Устройство для обработки нежестких валов

(19) (И) за В 23 В 25/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3ф 4 ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕКИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ййй; ,(21) 3567235/25-08(56) 1. Парфенов О.Д. Способы повышения точности обработки на универсальных металлорежущих станках. М.,1962, с. 62-83, рис. 29,50 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ на станке, содержащеесдвоенный подвижный люнет, опорныеэлементы которого базируются на обрабатываемой и обработанной поверхности вала, и измерительную скобу, связанную через усилительно-преобразующий блок с механизмом режущего инструмента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, измерительная скоба и механизм подналадки с резцом установлены на сдвоенном подвижном люнете, корпус которого установлен на суппорте станка с возможностью возвратно"поступательного пе. - ремещения в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, а измерительная скоба установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно люнета внаправлении поверхности детали.1 1098Изобретение относится к автоматизации технологических процессов металлобработки, а именно к устройствами для осуществления измерения отклонения диаметрального размера нежестких длинных валов на токарных станках и автоматической подналадки режущего инструмента непосредственно в процессе обтачивания.Известно устройство для обработки валов, которое содержит базирующуюся по обработанной поверхНости детали измерительную скобу, и механизм подналадкн режущего инструмента, управляемый по данным прямого измерения отклонения диаметрального размера обрабатываемого вала непосредственно в процессе резания, и сдвоенный подвижный люнет 1 1.Применение сдвоенного подвижного люнега, опорные элементы которого базируются по обрабатываемой и обработанной поверхности нежесткого вала, позволяет обеспечить высокую виброустойчивость при обработке длинного нежесткого вала и раскрыть" зону резания для введения в нее измерительного узла (не мешающего работе люнета) устройства автоматической компенсации погрешностей обработки, Но применение сдвоенного подвижного люнета приводит к искривлению оси нежесткого вала у передней или задней бабки, так как при жестком креплении сдвоенного подвижного люнета на попереч 35 ных салазках токарного станка из-за возникающих при обработке искривлениях оси нежесткого вала и связанных с этим вибраций и релаксационных рывков точная и устойчивая работа контура автоматического управления устройства не обеспечивается. Это снижает точность чистовой обработки длинных нежестких валов ири использовании автоматического устройства, вынуждает вести,чистовое обтачивание на низких режимах резания (так, при чистовой обработке длинных нежестких валов 80 мм и длиной 5 м из стали марки 12 Х 18 Н 10 Т скорость резания50 составляет всего 5 м/мин).Цель, изобретения - повышение точности и производительности обработки,Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем сдвоенный подвижный люнет, опорные элементы которого базируются на обрабатываемой и обработанной поверхности вала, и измерительную скобу, связанную че 673рез усилительно-преобразующий блокс механизмом подналадки режущего ин,струмента, измерительная скоба и механизм подналадки с резцом установлены на сдвоенном подвижном люнете,корпус которого установлен на суппор.те станка с возможностью возвратнопоступательного перемещения в направлении, перпендикулярном обработаннойповерхности, а измерительная скобаустановлена с возможностью возвратнопоступательного перемещения относительно люнета в направлении поверхности детали,На фиг. 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 - то же, видсверху.Устройство для обработки нежестких валов включает в свой составсдвоенный подвижный люнет, корпус 1которого устанавливается на суппорте2 токарного станка (на месте снимаемого для этого штатного реэцедержателя) с помощью плоских пружин 3 свозможностью возвратно-поступательного перемещения горизонтально в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности. Опорные элементы чсдвоенного подвижного люнета (ролики или кулачки) базируются по обработанной и обрабатываемой поверхности нежесткого длинного вала 5, Накорпусе 1 люнета жестко закрепляетсякорпус 6 механизма 7 подналадкиРезца, а также корпус измерительногоузла 8 (с измерительным преобразователем, например индуктивным), который установлен на корпусе 1 люнетас возможностью самоустановки (например, на плоских пружинах 9), Измерительный узел 8 соединяется с блоком 10 управления, имеющим на лицевой панели табло, показывающее отклонение текущего диаметрального размера обрабатываемого вала от первоначально заданного (принятого принастройке устройство на "0"),Подналадка режущего инструмента(резца) 11 (компенсация погрешностейобработки) производится непосредственно в процессе резания автоматическис помощью механизма 7 перемещениярезца, включающего винтовую пару 12и управляемого блоком 10 управленияпо отклонению диаметрального размерадетали от требуемого.