Устройство для компенсации погрешности динамической настройки системы спид металлорежущего станка

Авторы патента:

B23Q15/18 - компенсация изменения положения инструмента из-за температуры или усилия резания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 23 !5 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1;;:

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3651025/25-08 (22) 10. 10. 83 (46) 07. 05. 86 . Бюл. У 17 (72) Л.В.Тарасюк-Васильев (53) 621.941-229.08 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1166964, кл. В 23 g .35/04, 19.08.83 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

ПОГРЕШНОСТИ ДИНАМИЧЕСКОЙ -НАСТРОЙКИ

СИСТЕМЫ СПИД МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, содержащее установленную на поперечном суппорте станка с возможностью перемещения каретки для закрепления резца, кинематически связанную с подпружиненным клиновым ползуном, снабженным гидроцилиндром, и с гидроцилиндром, соединенным с щупом, предназначенным для взаимодействия с поверхностью копира, о т д и ч авЂ” ю щ е е с я тем; что, с целью повышения точности обработки путем компенсации температурных изменений размеров резца и несущих элементов станка, оно снабжено дополнительным гидроцилиндром, на штоке которого жестко установлена введенная в устройство термокомпенсационная пластина, предназначенная для взаимодействия с резцом, при этом копир кинематически связан с введенными в устройство зубчатым колесом и зубчатой термокомненсационной рейкой, связанной с зубчатым колесом и установленной на несущем элементе станка, а бесштоковые полости гидроцилиндров сообщены между собой.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в автоматических станках.

Целью изобретения является повышение точности обработки путем компенсации температурных измерений линейных размеров обрабатывающего инструмента и станка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид

Б на фиг. 1.

Устройство состоит иэ каретки 1, на которой установлен резец 2. Каретка 1 подвижно установлена на суппорте 3 поперечной подачи. Положение каретки относительно суппорта 3 регулируется подпружиненным клиновым ползуном 4, который перемещается штоком гидроцилиндра 5. Бесштоковая полость гидроцилиндра 5 гидравлически связана с бесштоковыми полостями гидроцилиндров 6 и 7. Поршень гидроцилиндра 6 жестко соединен с термокомпенсационной пластиной 8, выполненной из материала с больщим коэффициентом линейного расширения. Пластина установлена в пазу каретки 1, который снабжен термоизоляцией 9. Противоположный конец пластины жестко закреплен в каретке, а свободная от термоизоляции плоскость пластины контактирует с резцом 2. Шток поршня гидроцилиидра 7 выполнен в виде щупа и упирается в профилированную поверхность копира 10. На оси копира жестко укреплена шестерня 11, которая входит B зацепление с термокомпенсационной зубчатой рейкой 12 из материала с большим коэффициентом линейного расширения. Другой конец зубчатой рейки жестко закреплен в кор229017 2 пусе 13, который установлен на станине станка.

Устройство работает следующим образом.

При обработке детали тело резца 2 нагревается и соответственно увеличиваются его размеры, что приводит к изменению размера обработки. Пластина 8, контактирующая с резцом, также нагревается, линейные размеры ее увеличиваются. Поршень гидроцилиндра 6 вытесняет часть рабочей .жидкости в бесштоковую полость гидроцилиндра 5, который перемещает клиновой полэун 4 и каретка 1 вместе с резцом 2 отводится от детали на величину удлинения резца; Размер обработки заданный. При изменении температуры окружающей среды изменяются линейные размеры узлов станка, что влияет на размер обработки детали. Характер изменения зависит от взаимного расположения узлов.

При изменении температуры изменяется длина зубчатой рейки 12. Через шестерню 11 она изменяет угловое положение копира 10. Изменяется положение поршня гидроцилиндра 7 и, следовательно, клинового полэуна 4, который перемещает каретку 1 с резцом 2.

Профиль копира индивидуален для каждого типа станка и обеспечивает перемещение резца при изменении температуры окружающей среды в зависимости от характера влияния этих изменений на размер обработки.

