Патент ссср 278355
278355
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 49а, 44
Заявлено 18.VI I I.1967 (№ 1182435i25-8) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.VII I.1970, Бюллетень ¹ 25
Дата опубликования описания З.XI.1970
МПК В 23b 39 04
УДК 621.952.5(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Д. А. Ныс, В. А. Кудинов, И. А, Вульфсон и А, И. Л
Экспериментальный научно-исследовательский инст металлорежущик станков
Заявитель
АЛМАЗНО-РАСТОЧ HblA СТАНОК
Известны алмазно-расточные станки, у которых некруглость получаемого отверстия, зависящая от жесткости динамической упругой системы, не поддается направленному. изменению в процессе обработки. 5
Предложенный станок отличается от известных тем, что, с целью получения поперечного сечения обрабатываемой поверхности минимальной некруглости или овальности требуемой величины и ориентации, на шпин- 10 дельной бабке станка и приспособлении установлены направляющие с грузами, перемещаемыми по ним вручную или автоматически с помощью приводов, управляемых системой анализа в соответствии с сигналами вибро- 15 датчиков, смонтированных на шпиндельной бабке и приспособлении.
На чертеже схематично изображен описываемый станок.
На станке 1 смонтированы мостик 2, несу- 20 щий шпиндельную бабку 8, и подвижной стол
4 с приспособлением 5, в котором установлена обрабатываемая деталь б. В шпиндельной бабке 8 установлен шпиндель 7 с борштангой
8, несущей резец 9. На шпиндельной бабке 8 25 и приспособлении 5 установлены по взаимноперпендикулярных плоскостях датчики 10—
18. Направляющие 14 с грузами 15, перемещаемые винтами 1б с маховичками 17 при ручном управлении или приводами 18 при Зо автоматическом управлении, также установлены на бабке и приспособлении.
Схема автоматического управления состоит из сумматоров 19, усилителей 20, блока 21— фазового дискриминатора, выпрямителей 22, схем сравнения 28 и 24, функционального блока 25, управляющего блока — оптимизатора 2б и блока 27 преобразователя.
Г1ри вращении шпинделя 7 с борштангой
8 и резцом 9 возникает сила Р неуравновешенности шпинделя, а при резании — сила
Р,. Обе эти силы вращаются с частотой вращения шпинделя 7. Под действием сил Р и
Р, во всех элементах станка возникают смещения, пропорциональные динамической rодатливости в направлении действия этих сил.
Эти смещения формируют траекторию относительного колебательного движения шпиндельной бабки 8 и приспособления 5, которая в общем случае представляет собой эллиптическую фигуру. С помощью датчиков 10 — 18 эта траектория может быть получена на экране осциллографа.
Перемещая грузы 15 вручную и наблюдая изменение траектории, можно за счет изменения динамической податливости системы в различных направлениях, зависящей от момента инерции различных главных форм колебаний, получить требуемую по техническим условиям форму траектории, от которой за278355 вис IT некр тлость обрабатываемой поверхности в сечении, перпендикулярном оси вращения инструмента. Такая настройка может осуществляться на заводах-изготовителях специальных станков, работающих при постоян- 5 ном числе оборотов с цслью получения минимальной некруглости.
Для универсальных станков, работающих при различных числах оборотов шпинделя и обрабатывающих изделия разной массы раз- 10 личным инструментом, предлагается автоматическая система настройки. В этом случае сигналы с датчиков 10 — 18 после сумматоров
19 и усилителей 20 попадают на фазовый дискриминатор, где формируется напряжение, зависящее от угла сдвига фаз между этими сигналами, причем нулевое напряжение имеет место при сдвиге фаз на 90 . Одновременно эти сигналы подаются на выпрямители 22, с выходов которых снимаются напряжения, про- 20 порциональные амплитудам относительных смещений в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Эти напряжения преобразуются блоком 27 в сигнал постоянного тока, пропорциональный разности соответствующих ам- 25 плитуд. Величина этой разности определяется разностью полуосей эллиптической траектории, а знак — квадрантами координатной плоскости, в которых расположена большая полуось траектории. 30
Напряжения с блоков 21 и 27 подаются на входы схем сравнения 28 и 24. На другие входы этих схем подаются эталонные напряжения, величины и знаки которых определяются требуемой эллиптичностью и ориентацией ре- 35 зультирующей траектории. В случае если требуется обеспечить круговую траекторию, эти напряжения равны нулю. С выходов схем сравнения 28 и 24 сигналы поступают на блок
25, реализующий операцию:
U,6 = 1Uz4! + ъ;), где Ug4, Ug,-, U g — выходные напряжения соответствующих блоков.
Оптимизатор 2б выдает управляющие сигналы на приводы 18 так, чтобы миннмизнрозать величину U> . Этот блок может быть выполнен по известным алгоритмам гоиска экстремума функции двух переменных, например, по методу градиента, методу наискорейшего спуска и др. Таким образом, описанная схема осуществляет минимизацию суммы модулей отклонений сдвига фаз и разности амплитуд от тех, которые соответствуют требуемой форме траектории. Таким образом, автоматически получается настройка нужной траектории.
Предмет изобретения
Алмазно-расточный станок, на станине которого установлены мостик со шпиндельной бабкой и стол с приспособлением, несущим изделие, отличающийся тем, что, с целью получения поперечного сечения обрабатываемой поверхности минималь. ой некруглости или овальности требуемой величины и ориентации, на шпиндельной бабке и приспособлении установлены направляющие с грузами, перемещаемыми по ним вручную или автоматически с помощью приводов, управляемых системой анализа в соответствии с сигналами от вибродатчиков, смонтированных на шпин. дельной бабке и приспособлении.
Составитель А. Гаврюшин
Редактор Г. К. Гончарова
Корректор Н. Л. Бронская
Заказ 3201/18 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4)5
Типография, пр. Сапунова, 2
