Способ позиционирования детали Советский патент 1986 года по МПК B23Q3/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при позиционировании деталей для выполнения целевого действия - механической, и немеханическрй обработки, сборке, контроле и т.д.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения позиционирования детали, содержащей по крайней мере четыре со скрещивающимися между собой осями поверхности для выполнения над ними целевого действия с одного установа

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного способа позиционирования; на фиг. 2-7 - схемы позиционирования в системе координат рабочего органа станка - установочных элементов детали (Х ZCT система координат станка, У о Z. - система координат установочных элементов детали; Z,, - координата шпинделя) .

Способ реализуется следующим образом. .

Деталь 1 с обрабатываемыми поверхностями 2-5, соответствующие геометрическне оси 6-9 которьк скрещиваются и с установочными элемеятами О и 11, геометрические оси 12 и 13 которых пересекаются под некоторым углом, размещают на столе станка, располагая установочные элементы 10 и 11 детали относительно оси шпинделя 14 с обрабатывающим инструментом 15 на расстоянии, определяемом соотно- щениями

И,

H2 (VMMVVl(

де Н,, Н

у Y Ь Ч

и п

Z, Z расстояния от установочных элементов детали до оси шпинделя; координаты, оси шпинделя;

.координаты вектора, перпендикулярного оси шпинделя и проходящего через установочный элемент детали;

в в X,, Y,,

в

-координаты точек соответственно шпинделя и установочного элемента детали.

В результате указанного размещения детали точка, равноудаленная от всех поверхностей, подлежащих вьшол

5

0

5

0

5

0

5

нению целевого действия, являющаяся центром сферы 16 касательной к данным поверхностям с радиусом R, определяемым из соотношения

R -(orVf -brYof C--) , где Хд, YJ, , ZP - координаты равноудаленной точки в системе координат установочных элементов детали;

а; , Ъ., с - координаты точки обрабатываемой поверхности в системе координат установоч- ных элементов детали,

располагается на таком же расстоянии, равном R, от оси шпинделя. ,

Затем осуществляют последовательные повороты детали по кратчайшему пути вокруг указанного центра сферы до совмещения осей обрабатьшаемых поверхностей с осью шпинделя после каждого поворота , фиксируя положение детали и вьшолняя целевое действие.

Пример. Деталь представляет собой корпус, имеющий четыре обрабатываемых отверстия ушков, соответ400,2001

... .- 0,200 rt ,400 0 40. ; 0 35- 30 ° которых

произвольно расположены в пространстве и скрещиваются между собой.

Выбирают на детали систему координат и по рабочему чертежу детали /определяют начальные данные (параметры, однозначно задающие каждую ось отверстия в системе координат детали) , координаты направляющего век- тора (т;, п;, р;) оси и координаты точки на оси (а;, Ъ, с;) ,..., 4, мм; . . . т,100; m2 -lOO; т,100; Пз -200; п -200; - - р -200; р,-200; р,200;

а 00; а 100;

,400;

. л

ственно 0 252;JJ°/; 0 60 2;;

Ь,100; b с,400; Из выражений:

т-П;

)

.

С;

т;р;

+ p

.Э;

а;п , fQ;p|-b;hT, п;-р;т;с; тпЬиЬр-.

де m-, п;, р;

31

b;,

;

-координаты направ-1 ляющего вектора i-й прямой;

-координаты точки .1-й прямой (,

)

и из выражений

П);п;

J

mtVh + p1

.,. TmV.

М;

nip;

U,p

Nj

«; a;n, fo; р -Ь т;П;-Р; ;С{a;n;

--+b;-m;

.rvi.

m;

rvip;

j+ .« fnbp1

ip;

m.nVpr

m.

. а;П 4а;р Ь; У ;П;-р;т;С;

, .

Hi. + n

i+pi

/где ,...,4; ,3,5,7,

определяют коэффициенты Dv, К

D,

2 5 100; A, ; B, - ; C,- - 5;

2 9,

D, 200; A i; 3 |; C

Vi 4 lev

N,0; K, |; 4 |;

- 5; L, ; M,

i 4.- |j

- |; N3 I 100;

M.

