Способ повышения точности обработки на металлорежущих станках

1 ц 428863 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(51) Ч. Кл. В 23 Ь 1/00 Государственный комитетСовета Министров С 6 СРло делам изобретенийк открытий 153) УДК 621.941,1(72) Авторизобретени Н, Рясик 1) Заявитель 54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТК НА М ЕТАЛЛО РЕЖУЦИ Х СТАНКАХя в станкоей промышвании станИзобретение может врименят строении и металлообрабатываю ленности, а также при конструир ков. Известны различные способы поднастроики,станков, направленные на повышение точности обработки, с помощью которых устраняется или ослабляется влияние различных факторов, действующих в процессе обработки и снижающих ее точность: управление упругими перемещениями путем изменения статической или динамической настройки, изменением жесткости системы СПИД и т. д.Однако эти способы характеризуются различной шероховатостью в пределах обработанной поверхности, получающейся в результате обработки с неравномерной подачей, снижением виброустойчивости (при изменении жесткости системы СПИД) и необходимостью иметь специальное программирующее устройство для компенсации неравномерности жесткости станка по пути перемещения режущего инструмента.Описываемый способ ликвидирует эти недостатки.С этой целью с помощью автономных регуляторов давления дополнительно нагружают детали станка, несущие его исполнительные поверхности и фиксируют их положение относительно независимой свстемы координат. 2В результате действия силы реза,ния положение исполнительных поверхностей станка относительно независимой системы координат изменяется. Это изменение фиксируется датчи ком, дающим команду на увеличение илиуменьшение дополнительного давления, создаваемого автономными регуляторами.На фиг, 1 изображен токарный станок сосновными узлами, несущими исполнительные поверхности: узел задней бабки 1, суппорт 1 и узел передней бабки 111 (шпиндельный узел); на фиг. 2 - вариант воздействия регулятора на исполнительные поверхности, прн котором направление давления регулятора не совпадает с линией действия силы резания.Функциональная схема взаимодействия автономных регуляторов давления силы резания с исполнительными поверхностями станка содержит датчик 1, сравнивающее устройство 2, 20 задающее устройство 3 (задатчик), усилительное устройство 4, исполнительное устройство 5, независимую систему координат б, которая материализуется системой специальных опор, независимых от факторов динамической на стройки станка, давления силы резания Ррпередаваемое на исполнительные поверхности через обрабатываемую деталь, и давление, передаваемое регулятором Рд 0 П.Сущность предлагаемого способа состоит Э 0 в следующем.На опорах жестко базируются датчик 1 автономных регуляторов и корпуса исполнительных устройств регуляторов 5.Перед началом обработки (или в момент начала резания) включаются автономные регуляторы давления.Настроечная величина упругого перемещения исполнительных поверхностей станка, отсчитываемая в независимой системе координат 6, задается постоянной от задатчика (от индивидуального или от общего) и в виде определенного электрического сигнала подается в измерительное сравнивающее устройство 2 каждого автономного регулятора. Одновременно с момента начала обработки и возникновения силы резания в сравнивающие устройства подаются сигналы от датчиков 1, пропорциональные фактическим отклонениям упругих перемещений соответствующих исполнительных поверхностей относительно независимой системы координат в направлении получаемого размера обработки У - У (влиянием смещения по другим координатным осям можно пренебречь, как величиной высшего порядка малости), База датчика положения жестко связана с независимой системой координат.Выработанный в сравнивающем устройстве сигнал рассогласования, пройдя усилительное устройство 4, подается в исполнительное устройство регуляторов давления. Регуляторы давления по сигналу рассогласования увеличивают или уменьшают дополнительные давления, стабилизируя заданное (начальное) положение исполнительных поверхностей станка относительно независимой системы координат,При этом за счет дополнительного упругото перемещения исполнительных поверхностей, .вызываемого давлением автономных регуляторов, компенсируются не только отклонения упругих перемещений исполнительных поверхностей, порождаемые колебанием силы резания, но и отклонения, вызываемые другими факторами, например температурными деформациями деталей станка, износом и другими.Независимая система координат может быть привязана и к станине станка в виде специальных опор в точках станины, которые не,перемещаются (или величиной их смещения можно пренебречь) под действием факторов динамической настройки (колебание силы 5 резания, температуры).Для узлов, перемещающихся при работестанка в направлении той или иной координатной оси, например для суппорта токарного станка, перемещающегося вдоль оси Х - Х 1 О" У О создается вспомотательная каретка 7,Эта каретка не воспринимает влияния силырезания и свободно скользит по направляющим под действием движущегося с продольной подачей суппорта. При этом, пренебрегая некоторой погрешностью, можно использовать направляющие станка или предусмотреть специальные направляющие. Сочетание указанной каретки с направляющими материализует независимую систему координат 6 для узла 20 суппорта.Предмет изобретения1. Способ повышения точности обработки2 .на металлорежущих станках без изменения25жесткости его узлов, при котором относительное положение обрабатываемой детали и инструмента сохраняют неизменным, отличающийся тем, что, с целью устранения влиянияЗО на точность различных деформаций, возникающих в узлах станка в процессе обработкидетали, несущие исполнительные поверхностистанка, кроме действия силы резания дополнительно нагружают силами, создаваемыми ав 35тономными регуляторами давления, и путемизменения дополнительных сил фиксируют за данное взаимное положение этих поверхностейотносительно независимой системы координатв направлении, определяющем размер обра 40 ботки,2. Способ по п, 1, отличающийся тем, чтозаданное положение исполнительных поверхностей станка фиксируют в условиях упругогосостояния соответствующего узла и выбирают,45 исходя из величины возможного при обработке изменения силы резания./ао Составитель Е. Макар Техред Т. Курилко аказ 1730/5 Тираж 944 Совета Миннстро открытий наб., д. 4/5