Измерительный узел снабжен механизмом перемещения в виде маховика13 и винтовой пары 14.673 4ветствующей кнопки или автоматически от соответствующей схемы блока 10 управления (не показано) происходит подключение выхода измерительного узла через блок 10 управления к входу механизма 7 подналадки режущего инструмента. Одновременно включается продольный "самоход" токарного станка.В процессе обработки нежесткий вал вращается в сдвоенном люнете, который обеспечивае устойчивое безвибрационное производительное резание, за счет плоских пружин 3 люнета происходит плавное (без релаксационных рывков и вибраций) отслеживание продольных погрешностей из-за неточностей направляющих станины станка, вы. ставления заднего центра и т.д., при появлении отклонения диаметрального размера обрабатываемого нежесткого вала от требуемого (зафиксированного при начальной настройке измерительного узла 8 устройства) происходит соответствующее перемещение резца 11 для компенсации возникающих погрешностей обработки. Следовательно, требуемый диаметральный размер обрабатываемой детали стабилизируется по всей длине вала непосредственно в процессе резания.Устройство позволяет обеспечить точность обработки длинномерных нежестких валов (например, диаметром 30-90 мм и длиной 5-12 м из спецсталей) по 6-7 квалитетам с получением погрешности продольной формы порядка 0,01-0,02 мм независимо от неточностей направляющей станины токарного станка, износа резущего инструмента, неточности выставления заднего центра или люнетов и т.п., причем указанная высокая точность обработки обеспечивается на технологически напряженных режимах резания, т.е. одновременно достигается значительное (не менее чем на 507) увеличение производительности обработки,3 1098В устройстве имеется возможность параллельно вести обработку детали еще одним резцом 15, расположенным впереди трех передних опор сдвоенного подвижного люнета. 5Механизм 7 подналадки используется только на чистовой стадии обработки и представляет собой узел, предназначенный для осуществления процесса резания с компенсацией на ходу 10 возникающих погрешностей обработки. Он состоит иэ микродвигателя постоянного тока, редуктора и клиновой пары (не показаны).Блок 10 управления включает в свой 15 состав генератор, реле времени, компаратор, преобразователь сигнала, устройство логического управления, оконечный усилитель мощности, источник питания, устройство управления двигателем начальной размерной настройки датчика измерительного узла, устройства реверса. Он предназначен для преобразования и усиления сигналов, поступающих с индуктивного преобразователя измерительного узла 8, а также для формирования управляющего напряжения, которое подается затем на механизм подналадки резца.Перед установкой детали верхняя часть люнета откинута, измерительный узел 8 отведен с помощью маховика 13 винтовой пары 14 в нерабочее положение, в котором он не мешает установке на станок обрабатываемой детали..35 После этого устанавливается заготовка и производится черновая обработка детали (в работе участвуют опорные элементы 4 люнета, которые базируются по ранее обработанной поверхности). 40Затем измерительный узел 8 предварительно настраивается на требуемый диаметральный размер. Далее протачивают пробный участок.(в работе участвуют опорные элементы люнета, которые базируются по обработанной поверхности). Замеряют полученный размер и производят окончательную установку резца 11 в рабочее положение механизмом 7 подналадки, Производят окончательную обработку, Приэтом измерительный узел 8 подводят к обработанной поверхности и устанавливают его в "0" по табло на лицевой панели блока управления, После завершения такой начальной настройки измерительного узла 8 нажимом соотКроме того, устройство позволягзначительно повысить виброустойчивость обработки, благодаря чему скорость резания при чистовой обработкедлинных нежестких валов из спецсталей увеличивается в несколько раз(с 5 до 40 м/мин при обработке длинного нежесткого вала-трубы из стали12 Х 18 Н 10 Т).1098673 Фиг ексеен Корректор. А, Ильи каэ 4302(8ого кий и113 аушск Патент" Филиал жгород, ул. Проектна Составительктор С. Лекарь Техред О.Нец Тираж 1032 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 035, Москва, Ж, Р