Система компенсации износа элементов металлорежущего станка Советский патент 1988 года по МПК B23Q15/00 

4

ф

Изобретение относится к автоматизации машиностроения и может быть использовано в металлорежущих станках различного назначения, в частности, в станках для обработки с повышенной точностью.

Цель изобретения - повышение точности обработки на станке за счет одновременной компенсации износа режушего инструмента и направляющих станка.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы; на фиг. 2 - схема установки элемен- тов системы на станке.

Система содержит датчик 1, сигнализирующий об окончании обработки каждой очередной детали (это, например, фотодатчик, установленный в станине станка и фиксирующий падение деталей в корыто станка), счетчик 2, соединенный с выходом датчика 1, привод 3 (например, шаговый электропривод), который через передачу винт- гайка 4 соединен со щелевыми пневмосоп- лом 5, заслонку 6, выполненную в виде профильной линейки и закрепленной неподвижно на станке вдоль направляющих 7, механизм компенсации износа 8, состоящий из пневмогидравлического преобразователя 9, связанного с резцедержателем 10, закрепленным на упругом параллелограмме 11 (внутри параллелограмма размещен, например, гидроцилиндр 12 со штоком 13). Пнев- мосопло 5 закреплено на суппорте 14 станка с возможностью перемещения перпендикулярно направляющим 7. Суппорт 14 закреплен на станке с возможностью перемещения приводом подачи станка через ходовой винт (вал) 15 вдоль направляющих 7. Заслонка б имеет профиль, копирующий погрешность направляющих 7 в увеличенном масштабе.

Система также содержит один счетчик 16, вход которого соединен с выходом счетчика 2, а выход - с системой останова станка, входящей в систему его электроавтоматики 17.

Перед использованием системы в процессе ее проектирования и изготовления вначале профилируют заслонку 6 и определяют, после обработки скольких деталей целесообразно подавать корректирующий сигнал на механизм 8. Профилирование заслонки производят следующим образом. Вначале, измеряя прямолинейность направляющих 7, определяют их отклонение от прямолинейности (L) в горизонтальной плоскости на всей длине L направляющих.

р Затем вычисляют величину ,

где - - передаточное отношение тракта «сопло-заслонка - резцедержатель (фиг. 1). После этого изготовляют заслон- ку 6 шириной М+ДМ, где М - некоторая постоянная (20-30 мм). Далее, зная радиальный износ режущего инструмента Аг,

приходящийся на одну деталь, и допустимую погрещность обработки Д/С, обусдовлен ную износом инструмента, определяют величину ||-, где .

- знак округ

ления в меньшую сторону. Шаг винта в передаче винт-гайка 4 принимают равным

, 2л Д5 . ь

/ --7-б ДА, где а - дискретность привода 3. После этого, в процессе настройки системы в счетчик 2 вводят в двоичном коде число А, -ограничивая тем самым его емкость, а привод 3 устанавливают в такое положение, когда сопло 5 перекрыто наполовину. В счетчик 16 вводят число

где Т

стойкость инструмента.

исчисляемая наибольшим числом деталей, которое может обработать инструмент. Это число, аналогично А для счетчика 2, ограничивает емкость счетчика 16.

5

0

5

0

5

0

Работа системы при ее эксплуатации происходит следующим образом.

При обработке детали на станке суппорт 14 перемещается вдоль направляющей 7. Перекрытие отверстия сопла 5 изменяется во время движения суппорта на величину ДМ. Указанное изменение вызывает соответствующее изменение дайления Р в полости сопла и перемещение плунжера пневмогидравлического преобразователя 9. Цилиндр 12 и поршень смещаются друг относительно друга, деформируют упругий параллелограмм И и вызывают перемещение резца на ДL. По окончании обработки детали последняя автоматически извлекается из зажимного приспособления станка и заменяется новой заготовкой (механизмы, выполняющие это, не показаны). Обработанная деталь падает вниз в корыто станка. Датчик 1 фиксирует окончание обработки детали и подает импульс в счетчик 2. Далее обрабатывается следующая деталь и все повторяется. Так происходит до момента переполнения счетчика 2. При переполнении счетчика на его выходе появляется сигнал, заставляющий привод 3 повернуть винт на угол а и переместить сопло 5 на величину- Д/С. Перекрытие сопла увеличивается, давление Р возрастает, что ведет к дополнительному перемещению резца на ДЛ. В результате, обработка (/4 + 1)-ой детали будет производиться с коррекцией Д/.+Д/(. Аналогично, по следующему импульсу, поступивщему на привод 3 после переполнения счетчика 2, произойдет следующ,ее дополнительное перемещение резца на Д. и обработка (2у4+1)-ой детали будет производиться с коррекцией AL+ -J-2A/C. После того, как дополнительное перемещение .резца на величину Л/С будет произведено В раз, ресурс инструмента будет исчернан, счетчик 16 переполнится и выдает импульс на остановку станка в систему электроавтоматики станка 17.

Таким образом, в течение всего периода стойкости инструмента обработка деталей на станке производится с одновременной компенсацией погрешностей износа инструмента и направляющих станках. Это обеспечивает повыщение точности обработки примерно на 30% (по экспериментальным данным, полученным при испытаниях еистемы в лаборатории кафедры «Станки и инструмент УПИ).

Формула изобретения Система компенсации износа элементов металлорежущего станка, содержащая счетчик ресурса инструмента и механизм компенсации износа инструмента, связанные через электропневматический преобразователь, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности обработки на станке, преобразователь выполнен в виде элемента сошло-зас- лонка, сопло закреплен о на суппорте станка

с возможностью перемещения перпендикулярно направляющим станка и снабжено приводом, связанным со счетчиког« ресурса инструмента, а заслонка выполнена в виде линейки, закрепленной неподвижно вдоль направляющих станка, на которой выполнен . профиль, копирующий погрешности направляющих.

Изобретение относится к автоматизации машиностроения и .может быть использовано в металлорежущих станках различного назначения. Цель - повышение точности за счет одновременной компенсации износа режущего инструмента и направляющих станка. При обработке детали на станке суппорт 14 перемещает; я вдоль направляющей 7. Перекрытие сопла 5 изменяется на величину Л/И(Д5-Д/)Д/,, где (ASiA.iR) передаточное отношение тракта сопло-заслонка - резцедержатель причем заслонка выполнена Б виде линейки с профилем, копирующи.м погрешность направляющих, и установлена неподвижно вдоль наг1равляю цих станка. Изменяется давление р в полости coii. ia, перемещается плунжер пневмогидрав лического преобразователя 9. Упругий параллелограмм 11 деформируется., резец перемещается на величину L (величину отклонения от прямолинейности направляющих). При обработке заданного ко.личества деталей счотч1 к 2 переполняется, привод 3 перемещает сопло 5 на величину (AS:A.-Дл). Перекрытие сопла увеличивается, возрастает давление Р. В результате обработка следующих деталей будет гфоводиться с коррекцией (Д/, + ДЛ ). 2 ил. ;о

V w- .

-(/)

/3 V2

сраг. f

Ь