Применение предложенного устройства обеспечивает повышение точности обработки путем автоматического поддержания размера обработки при нагреве резца и изменении температуры окружающей среды и может быть исполь" зовано в автоматических станках.

1229017 л . у

Составитель В.Золотов

Редактор Г.Волкова Техред В. Кадар Корректор О.Луговая

Заказ 2404/12 Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П оизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 роиз

Устройство для компенсации погрешности динамической настройки системы спид металлорежущего станка

Устройство для автоматической компенсации погрешностей обработки на токарных станках // 791510

Измерительное устройство // 429941

Система автоматического регулирования силырезания // 348335

Патент 187478 // 187478

Патент 181949 // 181949

Динамометрический прибор для измерения радиальной составляющей силы резания на шлифовальных и других центровых станках // 141717

Прибор для определения суммарных деформаций металлорежущих станков // 105101

Устройство теплового контроля точности обработки деталей // 2381888

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к средствам активного контроля обработки детали в реальном времени на оборудовании с ЧПУ

Устройство для измерения межбандажного расстояния и установки фрез колесофрезерного станка // 1537469

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для измерения расстояния между внутренними поверхностями бандажей колес железнодорожного подвижного состава и установки фрез колесофрезного станка под локомотивами и вагонами железнодорожного транспорта

Способ автоматической компенсации тепловых смещений шпинделя металлорежущего станка с числовым программным управлением // 2499658

Способ включает установление величин тепловых смещений шпинделя станка в процессе обработки, введение коррекции в перемещение рабочих органов станка по управляемым осям координат и определение вида и параметров функций теплового смещения шпинделя станка для каждой частоты его вращения и при простоях, по которым рассчитывают величины тепловых смещений шпинделя станка в зависимости от времени работы на различных частотах вращения и от времени простоя, а в моменты достижения рассчитанных величин установленных допустимых значений осуществляют корректировку величины перемещения рабочих органов станка. Для расширения технологических возможностей установление величин и параметров функций тепловых смещений шпинделя станка производят для различных пространственных положений теплонагруженных деталей и узлов станка с изменением скорости теплонагружения и с учетом температуры окружающей среды при многократных испытаниях станка для получения статистических характеристик значений величин и параметров функций тепловых смещений шпинделя станка в рабочем объеме станка, а величины тепловых смещений шпинделя станка в зависимости от времени работы на различных частотах вращения и от времени простоя рассчитывают с требуемой установленной вероятностью непрерывно через заданные малые интервалы времени и в моменты достижения рассчитанных величин, установленных с заданной вероятностью допустимых значений, обусловленных требуемой точностью обработки, по каждой управляемой координате и осуществляют корректировку величины перемещения рабочих органов станка или механизмов микроперемещений деталей, которые устанавливают на рабочих органах станка. 7 ил., 1 табл.

Способ коррекции позиционирования подвижных органов станка в процессе обработки // 2516123

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к станкостроению, и предназначен для управления осевыми температурными деформациями рабочих органов металлорежущих станков. Измеряют температуры передней и задней стенок колонны 2 и шпиндельной бабки 1 и по ним определяют значение средних избыточных температур передней и задней стенок колонны 2 и шпиндельной бабки 1. Для заданной величины осевых температурных деформаций рабочих органов станка вычисляют допустимое значение избыточной температуры шпиндельной бабки и сравнивают полученное значение со средним значением температуры шпиндельной бабки 1. При неравенстве значения избыточной температуры шпиндельной бабки и среднего ее значения осуществляют изменение температуры шпиндельной бабки 1. Обеспечивается повышение точности управления, расширение технологических возможностей, увеличение надежности и стабильности взаимного осевого положения рабочих органов (1, 4, 5) металлорежущего станка в период его работы. 2 ил.

