Устройство для обработки фасонных поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1636131 3 В 5/3 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ(71) Камский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРйг 1348068, кл. В 23 В 5/36, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(57) Изобретение относится к отериалов резанием и может бывано при токарной обработк бработке мать использое фасонных ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ поверхностей, Целью изобретения является повышение точности обработки за счет уменьшения упругих деформаций элементов станочных приспособлений. Устройство содержит телескопический рычаг 5, шарнирно связанный с кареткой 7, снабженной датчиками 23 и 24 усилий передающими электрические сигналы о деформации элементов устройства в блок 31 управления и риводом каретки 7. В соответствии с полученными сигналами блок 31 обеспечивает работу гидроцилиндров 10 и 11 в направлении уменьшения деформаций, 2 ил.Изобретение относится к обработке материалов резанием и может найти применение при токарной обработке фасонных поверхностей. Целью изобретения является повышение точности обработки за счет уменьшенияупругих деформаций элементов станочныхприспособлений.На фиг, 1 представлена кинематическаясхема устройства; на фиг, 2 - разрез А - А нафиг. 1.Устройство для обработки фасонных поверхностей состоит из приводного вала 1,установленного в подшипниковом узле 2 ипбсредством цилиндрического шарнира 3 ирегулировочного механизма 4 соединенного с телескопическим рычагом 5, который спомощью сферического шарнира 6 соединен с кареткой 7 поступательного движения, на которой установлен резцедержатель8 с резцом 9. Каретка 7 снабжена приводомв виде двух гидроцилиндров 10 и 11, штоки12 и 13 которых с помощью шарниров 14 и15 соединены с полэунами 16 и 17, размещенными в пазах 18 и 19 каретки 7, выполненными параллельно граням 20 и 21четырехгранной призмы 22.Призму желательно выполнять заодно скареткой 7. как единую, цельную конструкцию (фиг. 2), но возможны и другие конструктивные варианты, Шарнир 6 расположенна верхнем торце призмы 22, а на боковыхгранях 20 и 21 установлены датчики 23 и 24усилий, например пьезодатчики,Кроме пьезодатчиков, в устройстве могут быть использованы индуктивные (с переменным воздушным зазором, с подвижнымжелезным сердечником, магнитоупругие),емкостные, омического сопротивления, полупроводниковые, проволочных сопротивлений, фотоэлектрические, оптические и т, п,Датчики 23 и 24 и электромагниты 25 - 28золотников 29 и 30 гидроцилиндров 10 и 11электрически соединены с блоком 31 управления приводом каретки,Гидроцилиндры 10 и 11 через золотники29 и 30 с электромагнитным управлениемсообщаются с источником давления (например, насосом 32) и баком 33.Заготовка обозначена позицией 34, осьприводного вала 1 - позицией 35,Устройство работает следующим образом.Приводной вал 1 располагают относительно заготовки 34 соответственно обрабатываемой поверхности и в этом положениизакрепляют на опорной конструкции подшипниковый узел 2, Телескопический рычаг5 с помощью регулировочного механизма 45 10 1520 2530 35404550 воспроизведения геометрии фасонной поверхности лимитируется лишь чувствительностью датчиков и при использовании оптических датчиков погрешность может быть уменьшена до величин, не превышающих десятых долей микрометра,Предложенное техническое решение,55 кроме обработки фасонных поверхностей,устанавливают под необходимым углом к оси 35 приводного вала 1. закрепляют резец9 в резцедержателе 8. Приводят во вращение заготовку 34 и приводной вал 1. Приэтом точки каретки 7 и вершина резца 9 в силу кинематических свойств устройства стремятся перемещаться по соответствующей кривой второго порядка (на фиг, 1 показан эллипс), но из-за наличия сопротивления перемещению каретки 7 и силового воздействия заготовки 34 на резец 9 возможна некоторая упругая деформация звеньев устройства, например телескопического рычага 5, что делает потенциально возможным искажение траектории движения каретки 7, т,е, отклонение ее от заданной, что эквивалентно некоторой потере точности обработки (точности воспроизведения геометрии фасонной поверхности)Потенциально возможное отклонение траектори каретки 7 (резца 9) от заданной предотвращается в предлагаемом устройстве следующим образом.Аналогично описанному, возможна деформация призмы 22 - деформация изгибав двух взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельных граням 20 и 21. При этом происходит изгиб пьезодатчиков 23 и 24, и в блок 31 управления поступают электрические сигналы, адекватные деформациям пьезодатчиков.В соответствии с полученными сигналами блок 31 управления подает напряжение на электромагниты 25 или 26 золотника 29 и 27 или 28 золотника 30, в результате чего четырехходовые трехпозиционные распределительные золотники 29 и 30 приходят впозиции, соответствующие движению штоков 12 и 13 гидроцилиндров 10 и 11 в направлении уменьшения деформаций призмы 22 до полного устранения деформаций. Нулевая деформация призмы 22 означает, что каретка 7 и резец 9 вновь вышли назаданную траекторию,Поскольку вращение вала 1 совершается с малой угловой скоростью (примерно 0,5 оборота эа все время обработки поверхности второго порядка), то система не можетвойти в колебательный режим и резец 9 практически всегда остается на заданной траектории, чем и обеспечивается высокая точность обработки. При этом точность1636131 Формула изобретения Составитель А.Капранов едактор А,Шандор Техред М.Моргентал Корректор М.Шарошиаказ 781 Тираж 538 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 од, ул,Гагарина, 101 оизводственно-издательский ат "Патент", г,может найти применение для повышения точности обработки иэделий и других типов.Внедрение изобретения расширяет технические возможности технологии машиностроения. Устройство для обработки фасонных поверхностей, содержащее приводной телескопический рычаг, шарнирно связанный с кареткой, смонтированной с возможностью перемещения на плите, и реэцедержатель с резцом, установленный на каретке, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки, устройство снабжено четырехгранной призмой с датчиками уси лий, установленной на каретке. блоком управления приводом каретки, электрически соединенным с датчиками усилий, и линейными двигателями. электрически связанными с блоком управления, причем штоки 10 линейных двигателей шарнирно соединеныс введенными в устройство полэунами. установленными в пазах каретки, выполненных параллельными граням призмы.