Способ компенсации погрешностей обработки

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ (2 (2 (4 (7 ти л (7

В (5

Т (5 мо из

У

ЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС

) 4201924/08

) 02.03.87

) 30.1Z93 Бал. Иа 48-47

) Киевский политехнический институт им.50-леВеликой Октябрьской социалистической ревоИИ

) Коломеец СД; Кривошлыков АЮ. Остафьев

; Сахно С.П„Тымчик Г.С.

) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ. ПОГРЕШНОСОБРАБОТКИ

Изобретение относится к металлообработке и ет быть использовано для повышения точности отовления деталей на токарных станках с ЧПУ в о виях автоматизированного производства ью изобретения является повышение точности (19) SU (11) 1839139 А1 (51) 5 В 23 15 00 изготовления деталей путем компенсации вертикальногого смещения вершины режущего инструмента Вершину режущего инструмента перемещают до квазиконтакта с жестко установленной опорной полуплоскостью на станине станка, образуют оптически прозрачную измерительную щель между опорной полуппоскостью и вершиной инструмента и освещают ее пучком когерентного излучения, формируют дифракционное поле Фраунгофера, рассеянное измерительной щелью, по частоте осциляций которого определяют размерный износ и вертикальное смещение вершины режущего инструмента. которые компенсируют путем радиальной подачи инструмента.

1839139

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для повышения точносги изготовления деталей на токарных станках с ЧПУ в условиях автоматизированного и роиэводства.

Целью изобретения является повышение точности изготовления деталей путем компенсации вертикального смещения вершины режущего инструмента.

Способ компенсации погрешностей обработки заключается в следующем, На станине станка жестко устанавливают неподвижную опорную полуплоскость, Перемещают резец при помощи приводов суп порта до опорной полуплоскости и образуют измерительную щель шириной а между опорной полуплоскостью и вершиной режущего инструмента. Освещают эту щель узкополосным пучком когерентного излучения с длиной волны Л, причем ось пучка перпендикулярна опорной полуплоскости.

Из рассеянного за щелью излучения формируют дифракционное поле Фраунгофера, частота Яосцилляции интенсивности поля в котором описывается зависимостью а = Ъ(+ ) (1) где I — расстояние от измерительной щели до плоскости регистрации дифракционнаго поля; b — вертикальное смещение вершины режущего инструмента относительной опорной полуплоскости; х — пространственная координата в плоскости регистрации дифракционного поля Фраунгофера, Далее задают фиксированное перемещение вершины режущего инструмента на величину Ьа вдоль радиальной координаты, что приводит к изменению ширины измерительной щели также на величину Л а, а следовательно, и частоты Яосцилляции интенсивности поля на величину Ж2, т.е,,2Л Х Х 8+АЗ

Й + AQ — -- - (— - - - — — --- - ) (2)

Следовательно, в произвольной точке пространственной координаты х приращение AQ частоты осцилляций интенсивности поля будет равно

hQ = -у- — 2гг Ла (3)

27г ha откуда h =. t-- йьг

{4)

Таким образом, задав фиксированное (известное) перемещение вершины инструмента на величину Л а вдоль радиальной координаты суппорта и измерив приращение ЛЯчастоты осцилляции интенсивности дифракционного поля Фраунгофера, можно определить по выражению (4) вертикальное смещение b вершины режущего инструмента. Г1ри увеличении вертикального смещения b вершины режущего инструмента увеличивается радиус Ro обрабатываемой детали на величину ЛБ, равную

5 Ь2

ЬЛ =- — г — (5) т.е, фактический радиус R.îáðàáàòûâaåмой детали будет равен

R=Ro+ hR, (6)

Поэтому для компенсации погрешности обработки детали, вызванной вертикальным смещением вершины режущего инструмента, перемещают суппорт на величину

Л R вдоль его радиальной подачи в случае, если b меньше заданного(допустимОго) смещения bo, если же Ь > bo, то прекращают дальнейшую обработку и выполняют позиционирование режущего инструмента, а если Ь > Ьо и размерный износ вершины инструмента превышает допустимый (критический) износ Ьр, то прекращаютдальнейшую обработку и выполняют смену инструмента.

Практическая реализация предлагаемого способа компенсации погрешностей обработки может быть осуществлена; например, на станке ТПК-125ВРМ, оснащенном системой ЧПУ "Электроника К60,680, CNC", B качестве источника когерентного излучения наиболее целесообразно испольэовать малогабаритный гелий-неоновый лазер ЛГН-207 либо ЛГН-208, а оптическая система для формирования освещающего пучка измерительной щели и дифракционного поля Фраунгофера, рассеянного измерительной щелью, может быть вы полнена в виде анаморфотного когерентного спектроанализатора, Фотометриро вание дифракционного поля и преобразование его в электрический видеосигнал может быть выполнено с помощью однокоординатного ПЗС-приемника гипа

К1200 ЦЛ1, выходной сигнал которого преобразуется в двоичный код при помощи АЦП типа Ф-7077/2 и поступает через интерфейсное устройство И-2 в процессор М-2 системы ЧПУ, B системе ЧПУ выполняется цифровая обработка видеосигнала, определяется размерный износ и вертикальное смещение вершины режущего инструмента и корректируется его подача в радиальном направлении для компенсации вертикального

55 cMGLUGHHQ и износа инс руме а.

Преимуществами способа компенсации погрешностей обработки деталей по сравнению с прототипом являются универсальность по отношению к форме и размерам обрабатываемых деталей, так как контроли1839139

P с б т и з в тель В, Жиганов

M.Ìîðãåíòàë

Корректор О, Гусич

Подписное

"Поиск" Роспатента осква, Ж-35, Раушская наб., 4/5 ский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ется лишь состояние инструмента, отсутвие влияния режимов резания и нестальности перемещения суппорта на чность измерения, поскольку контроль струмента осуществляется вне зоны рения в статическом состоянии суппорта, зможность раздельного контроля как разрного износа, так и вертикального смеения вершины инструмента, а также их

Формула изобретения

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШОСТЕЙ ОБРАБОТКИ, включающий попеечное перемещение суп порта по змерительной щели, образованной оптйески непрозрачной опорной полуплоскотью и поверхностью станка, тличающийся тем, что, с целью повышеия точности изготовления деталей, переещают вершину инструмента до вазиконтакта с жестко установленной порной полуплоскостью на станине стана, образуя оптически прозрачную иэмерильную щель, формируют дифракционное оле Фраунгофера, рассеянное измерильной щелью, определяют частоту Р1 осилляции поля в точке Х1 теневой области олуплоскости, задают перемещение верины инструмента на фиксированную вечину Ьа, повторно определяют частоту

2 в точке Х1, вычисляют величину вертикомпенсация путем радиальной подачи инструмента на величину, функционально зависимую от диаметра обрабатываемой детали, смещения и размерного износа вершины режущего вертикального инструмента. (5б) Авторское свидетельство СССР

N 1812738, кл. В 23 Q 15/00, 1984.

10 кального смещения вершины инструмента по формуле

К Ла

- 1 2 где l - расстояние опорной полуплоскости до точки Х1;

К=2л Л;

А - длина волны когерентного излучения, сравнивают величину смещения Ьр с заданным допуском bo на него и при отклонении bp от заданного значения bo

; запрещают обработку, а при соответствии

bp значению bo задают коррекцию переме25 щения инструмента в радиальном направлении на величину

b2 ля= — -.

2Ro

30 где Ro - номинальный радиус обрабатываемой детали,