Устройство для совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕ(КИРЕСПУБЛИК 2793 4 В 39/00 51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ)ч. 1194658, кл Бюл. М 12кий машиностро льный ин лов и Э.А, Свидер, В 24 8 39/00, 19 кий Изобретениеотносится кмашинострое- ругих отжатий технологической системы, нию, а именно к управлению процессами сравнивающим и задающим устройствами; совмещенной обработки резанием и повер- а также исполнительный механизм, смонтихностным пластическим деформированием рованный с возможностью взаимодействия (ППД) комбинированными инструментами, с деформирующим элементом, причем деи может быть использовано при обработке . формирующий элемент установлен с воздеталей на станках, имеющих систему авто- можностью изменения углового матического или адаптивного управления. расположения относительно режущего инсИзвестно устройство для управления трумента.процессами совмешенной обработки реза- Недостатком известного устройства явнием и ППД, включающее корпус с разме- ляется невозможность обеспечения высощенными в нем резцом и деформирующим кой точности обработки в продольном элементом, узел управления с датчиком уп- сечении при обработке деталей, имеющих(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ И ПОВЕРХНОСТ НЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к совмещенной обработке деталей резанием и ППД на станках с автоматическими системами управления. Целью изобретения является повышение точности обработки в продольном сечении за счет устранения влияния погрешности формы в поперечном сечении путем выработки управляющего сигнала на каждом обороте детали в одном и том же ее продольном сечении, Цель достигается тем, что устройство содержит переднюю бабку шпиндель, корпус с размещенными в нем резцом и деформирующим элементом, узел управления с датчиком упругих отжатий технологической системы, сравнивающим и задающим устройствами, а также исполнительный механизм, смонтированный с возможностью взаимодействия с деформирующим.элементом. Оно снабжено датчиком положения шпинделя и коммутирующим ключом, причем последний установлен между сравнивающим устройством и исполнительным механизмом, а датчик углового положения шпинделя размещен на передней бабке с возможностью взаимодействия с ключом. В процессе обработки при измерении упругих отжатий сигнал рассогласования подается на коммутирующий ключ. Последний пропускает через себя этот сигнал только в момент времени, когда датчик взаимодействует с упором шпинделя. При этом осуществляется изменение усилий деформирования для стабилизации упругих отжатий технологической системы. При осуществлении управления таким образом отсекаются погрешности формы детали в поперечном сечении. 1 ил.передней бабке с возможностью взаимоействия с.ключом.При обработке деталей на высоких ско-ростях вращения, например деталей малыхдиаметров, или при обработке сверхтвердыми материалами инерционность механических элементов системы управления непозволяет обрабатывать быстропротекающие сигналы. В этом случае время междупоследующими управлениями можно. искус- .ственно увеличить за счет измЕрения отклонений через один или несколько оборотов.При этом размещение на передней бабкестанка датчика позволяет фиксировать впространстве одно и то же положение детали и управлять исполнительным механизмом при одном и том же положении детали,исключая влияние погрешностей формы впоперечном сечении,На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит комбинированный инструмент, состоящий из последовательно размещенных режущего элемента 1и деформирующего блока 2, последний изкоторых через упругий элемент 3 связан свинтом 4, Блок-схема устройства включаетизмерительный блок (ИБ), соединенный сдатчиком 5 перемещений. задающий блок(ЗБ), сравнивающий блок (СБ) и исполнительный механизм (ИМ). В схему входит такке датчик положения (ДП) шпинделя 6Чтанка, в центрах которого установленаобрабатываемая деталь 7.Датчик ДП, размещенный на передней бабке станка, связан скоммутирующим ключом (КК), а также взаимодействует с упором 8, необходимым длявключения ДП. Положение упора 8, установленного на шпинделе 6 станка, можно регулировать при необходимости,Устройство работает следующим образом.