Магнитострикционный способ растачивания отверстий на многоцелевых станках

 

Изобретение относится к механической обработке металлов, а именно к растачиванию точных отверстий. Целью изобретения является повьшение точности обработки отверстий. Резец 2 расточной оправки 1 вне станка настраивают на размер, затем производятустановку оправки 1 в шпиндель станка и осуществляют изгиб оправки на величину, равную упругому обжатию и максимально возможной погрешности установки оправки в шпиндель станка. Изгиб осуществляют подачей тока в катушку 4, в результате чего магнитострикционный элемент удлиняется, оправка изгибается и резец 2 увеличивает свой диаметральный размер. После этого осуществляют предварительное растачивание. Затем вершину резца возвращают от обработанной поверхности отверстия в исходное положение отключением подачи тока. Оправку выводят из отверстия, измеряют диаметр, на котором находится вершина резца, например, лазерной измерительной системой, состоящей из источника 9 двух плоских лучей света и приемника . После этого оправку вводят в отверстие и изгибают ее увеличением тока в катушке 4 до значения, при котором происходит электроконтакт резца с деталью, установленной на спутнике 7, электроизолированном от с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) В 23 В 29/02

--.

®СЕгр,:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4198517/30-08 (22) 29.12.86 (46) 23.06.88, Бюл. У 23 (7i) Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина и Ленинградское производственное объединение по гидроприводам "Парголовский завод" (72) В.И.Кочкин, А.И.Федотов, Л.А.Рубан, Н.N.Äèêàðåâ и В.И.Бриль (53) 621.9.047 (088.8) (56) Кочкин В.M. и др. Перспективы развития расточных устройств для обработки точных деталей на многоцелевых станках в условиях ГПС, Обзор. — M.: ВНИИТЭМР, 1986. (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ СПОСОБ РАСТАЧИВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ НА МНОГОЦЕЛЕВЫХ

СТАНКАХ (57) Изобретение относится к механической обработке металлов, а именно к растачиванию точных отверстий. Целью изобретения является повышение точности обработки отверстий. Резец 2 расточной оправки 1 вне станка настраивают на размер, затем произво.Я0,», 1404187. А 1 дят установку оправки 1 в шпиндель станка и осуществляют изгиб оправки на величину, равную упругому обжатию и максимально возможной погрешности установки оправки в шпиндель станка.

Изгиб осуществляют подачей тока в катушку 4, в результате чего магнитострикционный элемент удлиняется, оправка изгибается и резец 2 увеличивает свой диаметральный размер. После этого осуществляют предварительное растачивание. Затем вершину резца возвращают от обработанной поверхности отверстия в исходное положение отключением подачи тока. Оправку выводят из отверстия, измеряют диаметр, на котором находится вершина резца, например, лазерной измерительной системой,.состоящей из источника 9 двух плоских лучей света и приемника. После этого оправку вводят в отверстие и изгибают ее увеличением тока в катушке 4 до значения, при котором происходит электроконтакт резца с деталью, установленной на спутнике 7, электроизолированном от

1 >04187

Н макс )cT стола 6 прокладкой 11. ItpH этом прогиб оправки фиксируют по величине тока в оправке и тем самым определяют диаметр предварительно расточенног о отверстия, диаметр, нл котором наИзобретение относится к механической обработке металлов, в частности к растачиванию точных отверстий на многоцелевых станках расточ5 ными оправками с автоматическим радиальным перемещением резца в условиях гибкого автоматического производства (ГАП).

Цель изобретения — повышение точности обработки отверстий на многоцелевых станках в условиях ГАП за счет исключения зависимости точности измерения диаметра получистового расточенного отверстия и точности совмещений оси расточной оправки с осью предварительно расточенного отверстия от точности позиционирования рабочего органа станка.

На фиг.1 представлено предвари- 20 тельное растачивание отверстия, на фиг.2 — схема измерения диаметра, на котором находится вершина резца, вид по оси шпинделя, на фиг.3 — измерение диаметра предварительно расточенного отверстия.

Способ осуществляется следующим образом.

Магнитострикционная расточная оправка настраивается вне станка на диаметр, определяемый по формуле где D„ — диаметр настройки резца, D „ — наибольший допустимый

35 диаметр предварительно обработанного отверстия, Ь, — упругое отжатие оправки; максимально возможная погрешность переустановки оправки из магазина в шпиндель станка.

Затем осуществляют изгиб оправки перед получистовь1м растачиванием на величину, равную упругому отжатию ходится вершина резгга, и требуемьгй диаметр отверстия, а также определяют величину подналадки резца и производят окончательное растачивание отверстия, 3 ил. оправки и максимально возможной погрешности переустановки оправки из магазина в шпиндель станка, что позволяет осуществить отвод резца от обработанной поверхности за счет отключения тока в и гнитострикционной оправке, т.е. без использования перемещения рабочих органов станка.

Перед чистовым растачиванием резец возвращают в исходное положение, после чего замеряют диаметр, на котором находится вершина резца, затем изгибают оправку до касания вершины резца с поверхностью обработанного отверстия, при этом изгиб оправки фиксируют по величине тока в оправке, тем самым определяют диаметр предварительно расточенного отверстия. Далее осуществляют обработку по известной схеме.

