Способ автоматического управления процессом обработки на токарных станках с чпу

/00 д 14 в 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНР 1 ЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ показана) вместе с анную ячейку уклаали. В качестве эт ттестована одна из алей, некруглость(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ(57) Изобретение относится к технологии машиностроения, и может бытьиспользовано для изготовления высокоточных деталей на станках с ЧПУ,Цель изобретения - повышение точно,сти измерения, точности обработки ипроцента выхода годных деталей засчет восстановления характеристик Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способам автоматического управления точностью обработки, и может быть использовано для изготовления высокоточных деталеи на токарных станках с ЧПУ,Цель изобретения - повышение точности измерения, точности обработки и процента выхода годных деталей тре буемой точности за счет восстановления характеристик прибора активного контроля.На фиг,1 показана схема устройства, иллюстрирующего способ; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на фиг,3 - Е и ЕЕ - калибровочные положения прибора и двадцать (1-20 последова" 2прибора активного контроля, Для этого в шпиндель станка вместо заготовки периодически устанавливают эталон ную деталь. По вращающейся эталонной детали производят калибровку прибора активного контроля путем съема его показаний в последовательном ряду точек на полной поверхности вращения в двух положениях прибора активного контроля, отстоящих друг от друга на расстоянии, превышающем сумму погрешностей системы: СПИД, а отклонение фактического размера обработанных поверхностей деталей от заданного определяют сравнением показания прибора активного контроля при измерении обработанных поверхностей деталей со средними его значениями. в двух калибровочных положениях, 5 ил. тельно измеренных точек в каждом; на фиг,4 - расчетная схема; на фиг,5 - линейная интерполяция участка характеристики прибора между двумя точками.Устройство включает деталь (или эталон) 1, прибор активного контроля, например лазер 2, фотоприемное устройство 3, суппорт 4 станка, шпиндель 5 станка. Измерение осуществляют: следующимобразом,На палете (незаготовками в заддывают эталон дет алона может быть аобработанных дет15 Среднее значение показаний прибора во 11 калибровочном положении -величина Х. Далее линейно интерпо 40лируется участок характеристикиприбора между точками (Х,1 У ),(Х У) (йнг.5).Затем вместо эталона в шпиндель5 устанавливают заготовки и послемеханической обработки каждой из них45подводят по программе лазерный лучк измеряемому сечению и снимают показания Х, пересчитывая его похарактеристике прибора в отклоненииУ размера, от номинала по формуле,выражающей линейность характеристикимежду точками (Х У, ), (Х, У) которой не превышает требуемой точности измерений. Диаметр эталона может отличаться от номинального размера диаметра с 1. Усредненная величина .этого отклонения +щ записывается5 оператором в память ЭВМ. Если размер, эталона больше номинального, величина этого отклонения положительна +ш, иначе отрицательнаяш, Ь процессе измерений эталон не заменяется, Палету подают к токарному станку с ЧПУ, роботом из палеты в шпиндель 5 станка устанавливают эталон 1, включают вращение шпинделя, по :заданной программе к поверхности эталона подводят лазерный луч в 1 калибровочное положение и снимают показания прибора, например в 20 точ 4 ках, равномерно расположенных по окружности измеряемого сечения детали. Показания прибора поступают в аналого"цифровой преобразователь и далее в ЭВМ, которая вычисляет среднее значение показаний Х, соответствую щее усредненному значению диаметра эталона 1, Перемещение лазерного луча во 11 калибровочное положение на величину 1, превышающую сумму поля допуска на размер детали, от клонения эталона и погрешности установки инструмента и прибора активного контроля на станке, соответствует дополнительному изменению размера эталона на величину 1 (фиг.4).35(Х - ХДПримером реализации способа является токарная обработка вала диаметром 20 мм с допуском на размер 20 мкм на токарном станке (дискрета 1 мкм), с роботом, системой управления на основе ЭВМ и лазерным прибором активного контроля с 12-разрядным аналогоцифровым преобразователем. Инстру" мент устанавливают относительно оси вращения шпинделя с погрешностью не более 100 мкм, прибор активного контроля - не более 100 мкм, применяют эталон с аттестованным диаметром, превышающим номинальный на 30 мкм. Расстояние между калибровочными положениями прибора активного контроля рассчитывают и принимают 250 мкм. Используя приблизительно 2/3 шкалы аналого-цифрового преобразователя, настраивают прибор активного контроля на охват одной дискретной 0,1 мкм пути суппорта, обеспечивая погрешность переработки информации на ЭВМ не более 5 дискрет (0,5 мкм) и суммарную погрешность измерения не более 1-2 мкм.Формула изобретенияе.Способ автоматического управления процессом. обработки на токарныхд станках с ЧПУ, заключающийся в измерении размеров обработанных деталей зри помощи прибора активного контроля, устанавливаемого на узле, несущем режущий инструмент, и коррекции управляющей программы по результатам контроля, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности, в шпиндель станка вместо заготовки периодически устанавливают эталонную деталь и по вращающейся эталонной детали производят калибровку прибора активного контроля путем съема его показаний в последовательном ряду точек на полнбй поверхности вращения, по крайней мере, в двух положениях прибора активного контроля.