Способ автоматического управления процессом обработки на токарных станках с чпу

Авторы патента:

КОВАЛЕВ АЛЬБЕРТ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ГАЙДУКОВ БОРИС ГЕОРГИЕВИЧ

МАЛЫШЕВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ИЗМАЙЛОВ МИХАИЛ ЯКОВЛЕВИЧ

B23Q15 - Автоматическое управление подачей, скоростью резания или положением инструмента и(или) обрабатываемого изделия (программное управление G05B 19/00,например числовое программное управление G05B 19/18)[3]

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для изготовления высокоточных деталей на станках с ЧПУ. Цель изобретения - повышение точности измерения, точности обработки и процента выхода годных деталей за счет восстановления характеристик прибора активного контроля. Для этого в шпиндель станка вместо заготовки периодически устанавливают эталонную деталь. По вращающейся эталонной детали производят калибровку прибора активного контроля путем съема его показаний в последовательном ряду точек на полной поверхности вращения в двух положениях прибора активного контроля, отстоящих друг на друга на расстоянии, превышающем сумму погрешностей системы СПИД, а отклонение фактического размера обработанных поверхностей деталей от заданного определяют сравнением показания прибора активного контроля при измерении обработанных поверхностей деталей со средними его значениями в двух калибровочных положениях. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 11 4 В 23 Я 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4116835/25-08 (22) 03.06.86 (46) 07.06.89. Бюл. У 21 (72) А.А.Ковалев, Б.Г.Гайдуков, С,Н.Малышев и Y.Я,Измайлов (53) 621.9 (088.8) (56) Заявка Японии У 59-129644, кл. В 23 Я 15/22, 1984, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, и может быть использовано для изготовления высокоточных деталей на станках с ЧПУ, Цель изобретения вЂ” повьппение точно,сти измерения, точности обработки и процента выхода годных деталей за счет восстановления характеристик

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способам автоматического управления точностью обработки, и может быть использовано для изготовления высокоточных деталей на токарных станках с ЧПУ, Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения, точности обработки и процента выхода годных деталей тре. буемой точности за счет восстановления характеристик прибора активного контроля.

На фиг.1 показана схема устройства, иллюстрирующего способ; на фиг,2 вЂ” вид A на фиг.l на фиг.3вЂ”

I u II вЂ” калибровочные положения прибора и двадцать (1-20) последова"

„SU„„1484593 А1

2 прибора активного контроля. Для этого в шпиндель станка вместо заготовки периодически устанавливают эталонную деталь. По вращающейся эталонной детали производят калибровку прибора активного контроля путем съема его показаний в последовательном ряду точек на полной поверхности вращения в двух положениях прибора активного контроля, отстоящих друг от друга на расстоянии, превьппающем сумму погрешностей системы: СПИД, а отклонение фактического размера обработанных поверхностей деталей от заданного определяют сравнением показания прибора активного контроля при измерении обработанных поверхностей деталей со средними его значениями. в двух калибровочных положениях. 5 ил. тельно. измеренных точек в каждом; на фиг,4 вЂ” расчетная схема; на фиг.5 вЂ” линейная интерполяция участка характеристики прибора между двумя точками.

Устройство включает деталь (или эталон) l, прибор активного контроля, например лазер 2, фотоприемное устройство 3, суппорт 4 станка, шпиндель

5 станка.

Измерение осуществляют: следующим образом, На палете (не показана) вместе с заготовками в заданную ячейку укладывают эталон детали. В качестве эталона может быть аттестована одна из обработанных деталей, некруглость

14S4593

Среднее значение показаний прибора во ХТ калибровочном положениивЂ” величина Х . Далее линейно интерпо40 лируется участок характеристики прибора между точками (7 У,), (Х У ) (фиг.5).

Затем вместо эталона в шпиндель

5 устанавливают заготовки и после механической обработки каждой из них

45 подводят по программе лазерный луч к измеряемому сечению и снимают показания Х, пересчитывая его по характеристике прибора в отклонении

У ррааззммеерраа, от номинала по формуле, выражающей линейность характеристики одежду точками (Х У, ), (Х 7 ) которой не превышает требуемой точно- . сти измерений. Диаметр эталона может отличаться от номинального размера диаметрà d. .Усредненная величина .этого отклонения +m записывается

5 оператором в память ЭВМ. Если размер. эталона больше номинального, величина этого отклонения положительна г

+m иначе отрицательная m. Ь процессе измерений эталон не заменяется. Палету подают к токарному станку с ЧПУ, роботом из палеты в шпиндель 5 станка устанавливают эталон

1, включают вращение шпинделя, по

:заданной программе к поверхности эталона подводят лазерный луч в I калибровочное положение и снимают показания прибора, например в 20 точ4 ках, равномерно расположенных по окружности измеряемого сечения детали.

Показания прибора поступают в аналого-цифровой преобразователь и далее в ЭВМ, которая вычисляет среднее значение показаний Х, соответствую- 25 щее усредненному значению диаметра эталона I. Перемещение лазерного луча ao II калибровочное положение на величину 1, превышающую сумму поля допуска на размер детали, от- 30 клонения эталона и погрешности установки инструмента и прибора активного контроля на станке, соответствует дополнительному изменению размера эталона на величину 1 (фиг.4).

