Способ обработки криволинейных поверхностей и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК B23Q35/24 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления копиров, эталонов, коноидов, мастер-моделей и т.д. Известны способ изготовления криволинейных поверхностей деталей и устройство для его осуществления, позволяющие вести обработку без использования шаблонов и пересчета Заданных координат. Устройство, реализующее этот способ, состоит из проекционной оптичес кой системы, двух крестовых суппортов, осуществляющих параллельное и перпендикулярное движение в процессе обработки. На одном из крестовых суппортов закрепляют деталь, а на др гом режущий инструмент, при этом перемещение обрабатываемой детгши осуществляют по заданным координатам точек ее криволинейной поверхности, а контроль за процессом обработки ведут при проектировании обрабатывае мого участка поверхности детали и инструмента непосредственно из зоны обработки на экран оптического устройства. На экране оптического устройства фиксируют каждую обрабатываемую точку в перекрестии нитей, определяют ее угловое положение относительно режущего инструмента и ведут обработку до касания проекции режущего инструмента, проекции участка обрабатываемой поверхности детали в перекрестии нитей экрана Недостатком является то, что при изготовлении деталей, например с закруткой или с закрытой криволинейной поверхностью, данный способ не пригоден, поскольку устройство для его осуществления не может обеспечить . контроль за обработкой. Цель изобретения - обеспечение возможности обработки закрытых криволинейных поверхностей без применения шаблонов и математических пересчетов заданных координат. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки криволинейных поверхностей деталей, включающем перемещение детали по заданным координатам с последующей механической обработкой поверхности с применением оптической системы контроля, контроль процесса обработки осуществляют вне зоны обработки, при этом фиксируют механическим способомкаждую обрабатываемую точку криволинейной поверхности детали, по отношению к которой с помощью

проекционной оптической системы ведут обработку каждой последующей точки.

Устройство для осуществления этого способа, содержащее оптическую проекционную систему, два крестовых суппорта для перемещения соответственно детали и инструмента, дополнительно I снабжено механизмом для контроля процесса обработки, содержащим щуп и указатель, имитирукядих на экране оптического проекционного устройства режущий инструмент и участок обрабатываемой детали, расположенным вне зоны обработки и кинематически связанным с обрабатываемой деталью и режущим инструментом, при этом оптическая проекционная система расположена в зоне имитации, а крестовый суппорт снабжен кареткой, на которой установлена обрабатываемая деталь, обеспечивающей перемещение детали в плоскости перпендикулярной движениям крестового суппорта.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления данного способа, вид в плане J на фит.2 - то же, фронтальный вид ; на фиг.3,4,5,6 - проекции щупа и указателя в процессе обработки детали.

Устройство для осуществления, предлагаемого способа содержит крестовый суппорт 1, на котором устанавливёнот на подвижной каретке 2 деталь 3, установ 4, закрепленный винтами 5 и 6 в пазу крестового суппорта 1, указатель 7, крестовый суппорт 8,имеющий шпиндель 9, в котором устанавливают режущий инструмент, например пальцевую фрезу 10, щуп 11, закрепленный в пазу крестового суппорта 8 винтом 12, поворотный экран 13, осветитель 14 и оптический тубус 15. Подвижная каретка 2 фиксируется винтом 16,

Способ реализуется следующим образом.

Сначала производят установку исходного взаимного положения обрабатываемой поверхности детали 3 относительно режущего инструмента 10, а затем помощью щупа 11, установа 4 и указателя 7 фиксируют это положение на поворотном экране 13. Операция выполняется при снятой детали.

Из фиг.2 известны размеры N иК . Тогда набором плоекопаргшлельных концевых мер устанавливают размер С от стенки паза крестового суппорта 1 до горизонтальной грани установа таким, чтобы размер L от оси Y детали до горизонтальной грани установа и баЭовый размер Н стали равными. Размеры L и Н равны размеру (N- к)-с и постоянны для определенного типоразмера устройства. Затем установ 4 закрепляют винтом 5 и вводят с помощью оптического устройства в поле экрана таким образом, чтобы его вертикальна и горизонтальная грани совпали с нитями экрана (фиг.1 и 2), потом закрепляют винтом б. Это положение установа фиксируют на экране указателем 7, установленным на плоскости крестового суппорта 1 на магнитном основании. С помощью набора плоскопараллельных концевых мер устанавливают размер А от установочной плоскости каретки до пальцевой фрезы, который известен из фиг.2 и который равен расстоянию от опорной поверхности детали до ее оси X . Затем продольным перемещением крестового суппорта 8 и поперечным перемещением щупа 11 в пазу этого же суппорта подводят щуп до касания установа и вводят его в поле экрана (фиг.1}. После этого щуп закрепляют винтом 12, а винты 5 и б отжимают и выводят установ из поля экрана. Таким образом, фиксируют начало координат детали на экране оптического устройства, которое проектируется в его перекрестии. Отводят крстовый суппорт 8 в крайнее левое положение, устанавливают на плоскость подвижной каретки 2 деталь 3 и набором плоскопараллельных концевых мер на размер D устанавливают необходимое сечение для обработки, затем каретку фиксируют винтом 16. Таким об разом, установка исходного положения детали позволяет при ее перемещении по заданным координатам обеспечить положение каждой обрабатываемой точки криволинейной поверхности в центр перекрестия нитей экрана, которое фиксируется указателем.

