Способ поднастройки системы спид и устройство для его осуществления

.й ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ СВИЩ.:ТЕЛЬСТВУ л а Бюл. У 3льский прут оростро нко и Е.Т.Шаров ы репозУчи 8.8)свидетеВ 23 В 2 ство СССР 06, 1983,(54) СПОСОБ ПОДН СПИД И УСТРОЙСТВ РОЙКИ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ ЛЕНИЯ(57) Изобретение нической обработк ния - повышение тобработки. Способ что при обработке тносится к мехаЦель изобретечности и качества нен заключается в том, деталь закручивают 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) АвторскоеФ 852477, кл. крутящим моментом, контролируютзакручивания, сравнивают его с зным и пропорционально полученнойности регулируют величину крутящмомента, причем заданное значенирегулируют в зависимости от велидеформаций детали. Устройство дляализации способа содержит приводволяющий через дифференциал и парзубчатых передач производить скруванне вала, и систему управленияводом, содержащую датчик угла закчивания детали, датчик скорости вщения шпинделя, связанные черезблок умножения и блок сравнения сводам, причем блок сравнения соедвторым входом с датчиком упругихперемещений детали. 2 с.п. ф-лы, 1255284Изобретение относится к механической обработке и может быть использовано при обработке нежестких деталей типа тел вращения, например валов, осей, труб и т.д., в различных отраслях промышленности с применением систем автоматического управпения.Цель изобретения - повышение точности и качества обработки путем управления углом закручивания детали1 О по результатам измерения ее упругих деформацийНа чертеже представлена схема устройства для поднастройки системь 1 СПИД.15Устройство содержит переднюю бабку 1 станка, в которой расположен шпиндель с зажимным патроном 2. В задней бабке 3 с возможностью вращения установлен зажимной патрон 4, Зажимные патроны 2 и 4 оснащены зубчатыми венцами 5 и 6 соответственно. С зубчатым венцом 5 кинематически связано колесо 7, установленное на составном валу 8. Части составного вала 8 сое 25 динены центральными колесами 9 и 10 дифференциала, корпус 11 которого оснащен червячным колесом 12, которое через. червяк 13 соединено с автономным регулируемым приводом 14. КоЗО . нец вала 8 выполнен шлицевым, на котором с возможностью поступательного перемещения относительно вала 8 и станины установлен вал 15 с зубчатым колесом 16 с фиксирующими наклад ками 17, и колесо 16 взаимодейс.твует с венцом 6. Это необходимо для настройки устройства на другой типоразмер деталей по длине. В зажимных патронах 2 и 4 устанавливается деталь 18 4 О которая обрабатывается резцом 19, закрепленным в резцедержателе 20. На противоположных концах детали 18 в началеи конце обработки нанесены магнитные метки 21 и 22 соответственно. На специальных кронштейнах передней 1 и задней 3 бабок установленымагнитные головки 23 и 24, предназначенные для записи и считываниямагнитных меток 21 и 22. Выходы маг23 и 24 подключены к блоку 25 измерения временного интервала между импульсами с магнитныхголовок 23 и 24. Выход блока 25 подключен к блоку 26 умножения, на второй вход которого подсоединен датчик 27 скорости вращения шпинделя.Выход блока 26 умножения подключен к блоку 28 сравнения угла закручивания детали, задаваемого уставкой,формируемой по сигналу датчика 29упругих перемещений детали, усилителем-формирователем 30. До серединыдлины детали уставка имеет монотонновозрастающий характер, а затем монотонно снижается до нуля, Выход блока 28 сравнения через усилитель 31мощности связан с автономным регулируемым приводом 14 разворота колеса 16 для созда.ния деформавии кручения обрабатываемой детали 18 в процессе обработки,Способ осуществляют следующимобразом.Предварительно Б зависимости отдлины обрабатываемой дстали 18 заднююбабку 3 станка устанавливают в требуемое положение на станине станка,при этом шлицевой вал 15 с зубчатымколесом 16 с накладками 17 смещаютотносительно вала 8, а накладки 17предотвращают выход из зацепления.