Способ компенсации погрешностей обработки

(7 ти л (7 АЮ; Остафьев ПОГРЕШНОСметаллообработке и повышения точности ных станках с ЧПУ в го производства овышение точности моиз н ЮЗ СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС 4201924/ОВ 02.0337) Киевский политехнический институт им.50-леВеликой Октябрьской социалистической рево) Коломеец СД; Кривошлык) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИОБРАБОТКИИзобретение относится кет быть использовано дляотовления деталей на токаровиях автоматизированноью изобретения является и 9) Я 3 (11) 1839131) 5 В 23 15 00 изготовления деталеи путем компенсации вертикальногого смещения вершины режущего инструмента Вершину режущего инструмента перемещают до квазиконтакта с жестко установленной опорной полуплоскостью на станине станка, образуют оптически прозрачную измерительную щель между опорной полуппоскостью и вершиной инструмента и освещают ее пучком когерентного излучения, формируют дифракционное поле Фраунгофера, рассеянное измерительной щелью, по частоте осциляций которого определяют размерный износ и вертикальное смещение вершины режущего инструмента, которые компенсируют путем радиальной подачи инструмента, 1839139Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для повышения точносги изготовления деталей натокарных станках с ЧПУ в условиях автоматизированного и роизводства. 5Целью изобретения является повышение точности изготовления деталей путемкомпенсации вертикального смещения вершины режущего инструмента.Способ компенсации погрешностей обработки заключается в следующем,На станине станка жестко устанавливают неподвижную опорную полуплоскость,Перемещают резец при помощи приводовсуп порта до опорной полуплоскости и образуют измерительную щель шириной а между опорной полуплоскостью и вершинойрежущего инструмента. Освещают эту щельузкополосным пучком когерентного излучения с длиной волны Л, причем ось пучка 20перпендикулярна опорной полуплоскости.Из рассеянного за щелью излучения формируют дифракционное поле Фраунгофера,частота Йосцилляции интенсивности поляв котором описывается зависимостьюй = ( - , - ), (1)Ьг х х+3где- расстояние от измерительной щелидо плоскости регистрации дифракционногополя; Ь - вертикальное смещение вершинырежущего инструмента относительнойопорной полуплоскости; х - пространственная координата в плоскости регистрациидифракционного поля Фраунгофера,Далее задают фиксированное перемещение вершины режущего инструмента навеличину Ьа вдоль радиальной координаты,что приводит к изменению ширины измерительной щели также на величину Л а, а следовательно, и частоты Йосцилляции 40интенсивности поля на величину Ж 2, т.е,,2 Л х х с +АзЙ + М 2 - ( - -- . ) (2)Следовательно, в произвольной точкепространственной координаты х приращение ЬЯ частоты осцилляций интенсивности поля будет равноЬй = -у- - 2 гг, Ья27 г Ьаоткуда Ь = 1 Еьг(известное) перемещение вершины инструмента на величину Ь а вдоль радиальнойкоординаты суппорта и измерив приращение Лйчастоты осцилляции интенсивностидифракционного поля Фраунгофера, можноопределить по выражению(4) вертикальноесмещение Ь вершины режущего инструмента. При увеличении вертикального смещения Ь вершины режущего инструмента уве. личивается радиус В обрабатываемой детали на величину ЛЯ, равнуюЬ 2ЬЛ =-- г - 1 (5)т.е, фактический радиус К.обрабатываемой детали будет равенЯ=Я 0+ Лй, (6)Поэтому для компенсации погрешности обработки детали, вызванной вертикальным смещением вершины режущего инструмента, перемещают суппорт на величину Л Я вдоль его радиальной подачи в случае, если Ь меньше заданного(допустимОго) смещения Ь 0, если же ЬЬ 0, то прекращают дальнейшую обработку и выполняют позиционирование режущего инструмента, а если ЬЬо и размерный износ вершины инструмента превышает допустимый (критический) износ Ьр, то прекращаютдальнейшую обработку и выполняют смену инструмента,Практическая реализация предлагаемого способа компенсации погрешностей обработки может быть осуществлена; например, на станке ТПКВРМ, оснащенном системой ЧПУ "Электроника К,680, СКС", В качестве источника когерентного излучения наиболее целесообразно испольэовать малогабаритный гелий-неоновый лазер ЛГНлибо ЛГН, а оптическая система для формирования освещающего пучка измерительной щели и дифракционного поля Фраунгофера, рассеянного измерительной щелью, может быть вы полнена в виде анаморфотного когерентного спектроанализатора, Фотометриро вание дифракционного поля и преобразование его в электрический видеосигнал может быть выполнено с помощью однокоординатного ПЗС-приемника гипа К 1200 ЦЛ 1, выходной сигнал которого преобразуется в двоичный код при помощи АЦП типа Ф/2 и поступает через интерфейсное устройство Ив процессор Мсистемы ЧПУ,В системе ЧПУ выполняется цифровая обработка видеосигнала, определяется размерный износ и вертикальное смещение вершины режущего инструмента и корректируется его подача в радиальном направлении для компенсации вертикального смещения и износа инструмента.Преимуществами способа компенсации погрешностей обработки деталей по сравнению с прототипом являются универсальность по отношению к форме и размерам обрабатываемых деталей, так как контроли1839139 Р с б т и з в ль В, ЖигановМор гентал Корректор О, Гусич Подписно"Поиск" Роспатентаква, Ж, Раушская наб., 45 кий комбинат "Патент", г, Ужоро гарина 101 етсялишь состояние инструмента, отсутвие влияния режимов резания и нестальности перемещения суппорта на чность измерения, поскольку контроль струмента осуществляется вне зоны рения в статическом состоянии суппорта, зможность раздельного контроля как разрного износа, так и вертикального смеения вершины инструмента, а также их Формула изобретенияСПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШОСТЕЙ ОБРАБОТКИ, включающий попеечное перемещение суп порта по змерительной щели, образованной оптйески непрозрачной опорной полуплоскотью и поверхностью станка, тличающийся тем, что, с целью повышеия точности изготовления деталей, переещают вершину инструмента до вазиконтакта с жестко установленной порной полуплоскостью на станине стана, образуя оптически прозрачную измерильную щель, формируют дифракционное оле Фраунгофера, рассеянное измерильной щелью, определяют частоту Р 1 осилляции поля в точке Х 1 теневой области олуплоскости, задают перемещение верины инструмента на фиксированную вечину Ьа, повторноопределяют частоту 2 в точке Х 1, вычисляют величину вертикомпенсация путем радиальной подачи инструмента на величину, функционально зависимую от диаметра обрабатываемой детали, смещения и размерного износа вершины режущего вертикального инструмента,(5 б) Авторское свидетельство СССР М 1812738, кл. В 23 0 15/00, 1984.10 кального смещения вершины инструментапо формулеК Ьа15г 1 2где- расстояние опорной полуплоскостидо точки Х 1;К=2 л Л;А - длина волны когерентного излучения,сравнивают величину смещения Ьр с заданным допуском Ьо на него и при отклонении Ьр от заданного значения Ьо; запрещают обработку, а при соответствииЬр значению Ьо задают коррекцию переме 25 щения инструмента в радиальном направлении на величинуЬ 2"Я = - - .28 о30 где Во - номинальный радиус обрабатываемой детали,