Устройство для адаптивного управления точностью механической обработки

.2(088,8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССС У 1065143, кл. В 23 Я 15/12, 198(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГОУПРАВЛЕНИЯ ТОЧНОСТЬЮ МЕХАНИЧЕСКОЙОБРАБОТКИ по авт. св. В 1065143,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, улучшения шероховатости и снижения влияниятехнологической наследственности пу.тем коррекции положения режущего инструмента в .направлении подачи, направляющие задней панели выполненыпод углом в плоскости ХОЕ к основанию державки.12Изобретение относится к машино" строению, а именно к техническим средствам, обеспечивающим повьппение точности механической обработки на металлорежущих станках, например токарных и может быть применено в станкостроении при разработке но-. вых и модернизации старых универсальных и специальных станков и автоматических линий.Цель изобретения - повышение точности, улучшение шероховатости и снижение влияния технологической наследственности путем коррекции поло-. жения режущего инструмента в направлении подачи.На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг, 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; нафиг. 5" сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - .схема усилий в плоскости 702; на фиг. 7 - схема отработки механизма в плоскости ЮЕ; на фиг, 8 - схема усилий в плоскости ХОЕ; на фиг. 9 - схема отработки механизма в плоскости ХО 2.Устройство состоит.из передней 1 и задней 2 панелей. Задняя панель 2 крепится с возможностью поворота вокруг оси 3 к державке 4 винтами 5, причем на державке,4 закреплена шкала 6,. служащая для визирования угла поворота О- (фиг. 6) в, плоскости УОЕ. Пайели 1 и 2 конструктивно выполнены так, что 7-образные направляющие . скольжения 7 (фиг. 4), по которым . они контактируют, расположены под йуглом Ы (фиг. 8) к оси 2 в плоскости Х 02. Предварительный контакт направляющих осуществляется при помощипластинчатых пружин 8 (фиг. 4 и 5),расположенных в верхней и нижней частях устройства. Поступательное перемещение панели 1 по направлению панели 2 упруго ограничено винтовымипружинами (У) 9 и 10. Предварительный натяг пружин создается винтами 11 и 12. Для одностороннего жесткого ограничения поступательного перемещения панели 1 используетсявинт 13 с контрвинтом 14, расположенные в винте 11. Винты 11 и 12 находятся в верхней и нижней планках 15.В коническом отверстии переднейпанели 1 закреплен резец 16 с возможностью поворота вокруг оси коничес.кого отверстия, Угол поворота резца 40547 1 вокруг своей оси определяется по шкале 17. Резец 16 закреплен в коническом отверстии передней панели винтом 18, Расклинивание самотормозящего угла конуса (освобождение резца 16 с целью установки наиболее рациональ" ных углов резания) производится при. помощи винтов 19. На резце 16 закреплена режущая пластина 20 с возможностью переустановки вершин, Устройство устанавливается на суппорте станка с базированием по опорной поверхности основания 21 державки 4.Устройство работает следующим об Разом.При постоянных параметрах резания (припуск, твердость заготовки и т.д.) силы резания постоянны. В этом случае передняя панель 1 (фиг. б, 8) находится в равновесии, т.е. действие сил Р, Р, Р уравновешивается упругой реакцией пружин Р (фиг. 6, 8) и реакцией направляющих Я и М. При изменении параметров резания, например, припуска или твердости заготовки изменяются усилия резания. Система выходит из равновесия. Пщ увеличении Р увеличивается отжим технологической системы. Вершина режущего элемента из точн ки О, переместится в точку Р а деталь из точки 0 в точку 0 . Погрешностьк.обработки при этом будет Рувввйться сумме проекций векторовр , р" и О,; О," вв ось у. Но твккак одновременно .с увеличением силы 35Р, увеличивается сила Рй, панель 1 "(фиг. 6) переместится по направляющим вниз и на деталь, т.е. иэ точки П в точку Э, (фиг. 7). Таким обраМ УУ 40 зом, наличие угла о ( ф. - угол наклона направляющих в плоскости 702) позволяет компенсировать отжим технологической системы в направлении У и поддерживать вершину режущего эле мента на заданном диаметре. обработки.При увеличении силы Р отжим технологической системы в направлении Х увеличивается, подача при продольном течении дестабилизируется, шероховатость ухудшается, точность обработ" ки при поперечном точении снижается на величину Д Х=РП (фиг. 9), разворот суппортной группы в плоскости ХО 1 увеличивается, что снижает точность обработки при продольном точении, но одновременно с увеличенйем силы Ц увеличивается и сила Ру, под действием которой вершина режущего элемента переместится вниз в направлении,1240547 иг противоположном отжиму, т.е. из точки Э, в точку Р" (фиг. 9). Таким образом, наличие угла У (О - угол наклона направляющих в плоскости ХОЕ) позволяет в процессе обработки кор-. ректировать упругие деформации технологической системы в направлении Х и поддерживать вершину режущего элемента при продольном точении на линии постоянной подачи (О 0 ), прик К поперечном точении на настроенном размере обработки. При правильном выборе регулируе мых параметров устройства ( А,д, дд ) (Иц - податливость пружин) величина ноднастройки режущего элемента по оси 1 (т.е. в направлении, лимитирующем точность обработки при продольном точении) и по оси Х (т.е. в направлении, лимитирующем точность обработки при поперечном точении и в направлении подачи инструмента при продольном точении) будет равняться и противоположно направлена величине упругих деформаций технологической системы по этим осям, независимо от факторов, влияющих на изменение усилий резания. Вследствие этого точность обработки повысится, снизится влияние наследственности при механической обработке, подача стабилизируется, а в результате стабилизации подачи улучшится шероховатость обработанной поверхности.Величины настраиваемых параметров Ж, 9, Ь ) (фиг, 6 и 8) определяются из условия равенства нулюпроекции вектора (г) упругих отжатийвершины режущей пластины в плоскостиХОУ, возникающих под действием силыР иф,0Г =х+у =О,где х - отжим технологической системы в направлении Х;у - отжим технологической системы в направлении У;1 и из условия минимизации коэффициента уменьшения остаточной погрешностийгК =-. - возникающей вследствие изоРменяющегося в процессе обработки припуска, где ЙС - остаточная погрешность; Д г - величина изменения припуска или остаточная погрешность напредшествующей операции.Использование предлагаемого устройства повышает производительность. обработки, так как оно позволяет заменить менее производительные шлифовальные операции токарными без снижения точности обработки, а при использовании минералокерамики в качествережущего инструмента и без ухудшенияшероховатости обрабатываемой поверхности,1240547 Составитель А. Шубина Техред В. Кадар Корректор АеЗимокосов едактор Ю,Заказ 3434/9ВНИИ 1303 роизводсюенно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 826 Государственного елам изобретений сква, Ж, Рауш Подписноеомитета СССРоткрытий,ая наб., д, 4/5