колеса 16 с зубчатым венцом 6, Деталь 18устанавливают и закрепляют в зажимных патронах 2 и 4 соответственнопередней 1 и задней 3 бабок, Резец 19,закрепленный в резцедержателе 20,подводят к детали 18 и настраиваютна размер. Перед началом обработкимагнитную головку 23 устанавливаюту конца детали 18, закрепленного в зажимном патроне 2, на расстоянии 0,20,3 мм от поверхности детали, Приводят деталь 18 во вращение и начинаютобработку. После того, как резец 19пройдет расстояние, достаточное дляустановки магнитной головки 24 у заднего патрона 4, устанавливают магнитную головку 24 у обработанной поверхности на расстоянии 0,2-0,3 мм. После этого синхронно коротким импульсом напряжения, подаваемьлм в головки 23 и 24, наносят на поверхностипротивоположных концов детали 18магнитные метки 2 1 и 22, т.е, головки 23 и 24 используются для записи.Достаточно нанести по одной метке.После этого одновременно включаютпривод главного движения и автономный регулируемый привод 14, при этомчерез червячную пару 13 и 12, связанную с корпусом 11 дифференциала, производят суммирование вращательногодвижения привода 14 с вращательнымдвижением шпинделя через зубчатуюпару 5 и 7, вал 8, центральные коле 1255284О са 9 и 10 дифференциала, что в конечном итоге приводит к нагружению детали 18 дополнительным крутящим моментом,.совпадающим по направлению с моментом шпинделя. Резцу 19 сообщаютдвижение рабочей подачи и продолжают процесс обработки. Магнитные головки 23 и 24 переводят в режим считывания. По сигналам магнитйых головок 23 и 24 в блоке 25 определяютвременной интервал Ь 1 между моментами-прохождения меток 21 и 22 зонырасположения соответственно головки 23 и 24. Этот интервал пропорционален углу закручивания детали 18. 15Для точного определения угла закручивания детали датчиком 27 измеряютскорость вращения (об/с) шпинделястанка и в блоке 26 производят пересчет временного интервала 2 С (рассогласования) между метками 21 и 22в угол закручивания дсу =Ае и 360, (1)где и - скорость вращения шпинделя.Сигнал, пропорциональный углу25закручивания детали 18, подают наодин из входов блока 28 сравнения.Одновременно в процессе обработкиизмеряют упругие перемещения детали 18 датчиком 29 и сигнал подают на 30усилитель-формирователь 30, которыйформирует уставку требуемого угла закручивания для сечений детали по длине обработки. Сигналом рассогласования с выхода блока 28 сравнения через усилитель 31 мощности изменяютчастоту вращения вала двигателя автономного регулируемого привода 14.Вращение от привода 14 передают через червячную пару 13 и 12 на корпус 11 дифференциала и осуществляютсуммирование этого вращательного движения с вращательным движением шпинделя, Полученным вращательным движением через вторую часть вала 8,вал 15, зубчатое колесо 16, зубчатыйвенец 6 нагружают деталь дополнигельным крутящим моментом, совпадающимпо направлению с моментом шпинделястанка:. Величину момента, которымзакручивают деталь 18, изменяют подлине обработки и в зависимости отфактических упругих перемещений детали, фиксируемых датчиком 29, и регулируют угол закручивания по рассогласованию магнитных меток 21 и 22Приэтом увеличивается жесткость детали,уменьшаются ее прогибы, устраняются условия возникновения колебаний детали, что способствует повышению точности и качества обработки.Устройство работает следующим образом.В зависимости от длины обрабатываемой детали 18 задняя бабка 3 устанавливается в требуемоеположение на станине станка, при этом шлицевой вал 15 смещается относительно вала 8, а накладки 17 обеспечивают зацепление зубчатого колеса 16 с зубчатым венцом 6 зажимного патрона 4 задней бабки 3. Деталь 18 устанавливается и закрепляется в патронах 2 и 4 передней 1 и задней 3 бабок станка. Подводится резец 19 и настраивается на размер. Магнитная головка 23 устанавливается у конца детали 18, закрепленного в патроне 2 шпинделя, на расстоянии 0,2-0,3 мм от поверхности детали, Деталь 18 приводится во вращение и производится проточка на расстояние 20-30 мм, достаточное для установки магнитной головки 24 на расстоянии 0,2-0,3 мм. от обработанной поверхности детали 18. После этого синхронно коротким импульсом напряжения, подаваемым в головки 23 и 24, наносятся на поверхности противоположных концов детали 18 магнитные метки 21 и 22, т,е. головки 23 