Способ компенсации тепловых деформаций исполнительных узлов металлорежущего станка с чпу // 2538884

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для управления линейными перемещениями исполнительных узлов металлорежущего станка с ЧПУ. Управление исполнительных узлов в процессе обработки деталей осуществляется по измеренным и определенным средним избыточным температурам: ходовых винтов, противоположных стенок корпусных деталей, несущих ходовые винты, в направлении продольной оси ходовых винтов, оси вращения шпинделя и вдоль стенок шпиндельной бабки, которые расположены перпендикулярно оси вращения шпинделя. При этом производят выравнивание температуры противоположных стенок корпусных деталей, несущих ходовые винты в направлении продольной оси ходовых винтов, стенок шпиндельной бабки, перпендикулярных оси шпинделя, до момента достижения попарного равенства температур, после чего с помощью системы ЧПУ через равные периоды времени осуществляют управление текущим положением исполнительных узлов металлорежущего станка по соответствующим корректирующим сигналам. Изобретение позволяет повысить уровень точности перемещений исполнительных узлов, расширить технологические возможности станка, увеличить надежность. 3 ил.

Способ компенсации тепловых деформаций металлорежущих станков с чпу // 2573854

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для компенсации тепловых деформаций рабочих органов технологических машин. Способ включает в себя измерение температуры теплоактивных узлов станка, расчет по значению измеренной температуры величин тепловых деформаций упомянутых узлов, сравнение упомянутых тепловых деформаций с их заданными допустимыми значениями и соответствующую коррекцию величин перемещений рабочих органов станка по каждой управляемой координате в случае превышения упомянутых тепловых деформаций заданных допустимых значений. При этом предварительно определяют по результатам испытаний скорость изменения тепловых деформаций каждого теплоактивного узла на разных режимах работы станка, по которой определяют коэффициенты теплоотдачи каждого теплоактивного узла и выбирают из них максимальный, а соответствующую ему скорость изменения тепловых деформаций принимают за базовую. В процессе работы станка коэффициент теплоотдачи каждого из теплоактивных узлов, определяющих тепловые деформации конечного узла, поддерживают на уровне, обеспечивающем базовую скорость изменения тепловых деформаций упомянутых теплоактивных узлов посредством их соответствующего охлаждения. Использование изобретения позволяет повысить технологическую точность станков с ЧПУ. 4 ил.

Устройство для измерения силовых деформаций станины координатно-расточного станка // 2575508

Изобретение относится к области высокоточного станкостроения и может быть использовано в прецизионных станках расточной и фрезерной групп для оценки силовых деформаций их станины. Устройство содержит измерительную базу, выполненную в виде стальной балки, установленной на полусферической опоре внутри станины над штатной опорой станка в точке, наименее подверженной деформациям изгиба и кручения. Полусферическая опора состоит из закаленного керна и термообработанной ответной части полусферической формы. Для стабилизации положения стальной балки на нее установлен гироскоп. При этом на одном конце стальной балки закреплен уравновешивающий груз, а на другом - лазерные датчики и гидравлический демпфирующий элемент, размещенный между стальной балкой и нижней поверхностью станины станка. Напротив лазерных датчиков на внутренних стенках станины установлены отражающие пластины. Использование изобретения позволяет повысить устойчивость измерительной базы и точность оценки силовых деформаций станины. 4 ил.

Способ управления охлаждением высокоскоростного мотор-шпинделя металлорежущего станка // 2636209

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для управления охлаждением высокоскоростных мотор-шпинделей металлорежущих станков. Способ включает регулируемую подачу хладагента к статору мотор-шпинделя и к его передней и задней подшипниковым опорам с одновременным измерением их температуры. При этом подачу хладагента осуществляют с обеспечением выполнения условия равенства температур статора мотор-шпинделя и его подшипниковых опор заданному расчетному значению. Использование изобретения позволяет уменьшить вибрации мотор-шпинделя и повысить ресурс его работы.