Устройство для управления сверлением глубоких отверстий Советский патент 1980 года по МПК B23B49/00 B23Q15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЕРЛЕНИЕМ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ Изобретение относится к станкостроению, в частности к проектированию станков для глубокого сверления с автоматическим управлением режимами резания и может быть использовано для контроля увода оси и разбивки, отверстия. Известны устройства, содержащие систему автоматической стабилизации крутящего момента, выполненную в виде датчи ка крутящего момента, выход которого связан с узлом управления скоростью вра щения двигателя подачи C1J. Однако у известных устройств, невысок точность обработки глубоких отверстий. Целью изобретения является повьппение точности обработки глубоких отверстий (точность оси и формы), что имеет большое значение при обработке, например, топливоподводящих отверстий в деталях топливной аппаратуры. Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления сверлением глубоких отверстий, содержащее систему автоматической стабилизации крутящего ; момента, вьшолненную в виде датчика крутящего момента, выход которого связан с узлом управления скоростью вращения двигателя подачи, введен датчик изгибных напряжений сверла, к выходу которого подключены два идентичных канала, каждый из которых состоит из двух объединенных по входу синхронных детекторов, выходы которых через квадраторы соединены с входами сумматора, выходы сумматоров обоих каналов подключены к входам узла управления скоростью вращения двигателя подачи, причем каждый канал снабжен генератором опорных напряжений, к которым подключены обмотки опорных напряжений соответствующих синхронных детекторов, в одном канале частота генераторов рпорных напряжений синхронизирована с круговой частотой вращения детали, а в другом канале - с кругч вой частотой вращения сверла, к в каждом канале фаза опорного напряжения одного из синхронных детекторов сдвину1а по отношению к фазе опорного напряжения другого на 90. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 изгибных напряжений сверла и два идентичных канала, каждый из которъге состоит из синхронных детек ров 2 и 3, входы которых подключены к выходу датчика 1, а выходы - через квадраторы 4 и 5 соединены с входами сумматора 6. Последний подключен к входу узла 7 управления скоростью вращения двигателя подачи сис темы автоматической стабилизации крутящего момента (на чертеже не показана). Обмотки опорных напряжений синхронных дет-екторов 2 и 3 соединены с генераторами 8 и 9 опорных, напряжений, в каналах которых частота генераторов синхронизирована с круговой частотой вращения детали или с круговой частотой вращения сверла, причем в каждом канапе фаза опорного напряже юя синхронного детектора 2 сдвинута по отношению к фазе опорного напряжения синхронногх) детектора 3 на 9О°, К выхЬду сумматора 6 подключен показывающий прибор 10. Первый канал устройства служит для « предотвращения увода оси и работает следующим образом. При уводе оси обрабатываемого огверстия при обработке в материале сверла возникают изгибные напряжения, ориентация которых в поперечном сечении сверла зависит от направления изгиба последнего а интенсивность - оу величины изгиба оси сверла (увода оси).При уводе оси обрабатываемого отверстия изогнутая ось сверла движется в пространстве, по крзтовой траектории. На выходе датчика 1 изгибных напряжений, выполненного) например, на основе эффекта Баркгаузена, появляется переменное напряжение с частотой равной круговой частоте вращения детали равной круговой частоте вращеш Амплитуда этого напряжения U зависит от величины изгибных деформаций, т.е. от величины увода сверла. Поскольку на обмотку опорного напряжения синхронного детектора 2 подается напряжение ii с частотой, синхронизированной с круговой частотой детали и сдви нутое по фазе относительно напряжения ll с датчика 1 изгибных напряжетшй на угол Mj г определяемый направлением увода сверла, то на выходе синхронного детектора 2 появляется сигнал , Так как фаза опорного напряжения инхронного детектора 3 сдвинута отноительно опорного напряжения синхронО1Ч) детектора 2 на 90 , на выходе инхронного детектора 3 имеется сигнал Чо U,Uj,-СозСР iQO) 4 Ц Ug StnS Сигналы с синхронных детекторов 2 и 3, пройдя через квадратуры 4 и 5 соответственно, на выходе сумматора б образуют сигнал U(U,U COS45,)(UgSinS )(ЦЧ) Учитывая, что напряжение опорных генераторов 8 и 9 стабилизировано по амплитуде, сигнал О можно представить в виде , где С Сигнал с выхода сумматора 6 пропорционален квадрату величины Ич-згибных напряжений в материале сверла, возникающих из-за увода оси сверла. Этот сигнал, проходя на узел 7 управления скоростью вращения двигателя подачи, приводит к уменьшению величины подачи. При уменьшении величины подачи уменьшается осовое усилие, воздействующее на сверло в процессе обработтш, что приводит к стабилизации процесса сверления и исправлению оси обрабатываемо отверстия, -.е. к повышению точности обработки. . Второй канал устройства служит для предотвраще шя разбив1ш отверстия и работает аналогичным образом. Отличие от первого канала заключается в том, что при разбивке отверстия в сверле воэ пикают изгибные напряжения с частотой, равной круговой частоте вращеюгя свергла. Частота генераторов опоршго напря синхронизирована с круговои частотой вращения i сверла. Напряжение на выходе сумматора 6 пропорционально квадрату величины разбивки отверстия в процессе обработ1си. Соединение выхода сумматора 6 со входом узла 7 управления скоростью вращения дв.игателя подачи позволяет уменьшить разбивку отверстия путем сниже шя скорости подачи, что приводит к повышению точности обработки. Сигналы с сумматоров, поступая на показывающие приборы 10, визуально контролируют точность обрабатываемого отверстия.

Формула изобретения1. Устройство для управления сверлением глубоких отверстий, содержащее систему автоматической стабилизашш

крутящего момента, выполнетшую в виде датчика крутящего момента, выход которого связан с узлрм управления скоростью вращения двигателя подачи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки глубоких отверстий, оно снабжено датчиком изгибных напряжений сверла, к выходу которого подключены два идентичных канала, каждый из которых состоит из двух объединенных по входу синхронных детекторов выходы которых через квадраторы соединены с входами сумматора, выходы сумматоров обоих каналов подключены к входам узла -управления скоростью вращения двигателя подачи, причем каждый канал снабжен генератором опорных напряжений, к которым подключены обмотки опорных напряжений соответствующих синхронных детекторов, в одном канале частота генераторов опорных напряжений синхронизирована с круговой частото вращетгия детали, а в другом канале с круговой частотой вращения сверла, и в каждом канале фаза опорного напряжени одного из синхронных детекторов сдвинута по отнощекшр к фазе опорного напряжения другого на .

Источники информации, принятые во внимание при экспфтизе

1.Авторское свидетельство СССР № 522913, кл. В 23 В 49/00, 1974.