Способ управления траекторией относительного движения инструмента и обрабатываемой детали

О П ЙС А-Н- И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 240452 Союе Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зазисимое от авт. свидетельстваявлено 18 Х 111.1967 ( 1182427/25 Кл, 49, 4 с присоединением заявки.ЧПК В 23 Ь ПриоритетОпубликовано 21.11.1969. Бюллетень1 Дата опубликования описания 4 Л 111.196 Комитет по делам обретений и открытий ри Совете Министров СССРУ, 1,1 621.952.5(088.8) Авторызобретени Д, А, Ныс, В. А, Кудинов, И. А, Вульфсон и А. И, Леви кспериментальный научно-исследовательский институт металлорежу щих станковаявител ОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИЕЙ ОТНОСИТЕЛЪНОГО ДВЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА И ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ Известны способы исправления формы ра стачиваемого отверстия путем изменения положения резца относительно направления действия дисбаланса, т. е. изменения положения резца относительно траектории центра шпинделя и детали,Предложенный способ отличается от известных тем, что на невращающиеся элементы станка устанавливают грузы и, перемещая цх вручную или автоматически, воздействуют на упругую систему станка, изменяя ее динамическую податливость в нужном направлении,Это позволяет получить поперечное сечение обработанной поверхности минимальной не- круглости или овальности заданной величины и ориентации.На чертеже схематически изображен алмазно-расточный станок, иллюстрирующий описываемый способ.На станине 1 смонтирован мостик 2, несущий шпиндельную бабку 3 и подвижной, стол 4 с приспособлением 5, в котором у.становлеиа обрабатываемая деталь 6, В шпиндельной бабке установлен шпиндель 7 с борштангой 8, несущей резец 9. На шпиндельной бабке и прцспособлении 5 установлены во взаимно-перпендикулярных плоскостях датчики 10 - 13 и направляющие 14 с грузами 15, перемещаемыми винтами 16 с помощью маховичков 17 при ручном управлении или с помощью приводов 18 при автоматическом управлении, Схема автоматического управления состоит цз сумматоров 19, усилителей 20, фазового дискриишатора 21; выпрямителей 22, схем сравнения 235 и 24, функционального блока 25, управляющего блока-оптимизатора 26 и блока 27 преобразователя.При вращен;и шпинделя с борштангой ирезцом возникает сила неуравновешенности 10 шпинделя Ра при резании - сила Рх. Поддействием сил Р 1 и Рх во всех элементах станка возникают смещения, пропорциональные динамической податливости в направлении действия этих сил. Эти смещения формируют 15 траекторию относительного колебательногодвижения шпиндельной бабки и приспособления, которая в общем случае представляет собой эллиптическую фигуру. С помощью датчиков эта траектория может быть получена на 20 экране осциллографа. Перемещая грузы 15вручную ц наблюдая изменение траектории, можно в результате изменения динамической податливости системы в разных направлениях, зависящей от момента инерции различных 25 главных фсрм колебаний, получить требуемуюпо техническим условиям форму траекторш, от которой зависит некруглость обрабатываемой поверхности в сечении, перпендикулярном оси вращения инструмента. Такая настройка ЗО может осуществлятьгя на заводах-изготовцтелях специальных станков, работающих при постоянном числе оборотов с целью получения минимальной некруглости.Для универсальных станков, работающих при различных числах оборотов шпинделя и обрабатывающих изделия разной массы различным инспрументом предлагается автоматическая система настройки,В этом случае сигналы с датчиков после сумматоров 19 и усилителей 20 попадают на фазовый дискриминатор 21, где формируется напряжение, зависящее от угла сдвига фаз между этими сигналами, причем нулевое напряжение имеет место при сдвиге фаз на 90. Одновременно эти сигналы подаются на выпрямители 22, с выходов которых снимаются напряжения, пропорциональные амплитудам относительных смещений в горизонтальной и вертикальной плокостях. Эти напряжения преобразуются блоком 27 в сигнал постоянного тока, пропорциональный разности соответствующих амплитуд, Величина этой разности определяется разностью полуосей эллиптической траектории, а знак - кзадрантами координатной плоскости, в которых расположена большая полуось траектории. Напряжения с блоков 21 и 2 подаются на входы схем сравнения 23 и 24. На вторые входы этих схем подаются эталонные напряжения, величины и знак которых определяются требуемой эллиптичностью и ориентацией результирующей траектории. В случае, если требуется обеспечить круговую траекторию, эти напряжения равны нулю. С выходов схем сравнения 23 сигналы поступают на блок 25, реализующий операцию;1,-,=Р )+Р )5 где Г;, 1/, н К; - выходные напряжениясоответствующих блокэв.Управляющий блок-оптимизатор 2 б выдаетуправляющие сигналы на приводы 18 так, чтобы минимизировать величину с 1;. Этот блок 10 может быть выполнен по известным алгоритмампоиска экстремума функции двух переменных, например, по методу градиента, методу наискорейшего спуска и др, Таким образом, описанная схема осуществляет минимизацию 15 суммы модулей отклонений сдвига фаз и разности амплитуд от тех, которые соответствуют требуемой форме траектории. Таким образом, автоматически получается настройка нужной траектории.20Предмет изобретенияСпособ управления траекторией относительного движения инструмента и,обрабатываемой 25 детали в металлорежущих станках расточнойгруппы, от.гачаоЧийся тем, что, с целью получения поперечного сечения обработанной поверхности минимальной неируглости или овальности заданной величины и ориентации, 30 на невращающиеся элементы станка устанавливают грузы и, перемещая их вручную или автоматически, воздействуют на упругую систему станка, изменяя ее динамическую податливость в требуемом направлении.Составитель А, Гаврюшин Редактор А, Бер Техред А. А. Камышникова Корректор Е. Н. Миронова Заказ 1800/15 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр, Сапунова, 2