и 24 используются как записывающие. После этого включаются привод главного движения и привод 14 и в дифференциале производится суммирование вращательных движений. Суммарным вращательным движением через вторую часть вала 8, вал 15, колесо 16, зубчатый венец 6 нагружается деталь 18 дополнительным крутящим моментом, совпадающим по направлению с моментом шпинделя станка, что приводит к закручиванию детали на требуемый угол и увеличивает жесткость детали. Резцу 19 сообщается движение рабочей подачи и продолжается обработка детали 18. Магнитные головки 23 и 24 переводятся в режим считывания, По сигналам магнитных головок 23 и 24 в блоке 25 определяется временной интервалТ между моментами прохождения меток 21 и 22 зоны расположения соответственно головки 23 и 24. Для точного определения угла закручивания детали датчиком 27 измеряется скорость вращения шпинделя и в блоке 26 вычисляется угол закручивания по зависимости (1).1255 В блоке 28 сравнения определяется разность между требуемым углом закручивания по длине обработки, который задается уставкой усилителя-формирователя 30, по сигналам датчика 29 упругих перемещений детали и фактическим углом закручивания, определяемым в блоке 26, Сигналом разности через усилитель мощности регулируется частота вращения привода 14, кото О рая через червячную пару 13 и 12, дифФеренциал 11, 9, 10, вал 8, вал 15, зубчатое колесо 16, зубчатый венец б передается на конец детали 18, зажатьй в патроне 4 и приводит к измене нию нагруэочного момента на этом конце детали и ее закручиванию в процессе обработки. Закон изменения дополнительного крутящего момента имеет монотонно возрастающий характер до 20 середины длины детали и реализуется усилителем-Формирователем 30. После окончания обработки отключается привод 14 и снимается нагрузка с детали 18. 25Обрабатывают заготовку из стали 45 Ц,=400 мм, 6=10 мм) на станке 16 К 20Режимы обработки п=600- 800 об/мин, =0,5-1 мм, 8=0,075- 0,3 мм/об. Закручивание детали осуоществляют в пределах 15 . Продольная погрешность формы в результате обработки с нагружением крутящим моментом сократилась в 1,3-1,4 раза, зафиксировано уменьшение сил резания в сред нем на 137, виброустойчивость системы повышается в 2,5 раза.Формула изобретения1, Способ годнастройки системы СПИД, при котором осуществляют управление упругими перемещениями детали путем нагружения крутящим моментом ее конца, закрепленного в зажимном патроне задней бабки станка, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и качества обработки, контролируют угол закручивания детали в процессе обработки, сравниваниют его с заданным и пропорционально их разности изменяют величину крутящего момента, причем дополнительно измеряют величину упругих перемещений детали и пропорционально результату измерения изменяют заданную величину угла закручивания.2. Устройство поднастройки системы СПИД, содержащее передний и задний эажимные патроны, снабженные зуб-. чатыми венцами, кинематически связанные между собой с помощью зубчатых колес, установленных па валу с приво дом разворота одного из колес, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что вал выполнен состоящим из двух частей, соединенных друг с другом с помощью введенного в устройство дифференциала, корпус которого через червячную передачу связан с введенным в устройство. автономным регулируемым приводом вращения с усилителем мощности, в устройство, кроме того, введены две магнитные головки, установленные у обоих концов детали и соединенные через блок измерения временного интервала и блок умножения с блоком сравнения, второй вход которого соединен через усилитель-формирователь с датчиком упругих перемещений детали, а выход - с усилителем мощности, датчик скорости вращения шпинделявыход которого соединен с вторым входом блока умножения, причем зубчатое колесо соединенное с зубчатым венцом задней бабки, установлено на валу с возможностью его перемещения и фиксации относительно зубчатого венца задней бабки,1255284Составитель А.Семенова Редактор С,Пекарь Техред И.Верес Корректор А.Обручар Заказ 4750/11 Тираж 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4