Способ определения жесткости привода станка

СОК)Э СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1206 О О 15 Д 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПВГДОЛЛСТВО СССР(71) Коломенский филиал Всесоюз) ого заочНОГО политехническоГО института(56) Детали и механизмы металлорежущихстанков, т. 2, У,; Машиностроение, 1972,с. 520.Фрабер.АЛ. Технологическая точностьзубофрезерных станков и способы ее павышеция, Укрмац)гиз, 1951.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИПРИВОДА СТАНКА(57) Использование; для определения жесткости привода станка, Сущцосппри псреходе от одного режима работы станка к Изобретение относится к станкостроению, в частности к современным бескацтактным способам оценки деформации звеньев кицематической цепи станка, определя)ощих относительное положение ицструмента и заготовки, а именного к резьба- и зубообрабатывающим стацкам, в кинематических цеплх привода,которых содержатся самотарлозящиа глехэцизмы с постоянной (клиновые, шарнирно-рычажные, винтовь,е, червлчные, волновые и др,) и переменной (дисковые муфты, роликавицтавые, тормоза и др.) структурцой, и может быть использовано для определения крутильцой жесткости кицематических цепей привода стацков как содержащих, тэк и цесодержащих само- тормозящие звенья, в процессе резания.Цел изобретенил - повышение точности измерецил крутильцой жесткости припоследующему режиму резания измеряют величину крутящего момента и регистрируют приращение постоянной составляющей кинематическай поГрешности, АналоГично измеряот приращения постоянной составляющей кинематической погрешности при переходе к третьему режиму резания и т,д. Строят кривую, отражающую зависимость приращения постоянной саставллющей кинематической погрешности привода станка пад действием крутящего момента от силы резания, а затем отношением приращеция величины крутящего момента к величине соответствующего приращения постоянной составля ющей кицематической погрешности определяют крутильную жесткость привода станка, в том числе и содержащего самотормозлщие зван ьл, 3 ил. водз станка и ее определение длл привода с саматармозящими звеньями.Способ позволяет определить жесткость привода станка, кицематическая цепь которого содержит или не содержит самотормозлщие звенья, в процессе резанил на раатаюцем станке, Использование информации из сопоставления двух и более записей кинематических погрешностей станка (измерение колебаний передаточного отнашенил конечных звеньев цепи) при резании ца различных режимах - приращение постоянной составляющей кинематической погрешности - для определения крутильцой жесткости кинематической цепи привода приобретает новое функциональное назначение, как постоянная составляющая деформации этой цепи. Предлагаемый спс:об определения крутильной жесткостипривода нд работающем станке позволяет повьгсить точность ее измерения,Для поясненил предложенного способа на фиг. 1 изображена схема цепи обката зубофрезерного станка, содержащая саматормозлщие звеньл; на фиг, 2 - кинематог. рдммы станка при холостом ходе (М == О) и ггри резании на различных режимах(У 1, М 2 нм и до,); нд,фг;г, 3 - кривая зависимости ггрирдщенил постоянной Составггяющей ки- ггематическОЙ,пггрешнастг. цепи, обэта стпнкз пад действием ндгаузки при различных режимах резднил.4 з оправку червя гной фреэы 1 фиг,1) и нд ндреэдемое колесо 2 инематической цепи абката эубофрезернаго станка, содеркащей самотормозящие звенья, например червлчцую передачу 3 в приводе фреды и червячную передачу 6 в приводе стола, движение передается от двигателя 4 через гитару обка 1 а 5, Нз оправке фрезы 1 и ндрезземом колесе 2 размещены соответственна рзсгровьге датчики 7 и 8 цифрового кинемзтомерд 9, иггемдтическал погрешность в цифро 1 ой форме ггредставллется в реги. рдтгре 10.1,ге. цгэгэемый сособ аггРеделеггигг есткостг гривода станка раализуетсл нз, .ззаннггй схеме цепи обкзта следуюшим образом,Для определения крутил ьной жесткости привода фрезы и привода стола, содсржаьцие самотормаэлщие звенья соответст.ег г но 3 и 6, измерлгат приращение постоянной составляющей киггемдтической погрешности цепи обкатд станка пад действием приращения крутящего момента от силы резания, Длл этого дггижение ндрезаемому колесу 2 передается от двигателлпо инематической цепи обкз га с органом настройки 5, з фразе 1 - ат двигателя 4 по инструментальной ветви, Г ри нарезании колеса 2 возникает крутящий момент М от силы резания,Регистрация киггемдтической погрешности привода станка ведется ги импульсньгм сигналам растровых датчиков Т и 8, которые ггодзют их на цифровой кинелгдтомер 9, работающий по принципу взвешен- НОГО СУММИРОВаНИЯ ИМПУЛЬСОВ г УЧЕТОМ дробной чвсти. Б цифровом виде кинемэтическал погрешность представллетсл в регистраторе 10.