35 Х . вЂ” Х 1 (Х: Х,1

Примером реализации способа является токарная обработка вала диаметром 20 мм с допуском на размер 20мкм на токарном станке (дискрета 1 мкм), с роботом, системой управления на основе ЭВМ и лазерным прибором активного контроля с 12-разрядным аналогоцифровым преобразователем. Инструмент устанавливают относительно оси вращения шпинделя с погрешностью не более 100 мкм, прибор активного контроля вЂ” не более 100 мкм, применяют эталон с аттестованным диаметром, превышающим номинальный на

30 мкм. Расстояние между калибровочными положениями прибора активного контроля рассчитывают и принимают

250 мкм. Используя приблизительно

2/3 шкалы аналого-цифрового преобразователя, настраивают прибор активного контроля на охват одной дискретной 0,1 мкм пути суппорта, обеспечивая погрешность переработки информации на 3BN не более 5 дискрет (0,5 мкм) и суммарную погрешность измерения не более 1-2 мкм.

Формула изобретения е .

Способ автоматического управления процессом. обработки на токарных ф станках с ЧПУ, заключающийся в измерении размеров обработанных деталей при помощи прибора активного контроля, устанавливаемого на узле, несущем режущий инструмент, и коррекции управляющей программы по результатам контроля, о т л и ч а ю щ и йвЂ” с я тем, что, с целью повышения точности, в шпиндель станка вместо заготовки периодически устанавливают эталонную деталь и по вращающейся эталонной детали производят калибровку прибора активного контроля путем съема его показаний в последовательном ряду точек на полнбй поверхности вращения, по крайней мере, в двух положениях прибора активного контроля.

1484593

Составитель А. Семенова

Редактор С. Патрушева Техред М. Ходанич

Корректор О. Кравпова

Заказ 2981/15 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и,открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ автоматического управления процессом обработки на токарных станках с чпу

Изобретение относится к металлорежущему оборудованию, а именно к шлифовальным и фрезерным станкам

Устройство активного контроля диаметров деталей // 1481033

Изобретение относится к активному контролю диаметров деталей в машиностроении ,в частности, к автоматическому контролю диаметров деталей на токарных и круглошлифовальных станках с числовым управлением

Способ настройки станка с программным управлением // 1481032

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматизации настройки станков с программным управлением, включая однои многошпиндельные станки, работающие как в автономном режиме, так и в составе гибких производственных систем

Устройство дискретного позиционирования // 1474599

Изобретение относится к области автоматического управления позиционированием

Делительное устройство // 1468715

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высокоточных технолопгческих системах в 1сачестве угловых делительных узлов или устройств углового отсчета

Способ управления скоростью резания при обработке с автоколебаниями // 1465261

Изобретение относится к станкостроение и может быть использовано в станках различных групп преимущественно при черновой и получистовой обработке материалов резанием

Устройство управления силовым узлом металлорежущего станка // 1465260

Изобретение относится к системам управления и может быть использовано при управлении узлами металлорежупщх

Система управления металлорежущими станками // 1465259

Изобретение относится к области управления металлорежущими станками и может быть использовано для регулирования температурно-силовых параметров процесса резания на токарных

Устройство для контроля крайних положений подвижного узла // 1465258

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для

Бесконтактный индуктивный преобразователь для угловой ориентации детали // 1463440

Изобретение относится к приборам активного контроля, в частности к индуктивному преобразователю для угловой ориентации при повторной установке в исходное положение детали, получившей остаточные деформации, например при многослойной наплавке , за счет уменьшения погрешности от установки измерительного устройства относительно детали

Способ оптимизации процесса механической обработки с последующим автоматическим обеспечением заданной износостойкости режущего инструмента и качества формирования поверхностного слоя и устройство для его осуществления // 2104143

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом механической обработки деталей в станкостроении и может быть использовано для назначения, автоматического выбора и поддержания оптимальных режимов обработки на автоматизированном станочном оборудовании, обеспечивая выпуск деталей с заданными параметрами, определяющими эксплуатационные характеристики готовых изделий, и заданную износостойкость режущих инструментов, дискретно восстанавливая их геометрию после каждого рабочего прохода

Способ управления приводом поступательных перемещений // 2106950

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам управления приводом машины

Станок для шлифования тормозных колодок с автоматической коррекцией износа шлифовального круга // 2108220

Изобретение относится к области машиностроения и металлообработки и может быть использовано в шлифовальных станках с принципами адаптации и самонастройки

Контроллер для станков с чпу // 2108900

Изобретение относится к средствам оптимизации металлорежущих станков с ЧПУ

Способ диагностики токарных станков по параметрам точности и устройство для его осуществления // 2123923

Устройство управления точностью обработки деталей // 2124419

Изобретение относится к области металлорежущего оборудования, и, в частности, к обработке деталей с высокой точностью на токарных станках

Способ механической обработки нежестких осесимметричных деталей и устройство для его реализации // 2130360

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при автоматизации токарной обработки нежестких деталей с применением систем автоматического управления

Станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства // 2130361

Изобретение относится к металлорежущим станкам, а именно к токарным станкам для обточки колесных пар, преимущественно электровозов и тепловозов без их демонтажа

Делительная машина для изготовления периодических штриховых структур, преимущественно дифракционных решеток (варианты) // 2130374

Устройство автоматического управления точностью токарного станка // 2130826