Способ определения жесткости отдельных узлов металлорежущего станка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК для шлифовальбабки: с в 1,14 1 фередней бабки5 д 1 ь а Здт 3 в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Опытно-конструкторское бюро шлифовальных станков(56) 1, Кораблев Л,А, Точность обработки на металлорежущих станках в приборостроении, М.: Машгиз, 1962, с.24-26.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИ 1 ЖЕСТКОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, включающий измерение величины деформации системы СПИД под дей ствием силы резания определенной величины, отличающийся тем что, с целью расширения технологичес ких возможностей, шлифуют в трех сечениях контрольную оправку, находят суммарную жесткость системы СПИД каждого сечения и по полученным данным определяют составляющие суммарной жесткости отдельных узлов системы СПЩ, находя из выражений: 8011 4038%ь 1 з1 ы 1 ь- суммарная деформациясистемы СПИД, определемая соответственно вточках 1 , В ,С припщифовании контрольнооправки в кгс/мм;- расстояние от левоготорца оправки до середины шлифовального круга в мм;длина контрольной оп"равки в мм.1164 30 Под воздействием силы Р пружина14 деформируется на величинуДУцРЧ/ю,под воздействием реакции Е пружина 5512 деформируется на величину й=Еа под воздействием реакции Д пружина 13 деформируется на величинуЕэ =2 11 1 Изобретение относится к станкостроению и может быть использованов цикле работы металлорежущего станка с управлением от микро"ЭВМ,Цель изобре,ения - расширение технологических возможностей путем определения жесткости конкретного узлашлифовального станка.На чертеже изображена схема системы СГИД до и после деформации.10На схеме частично изображена шлиФовальная бабка 1 с шлифовальным кругом 2, смонтированным на шпинделе 3шлифовальной бабки. Контрольная оправка 4, общая длина которой , 15снабжена тремя поясками 5-7. Пояски5 и 6 расположены по концам оправки,а поясок 7 в .на расстоянии Х от левого торца оправки.Контрольная оправка крепится в центрах 8 и 9, установленных соответственно в шпинделе 1 О передней бабки и в пиноли 11задней бабки.Кроме того, на деформационной схеме изображены условная пружина 12, 25,1 пжесткости упорного центра 8 переднейбабки относительно станины, условная пружина 13, жесткость которойравна суммарной жесткости упорногоцентра 9 задней бабки относительностанины, условная пружина 14, жесткость которойравна суммарнойжесткости шпинделя шлифовальной,бабки относительно станины,.расстояниеот левого торца контрольной оп 35равки 4 до середины шлиФовальногокруга в мм, длина 4 - контрольной оправки в мм, радиальная составляющаясилы шлифования, возникающаяв процессе резания в кгс.Контрольная оправка 4 имеет высокую жесткость, т.е. деформацией такой оправки при расчетах можно пренебречь,Кроме того, для автоматического осуществления предлагаемого способа станок оснащают системой числового программного управления (ЧПУ) с микро-ЗВМ, датчиком контроля радиаль ной силы шлич;ования, преобразователем измерительным линейных перемещений (ПИЛП 1 и прибором активного контроля размеров (ГВК)(не показаны).Способ осуществляется следующим образом.Для определения жесткости отдельных узлов станка устанавливают в его,038 2центре контрольную оправку 4 и в ав томатическом цикле шлифуют ее в точках Д, С и 8 таким образом, чтобы в процессе шлифования радиальная силаР шлифования была величиной постоянной (Р = сопят), Известно, что в процессе шлиФования путь 5 4 пройденный шлифовальной .бабкой, равен снятому при шлифовании припуску "на сторону и величине деформации 6 У которая возникает от радиальной силйПри шлифовании, например, пояска7 контрольной оправки в точке С путь пройденный шлифовальной бабкой, контролируется ПИЛП, а снимаемый с оправки припуск контролируется ПАК. ИнФормация с ПИЛП, ПЛК и датчика контроля радиальной силы постоянно в процессе шлифования поступает в микро-ЭБМ систмы ЧПУ. Как только впроцессе шлифования стабилизировалась радиальная сила Р , то ЧПУ вкаком-то промежутке времени, задаваемом программой, определяет и запоминает значения пути 5 , пройденного шлифовальной бабкой, припускаП , сошлифованного с пояска 7, и силы Р . По этой информации ЧПУ оп 3ределяет жесткость системы СПИД вточке С по форм;леРЧ,-П,Лналогично.при шлифовании поясков 5 и 6 в точках А и о ЧПУ запоминает значения 5 и П 11, 5 э и П ва также значения Р, по величинамкоторых ЧПУ автоматически определяет жесткость системы СПИД в точкахи о по формулам:РЧ Под действием силы Р при шлифоваЧнии пояска 7 контрольной оправки вточке, С в точках 1 и О возникнутреакции:з 1164 где ЬУ ,А.У,дУ - суммарные деформациишпинделей шлифовальной, передней и задней бабок относительно станины;ю,1,1- жесткость шлифовальной, передней и задней бабок относительно станины.Суммарная деформация СПИД в точке 19 С АУс при шлифовании пояска в точке С в соответствии со схемой деформации равна(5) 038 4 Совместное решение уравнений (,1), (2) и(3) позволяет определить, чтоПри шлифовании пояска 6 в точке 9, когда У = 1., жесткость СПИД равна5 (3)1/ Ф 1 35 Следовательно, жесткость, СПИД в точке 0 при шлифовании пояска 7 в точке С равна(1)1 У 1 1.-ХР1 Ф - -Ф -Ь 1., 1.При шлифовании пояска 5 в точкекогда 1 О жесткость СПИЦ равна2513 А1. - ,3 о Уравнения (4), (5) и(6) предварительно .рассчитанные, ,хранятся в па- . мяти системы ЧПУ станка,и поэтому как только ЧПУ определило в процессе шлифованияА, 8 Ис и запомнило их значения, эти значения подставляются в хранящиеся в его.памяти форму" лы (4), (5) и (6) и ЧПУ определяет автоматически ,и, значения которых совместно с аналогичнымиФЗНаЧЕНИЯМИ 1, 1.п И 1 в , ПОЛУЧЕН- ными на заводе-изготовителе станка для нового станка, выводятся на дисплей системы ЧПУ. Сравнивая соответствующие жесткости нового и действую щего станка, судят об изменении жесткости соответствующего узла, что позволяет быстро найти место неисправности станка в шлифовальной, задней или передней бабках) и предотвратить появление брака."Патент", г, Уж род, ул. Проектная,фи 435/12 Тираж 838 ВНИИПИ Государственногопо делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Р Подписноекомитета СССРи открытийушская наб д. 4/5