Обработку детали осуществляют сле.дующим образом.

По заданным координатам устанавливают положение одной из точек криволинейной поверхности детали, подлежащей обработке, и фиксируют ее положение указателем в перекрестии нитей экрана, как показано на фиг.З. Затем по заданным координатам устанавливают положение второй (соседней с первой) точки, при этом первая точка, зафиксированная указателем, отойдет из перекрестия нитей в поле экрана, а вторая займет ее место (см.фиг.4) Поворотом лимба экрана соединяют первую и вторую точки с |одной из его нитей (см.фиг.5). Затем {продольным и поперечным перемещением режущего инструмента при помощи крестового суппорта 8 производ:ят обработку второй точки до касания щупа нити экрана, соединяющей обе точки, в перекрестии нитей экрана (фиг.6). После обработки всех точек, данного сечения набором плоскопараллельных концевых мер изменяют размер I) и процесс повторяют для следующего сечения.

Пример конкретного выполнения. Приэводят обработку криволинейной по Верхности эталона лопатки газотурбинного двигателя с углом закрутки расчетных сечений до ЗО. Устанавливают режущий инструмент в начало отсчета координат криволинейной поверхности сечения детали, подлежащего обработке, с помощью на -бора плоскопараллельных концевых ме по разменам А , N и D . Затем производят имитацию установки режущего инструмента в начало отсчета координат детали с помощью щупа и установа набором плоскопараллельных кон цевых мер по размеру С , таким обра зом, чтобы вертикальн-я и горизонтальная грани установа совпали в перекрестии нитей экрана оптическог устройства. Это положение установа фиксируют на экране указателем, а саал установ выводят из поля экрана. Затем отводят крестовый суппорт 8 и устанавливают деталь. С помощью продольного и поперечного перемещения крестового суппорта 1 устанав ливают положение 1-й заданной координатами точки, подлежащей обработке, при этом зафиксированная указате лем точка начала отсчета координат отходит из перекрестия нитей в поле экрана, .а точка, подлежащая обработке , занимает ее место, как показано на фиг.4. Поворотом лимба экрана соединяем точку начала координат и точку, подлежащую обработке с одной из его нитей, как показано на фиг.5. Затем продольным и поперечный перемещением режущего инструмента при помощи крестового суппорта 8 про ,изводим обработку этой точки до каса ния щупа нити экрана, соединяющей обе точки в перекрестии нитей экрана После обработки всех заданных координатами точек данного сечения Перемещаем подвижную каретку с деталью в положение следующего сечения с помощью набора плоскопараллельных концевых мер по размеру D и весь .про цесс обработки повторяем для следующего сечения и т.д. Формула изoбp,тeния 1.Способ обработки криволинейных поверхностей, осуществляемый путем перемещения детали по заданным координатам с последующей механической обработкой поверхности с применением оптической системы контроля, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обработки закрытых криволинейных поверхностей, режущий инструмент устанавливают в начало отсчета координат криволинейной поверхности детали, производят имитацию этой установки вне зоны обработки на экране оптического устройства, фиксируют это положение и по отношению к нему обрабатывают каждую последующую точку поверхности детали. 2.Устройство для обработки криволинейных поверхностей, включающее крестовый суппорт для крепления и перемещения детали по заданным координатам, крестовый суппорт для перемещения инструмента, проекционную оптическую систему, отличающееся тем, что устройство снабжено кареткой, расположенной на крестовом суппорте и предназначенной для установки оорабатываемой детали и механизмом для контроля процесса обработки, состоящим из щупа и указателя, имитируюцих на экране оптического проекционного устройства режущий инструмент и участок обрабатываемой детали, расположенным вне зоны Обработки и кинематически жестко связанным с режущим инструментом и кареткой крестового суппорта, причем проекционная оптическая система расположена в зоне имитации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Малкин Б.М. Профилешлифовальные станки. Л., Машиностроение, 1967, с.31-40.