Диаметр, на котором находится вершина резца,,циаметр предварительно расточенного отверстия, требуемый диаметр позволяют определить глубину резания и требуемую подналадку резца по известной схеме для чистовой расточки.

Замер диаметра, на котором находится вершина резца перед чистовым растачиванием, обеспечивает нахождение размера отсчетной измерительной базы и тем самым возможность использования вершины резца в качестве измерительного наконечника, что позволяет повысить точность обработки за счет исключения зависимости точности обработки и измерения от точности позиционирования рабочих органов станка путем использования для наладки резца на диаметр и для измерения диаметра отверстия магнитострикционного привода расточной оправки.

На шпинделе многоцелевого станка установлена магнитострикционная расточная оправка 1, снабженная резцом

3 14041

2 и магнитострикционным элементом 3 из сплава К65. На длине -элемента 3 выполнена электромагнитная катушка

4, один из выводов которой через то— косъемное устройство 5 соединен с

5 системой управления станками, а другой — со станком. На столе 6 станка установлены спутник 7 с деталью 8 и лазерная измерительная система, 10 включающая источник 9 двух плоских лучей света и приемник 10 светового потока. Спутник 7 электроизолирован от стола 6 прокладкой 11. Источник 9 включает лазер и оптическую систему (не показаны), преобразующую луч лазера. в два плоских луча. Приемник 10 преобразует световой сигнал в электрический, который поступает в систему управления станком. 20

Пример. Необходимо расточить отверстие диаметром 40 мм (+0,025) в детали иэ стали 35. Наибольший допустимый диаметр предварительно обрабатываемого отверстия D Ä = 39,95 мм. 25

Максимально возможная погрешность, возникающая при переустановке оправки из магазина в шпиндель станка, = 0,03 мм. Поправка на упругие отжатия оправки, вычисляется, исходя из радиальной составляющей силы резания Р и жесткости оправки С.

При подаче S = 0,04 мм/об, глубине резания t = 0,5 мм, скорости резания ч - =90 м/мин и резце из сплава ВКЗМ Р определяется по формуле

35 а,9 о, P = 22 t S = 6 6 кгс, 1 У

Жесткость оправки длиной 160 мм и

40 диаметром 35 мм составляет 1078 кг/мм.

Таким образом, 87

4 ществляют подачей тока, например, 0,2А в катушку 4, в результате чего магнитострикцпонный элемент удлиняется, оправка изгибается и резец увеличивает свой диаметральный размер на величину 0,042 мм, После этого осуществляют предварительное растачивание отверстия. Затем вершину резца возвращают от обработанной поверхности отверстия в исходное положение отключением подачи тока.

Оправку выводят из отверстия вдоль ее оси. Измеряют диаметр, на котором находится вершина резца, лазерной .измерительной системой. Измерение осуществляется за счет перекрытия световых потоков резцом в двух крайних положениях. Диаметр равен

39,92 мм. Затем вводят оправку в отверстие и изгибают ее увеличением тока в электромагнитной катушке от

0 до значения, при котором происходит электроконтакт резца с деталью (фиг.3). Например, при токе 0,19 А происходит электроконтакт, что соответствует перемещению резца 0,02 мм (на диаметр). Следовательно, диаметр отверстия равен 39,94 мм. Затем увеличивают ток до 2А, что соответствует ходу резца 0,07 мм (на диаметр), и производят окончательное растачивание. Последующее измерение, проведенное аналогичным образом, показывает, что диаметр расточенного отверстия 40,009 мм.

Использование предлагаемого изобретения позволит обрабатывать точные отверстия на станках нормальной и повышенной точности в автоматическом режиме в условиях ГАП, 2 66

6 = - — = 0 012 мм.

1078

Расточную оправку настраивают вне станка на диаметр, определяемый по формуле

D„= 39,908 мм.

Затем производят установку оправки в шпиндель станка и осуществляют изгиб оправки на величину, равную упругому отжатию оправки и максимально возможной погрешности установки оправки в шпиндель станка. Изгиб осуФормула изобретения

Магнитострикционный способ растаI чивания отверстий на многоцелевых станках в условиях гибкого автоматического производства, включающий настройку резца магнитострикционной расточной оправки на диаметр вне станка, получистовое растачивание, измерение диаметра расточенного отверстия, подналадку резца изгибом оправки за счет подачи тока в о1травку, чистовое растачивание, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности обработки, диаметр настройки резца вне станка определяют по формуле

1ч04187

D axc 6 0 ст у где D „ — диаметр настройки резца, П „ — наибольший допустимый диаметр предварительно обработанного отверстия;

6, — упругое отжатие оправки;

Ь, — максимальнб возможная погрешность переустановки оправки иэ магазина в шпиндель станка, затем осуществляют изгиб оправки перед получистовым растачиванием на величину, равную упругому отжатию оправки и максимально возможной .погрешности переустановки оправки иэ магазина в шпиндель станка, а перед чистовым растачиванием резец возвращают в исходное положение, после чего замеряют диаметр, на котором находится вершина резца, и изгибают опранку до касания вершины резца с поверхностью отверстия, при этом прогиб оправки фиксируют по величине тока в оправке и определяют диаметр предварительно расточенного отверстия.

1404187

Составитель И.Москвина

Техред Л.Сердюкова

Корректор О.Кравцова

Редактор П.Гереши

Заказ 3023/10

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4