4

9 3 9 Э 9 3 3 4 4

д; I 100;

- fj 5 |j W,- |; N,200;K5 -|;

2

9V V 9VV -JOO; K i;

44

9.V

«7 - |; N, 100; Kg- - |;

445 .

9 6 9 a 3 подстав

ЛЯЮТ найденные значения коэффициентов в систему уравнений:

(A,-l)X,+B,Y,+C,Z,+Dj +ГК,Х(, + (L,-l)Yo+M,Zg+Nj , + +(M,-l)Z,(A2-l)Xo+B2Y4+C,Z + +A,,X,-H(L,-l),+N, L,Yo-b(M,-l)Z,+N,;C(A,-l)X,+B,Y,+C,Z«+D,,X,+ +(L,-l)Yi,+M,Ze+N, + +(M2-1)Z +N, (A,-1),Y,,+C,Z« +

+D,,XO+-(L,.-I )YO +M,z,+N53 + K5Xp+

+L,Y,-H(M,-l)Z +N6p; , (A, -1) XO+B, Y +C, Zo +D,1 , X +

+(L,-I)YO+M,ZO+N,-CK,,+

+(M4-l)Z,H-N,P ()Xj,,Z + ,Xo+()Yo+M,Z,+N7 +

CKgX,-L,Y,-b(M8-l)Z,-hNer где A, B;, C;, D;,

Kj.Lj,

M;, N: - коэффициенты (,...,4; ,...,8);

X,, YO, ZQ - координаты равноудаленной точки в системе координат установочных элементов детали.

- (а.-Хв ) + (Ь; -Y.,)+(С, -Z ,

-где Х, Y,,

Z.

R

координаты равно- , удаленной точки в системе координат установочных элементов детали; координаты точки обрабатываемой поверхности детали; расстояние от равноудаленной точки до обрабатываемой поверхности детали. Решая последнее равенство, определяют координаты (Хд, Y, Z) центра вписанной в .четыре оси сферы 1 б и

ее радиус R:

7, .

Затем определяют координаты точек контакта осей со сферой ( , Z,-) при ,...,4 по формулам X,A,,Y,-HC,,;

.

X A ,Y,+C,Zp+D2

X,A,,,

X,,+B4Yo+C Z +D,

Y,K,.L,,Zo+N,

Z,KjX,+L2Yo+M Zo+Nz ,, Z,-K,,Zo+N4 Yj KsX +LyY -bMyZ - Ny

Z,«K,

Y,K,,,

Z,-K,,+M Ze+Ng.

Величина угла скрещивания с( f,ц 0 скрещивающихся прямых f, и равна

т, + р;Рк oij K apccoSin n p

Г 4

+ .К

-)

:где i-1,2,3; К-2,3,4;

П,,

р;, т, п, р, - координаты

соответственно i-ro и

Далее устанавливают деталь, распо лагая, элементы относительно оси шпин деля на найденные расстояния и прово дят последовательную обработку поверхности, осуществляя их позиционирование путем поворота детали относи тельно найденного центра сферы на установленный угол до совмещения оси обрабатьшаемой поверхности с осью

К -го направляющих векто- 20 шпинделя.

ров; Применение предложенного способа УГОЛ между позиционирования позволяет с одного i-M и К-м на- .-устррйства вьтолнять целевые дей- правляхицими ствия над поверхностями детали, оси векторами. 25 которых скрещиваются между собой.

0

15

Далее устанавливают деталь, располагая, элементы относительно оси шпинделя на найденные расстояния и проводят последовательную обработку поверхности, осуществляя их позиционирование путем поворота детали относительно найденного центра сферы на установленный угол до совмещения оси обрабатьшаемой поверхности с осью

20 шпинделя.

9

у

S

Щ Ч

Фиг. у

1ШЯ

Х

Ост

Xfm uf.

Ост

ХГЛ7

Фи9,5

uin

/cm

Фие.6

tan

Кет

7

Редактор О. Головач

Составитель Е, Щеславская

Техред О.Гортвай Корректор А. Зимокосов

Заказ 3787 Тираж 826Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4