Измерение отклонений упругих отжатий технологической системы СПИД, возникающих от изменения условий обработки(неравномерность припуска, твердость, биение детали и др,) контролируется датчиком5, сигнал от которого подается на вход ИБ,С выхода ИБ сигнал поступает на сравнивающий блок СБ, где сравнивается с заданнойвеличиной сигнала, устанавливаемой в ЗБ,При несоответствии сигналов от ИБ и ЗБвозникает сигнал рассогласования, которыйподается к КК, Коммутирующий ключ пропускает через себя этот сигнал только в тотмомент времени, когда датчик ДП взаимодействует с упором 8 шпинделя 6 станка,После срабатывания КК подается командана ИМ, который через винт 4 и упругий элемент 3 воздействует на деформирующий погрешность формы в поперечном сечении, обусловленная влиянием погрешности фор- д мы в поперечном сечении йа процесс управления ввиду невысокого быстродействия (большой инерционности) механической ча сти системы управления.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для совмещенной обработки резанием и ППД, 10 содержащее измерительный, задающий, сравнивающий блоки и исполнительный механизм, выполненный в виде дополнительного нагружателя деформирующего элемента, которые взаимодействуют с ком бинированным инструментом.Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения высокой точности обработки в продольном сечении при обработке деталей, имеющих 20 погрешность формы в поперечном сечении, кроме того, при осуществлении процесса управления погрешности формы в поперечном сечении вызывают изменение измеряемого сигнала с высокой частотой (на 2-3 25 порядка выше, чем от погрешности формы в продольном сечении), причем постоянная времени механического устройства не позволяет отследить каждое колебание, Эти изменения сигнала накладываются на изме нение измеряемого сигнала от погрешностей формы в продольном сечении, расширяя тем самым допуск на стабилизируемый параметр и уменьшая, соответственно, точность обработки, При этом, если 35 погрешность формы в поперечном сечении соизмерима с погрешностью формы продольного сечения, то устройство не позволяет получить точность продольного сечения выше точности поперечного. 40Цель изобретения - повышение точности обработки в продольном сечении за счет устранения влияния погрешноей формы в поперечном сечении.Поставленная цель достигается тем, что 45 в устройство для совмещенной обработкирезанием и ППД; содержащее переднюю бабку, шпиндель, корпус с размещенными в нем резцом и деформирующим элементом, узел управления с датчиком упругих отжа тий технологической системы, сравнивающим. и задающим устройствами, а также исполнительный механизм, смонтированный с возможностью взаимодействия с деформирующим элементом, снабжено 55 датчиком положения шпинделя и коммутирующим ключом, причем последний уста.новлен между сравнивающим устройством и исполнительным механизмом, а датчик углового положения шпинделя размещен на1722793 Составитель А.ЖигаловРедактор Л,Веселовская Техред М,Моргентал орректор Э.Лончак аз 1026ВНИИПИ Государстве при ГКНТ ССС ТиражПодписноенного комитета по изобретениям и открытиям3035, Мцсквй, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Произ блок 2 комбинированного инструмента. Такое действие позволит уменьшить или увеличивать усилие деформирования и тем самым стабилизировать суммарную силу, т.е. величину упругих отжатий. 5Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность при высокой производительности обработки эа счет исключения влияния погрешностей в поперечном сечении, 10Формула изобретенияУстройство для совмещенной обработки резанием и -поверхностным пластическим деформированием, содержащее переднюю бабку, шпиндель, корпус а разме щенными в нем резцом и деформирующим элементом, узел управления с датчиком упругих отжатий технологической системы,сравнивающим и задающим устройствами, . а также исполнительный механизм, смонтированный с возможностью взаимодействия с деформирующим элементом. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки в продольном сечении эа счет устранения влияния погрешности формы в поперечном сечении путем выработки управляющего сигнала на каждом обороте детали в одном и том же ее продольном сечении, оно снабжено датчиком положения шпинделя и коммутирующим ключом, причем последний установлен между сравнивающим устройством и исполнительным механизмом, а датчик углового положения шпинделя размещен на передней бабке с возможностью взаимодействия с ключом.