Особенность работы цифрового кинамдтамера 9 сОстОит в там, чта измерлгаусл абсолютные углы поворота фрезы 1 и колеса 2 - конечных звеньев киггематггческай цепи станка и производится расчет кинемдтической погреш г гос ти по за вис им ос: и. 10 20 25 30 г "40 15 50 55 Г (гР) =У - р Сгде у 1, р. - углы поворота фрезы 1 и колеса2 соответственно, Е - число зубьев нарезаемаго колеса 2, С - константа, отражающаянесовпадение точек начала отсчета углову 1 и рг (при холостом ходе СО), Поскольку углы р 1 и р 2 измерлюгся абсолготным методом, то нет необходимости вперенастройке кинематомера 9 при измерении кинематической погрешности с изменением настройки станка в там числе иизменение числа нарезаемых зубьев). Этопозволяет достоверно измерить как величин постоянной составл 5 ггоцей кинематической погрешности, тдк и ее переменнуючасть, величина которой зависит также отрежимов резания.Переход от регистрации кинематической погрешности станка при холостом ходек регистрации в процессе резания с различными режимами резания сопровождаетслприращением постоянной составляющей вфункции кинемдтической погрешности, чтосоответствует величине П 1 гфиг,2) при переходе от холостого хода с М =- 0 к первомурежиму с М 1; Гл при переходе от первогорежима ко второму с М 2 и т.д, до величиныПгг при гьереходе от,п- ) режима к и режимус Мп,Гри переходе от холостого хода стзнкак первому режиму резания измерлгот известным способом величиггу крутлщего момента М 1 и регистриругот приращеггиепостоянной составллюгдей кинематическойпогрешности станка П 1. Агчдлогиггго ведутизмерения приодщенил постогпгной составлягащей кинематической паг решности П 2при переходе ко второму режиму резания ит,д, до и-го оежимдПо измеренньгм приращениям П 1,П 2,Пп и величинам крутлщего моментастроят кривуго, отражагощуго заглгсимостьприращения постоянной составляющей кинемдтической погрешггости цепи обкдтастанка под действием нагрузки при различных режимах реэдггия фиг,3).Затем опредегг 5 ггот прирдцОг гие величины крутящего момсчггз при переходе от одного режима резания к последу;ощпмрежимам:ЛМ 1=М 2" М 1; ЛУ 2 - Мэ" М 2 и т.дМп=. Мп - Мп 1,О г 5 гогцением прирзщени 51 величиггыкрутяцего момента Л Мпк величине саответствугощего приращенил пгстолнггой составляющей кинема гической погрешностические цепи которого содержат самотормозящие звенья, по формулеЛ МлМп - Мп -1Пп Пп - 1Конкретный пример реализации предлагаемого способа, При зубофрезеровании зубчатого колеса (Е = 45, а = 12 мм, /3 = Оо, сталь 45, червячной фрезой на чистовых режимах(Ч=10 м/мин, с 3=08 мм/об; 1,2 и 3 мм/об,заг.) с глубиной резания т = 0,35 мм получены в соответствии с режимами; М 1 = 140 Нм; М 2 = 186 Нм; Мз = 260 Нм, Мл = 340 Нм; П 1=- 27,9 угл,с П 2 = 43,7 угл,с., Пз = 64,32 угл.с.; Пл = 86,15 угл,с. Зубофрезерование производилось на вертикальном з 5 офреэерноя станке модели КУ - 38 (диац,тром 2000 мм) производства ПО Коломенский завод тяжелого станкостроения (встречное резание), Самотормозящее звено станка - делительная червячная пара.Крутильная жесткость цепи обката станка определялась по данным эксперимента по зависимостям: М 2 - М 1 186 - 140К 1 -П 2 - П 1 43,7 - 27,9=3,58874 Н м/ угл,с =.74 10 Н и / рад.КзМ - Мз 340 - 260Пл - Пз 86,15 - 64,32- 3,66468 Н м/ угл,с =.75,58 10 Н м / рад,Крутильная жесткость подобной кинематической цепи станка без самотормозящих звеньев по экспериментальнымданным составляет примерно5 (100130) 10 Н м/рад. (по известномуспособу).Предлагаемый способ определения жесткости привода станка, основанный на измерении и оценке приращения постоянной10 составляющей кинематической погрешности цепи привода под действием приращения крутящего момента от силы резания,позволяет по сравнению с прототипом иизвегтными способами повысить точность15 измерения крутильной жесткости приводастанка примерно в 1,31,75 раза, а такжеопределить крутильную жесткость приводас самотормозящими звеньями.Формула изобретения20 Способ определения жесткости привода станка, включающий измерение значения параметра кинематической цепи ивеличины силового фактора и определениежесткости привода по соотношению прира 25 щений величины силового фактора изначения параметра кинематическойцепи, отличающийсятем,что,сцельюповышения точности измерения и расширения технологических воэможностей, эначе 30 ние жесткости привода определяют посоотношению приращений величины крутящего момента от сил резания и постояннойсоставляющей кинематической погрешности цепи привода,=,у 5 БайлусРФ 4 я яИ я РФ ф,лфФГ 3 Составитель А, Сирицынедактор С. Кулакова Техред МЛоргентал КоРРектоР Н,Ревс писное открытиям при ГКНТ СССР, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3551 Тираж 8 НИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж