазовую погрешность между биениями инструментальной головки и корректирующими колебаниями подвижного резцедержателя. ВведеQ ние в устройство блока коммутации сигналь ных цепей следящего привода вращения эксцентрикового элемента, датчика положения эксцентрикового элемента и датчика скорости вращения детали позволяет уменьшить погрешность направления коррекции и тем

5 самым повысить точность обработки.

Использование предлагаемого устройст а позволит создать высокопроизводительные установки с автоматическим управлением процессом обработки глубоких отверстий,

,. обеспечивающие высокую точность ее по параметру непрямолинейн(2сти обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения

S Устройство для обработки глубоких отверстий, содержащее инструментальную го- ловкуГ датчик эксцентриситета, блок автоматического управления, механизм коррекции положенияоси отверстия обрабатываемой

д детали с эксцентриковым элементом, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности обработки путем ловыщения скорости срабатывания механизма коррекции, последний снабжен следящим приводом экс-, центрикового элемента, выполненным в виде

щагового двигателя с гидроусилителем, соединенным с датчиком скорости вращения летали через последовательный аналоговый .ключ, управляемый логическим элементом, входы которого соединены с датчиком эксцентриситета через блок автоматического управления и с датчиком положения эксцентрикового элемента.

Источники- информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 823011, кл. В 23 В 47/26, 1979.