Устройство для программного управления обработкой нежестких деталей

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

""658530 (61) Дополнительное к авт. свид-вч (22) Заявлено 13.04.77 (21) 2474991)18-24 (51) М, Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

G 05 В 19/32

В 23 В 1, 00

Госудврствеиный комитет

ССС1

M делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень №! 5

Дата опубликования описания 05.05.79. (53) УДК 621.502..55 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Тараненко и Л. С. Ямпольский (71) Заявитель

Севастопольский приборостроительный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ОБРАБОТКОЛ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕИ

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов и может быть использовано при обработке нежестких деталей на металлорежущих станках.

Известно устройство для программного управления при точении нежестких деталей, в которых осуществляется смещение заднего центра, что приводит к нарушению соосности центров (1). Наиболее близким по техническому решению к данному является устройство, содержащее последовательно соединенные блок управления, исполнительный механизм, блок регулируемой жесткости, датчик перемещения инструмента и блок задания программы, а также датчик положения, вход которого подключен к исполнительному механизму, а выход — к входу блока управления (2).

Недостатком данного устройства является невысокая точность, обусловленная малой жесткостью обрабатываемой детали, что приводит к снижению режимов резания и производительности.

Целью изобретения является повышение точности устройства. Эта цель достигается тем, что в устройство введены блок натя—

2 жени я обрабатываемой детали, последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый преобразователь давления, последовательно соединенные первый элемент И, второй пороговый элемент и второй преобразователь давления, а также второй элемент И, выход которого подключен к входу блока управления, первые выходы первого и второго преобразователей давления подсоединены соответственно к первому и второму входам блока натяжения обраба1D тываемой детали, второй выход первого преобразователя давления соединен с одним пз входов первого элемента И, другой вход которого подключен к выходу блока задания программы, второй выход второго преобразователя давления подсоединен к одному из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с блоком задания программы.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фнг. 2 — растянуто — изогнутый стержень.

Устройство (см. фиг. 1) содержит блок

4 регулирования жесткости, блок 6 натяжения обрабатываемой детали, датчик 7 перемещения инструмента, блок 8 задания проФормула изобретения

65853

ncpBblA пороговый а. tемент 9, Hr J)ьч и элечеHT И 10, первый преобразователь давления 11, второй пороговый элемент 13, второй преобразователь давления 14, второй элемент И !5, блок управления 16, датчик положения 17 и исполнительный механизм 18.

Устройс1но подключено к системе станок приспособление — инструмент — деraль (СПИД) выходом блока 4 и выходами б.1ока 4.

У;тройство работает следующим образоч.

Деталь 1 закрепляют в патроне 2 токар- g ного станка, резец 3 устанавливают в 010ке 4, представляющем собой регулируемый упругий узел. Второй конец детали поднимают подпружиненным центром 5.

Блок 8 п соответствии с заданной программой после врезания и обработки начального участка детали 1, достаточного для зажима элементами 12 (со сменными вставками), по сигналам датчика 7 формирует импульс напряжения, который поступает иа пороговый элементT 9 (например, электро- @ пневматический золотник) и на один из входов элемента И 10. Пороговый элемент 9 открывает доступ рабочей среде через преобразователь (например, пневматический) давления ll в рабочий цилиндр зажима детали блока 6. Когда давление рабочей среды достигнет заданной величины, что свидетельствует о зажиме второго конца детали 1 зажимными элементами 12, преобразователь 11 выдаст на вход эдемеrra И !0 зо электрический сигнал.

При этом с выхода элемента И 10 поступает сигнал на вход порогового элемента 13, который открывает доступ рабочей среде через преобразователь давления !4 в другой рабочий цилиндр блока 6 и происходит погружение детали растягивающей силой.

Это нагружение эквивалентно дополнительной связи, гарантирующей идеально-жесткое заземление детали. Функция прогибов может быть полх чена при использовании

40 вариационного метода Лагранжа — Ритца для решения задачи растянуто-прогнутого стержня с жестко заделанными концами (см. фиг. 2).

Потенциальная энергия деформации от изгиба и растяжения Э может быть пред- 4 ставлена в виде уравнения

Э = — E3f(f") dx 1- -" (! ) dx — P (x), где P — составляющая сила резания выI

so зывающая прогиб детали; х — текущая координата перемещения инструмента;

Є— растягивающая сила;

f(x) — величина прогиба по координате Х. 35

Коэффициенты жесткости при нагружении детали растягивающей иглой значитель«о увеличиваются, что позволяет повысить

4 точное.гь при той же производительности или увеличить производительность за счет интенсификации режимов резания при заданной точности.

При нагружении детали растягивающей силой величина давления рабочей среды достигает заданной величины и срабатывает преобразователь давления 14, электрический сигнал с которого поступает на один из входов элемента И 15. Одновременно с процессом зажима и натяжения в соответствии с заданной программой изменения жесткости системы СПИД на второй вход элемента И 15 поступают сигналы с блока 8. С выхода элемента И 15 электрический сигнал поступает на один из входов блока управления 16, на второй его вход подается сигнал датчика !

7 преобразователя. Сигнал рассогласования с выхода блока 16 поступает на двигатель исполнительного механизма 18, который перемещает подвижный упор блока 4 до положения, при котором жесткость регулируемого упругого узла блока 4 станет равна заданной величине (для обрабатываечого в данный момент участка детали) .

Устройство для программного управления обработкой нежестких деталей, содержащее последовательно соединенные блок управления, исполнительный механизм, блок регулируемой жесткости, датчик перемещения инструмента и блок задания программы и датчик положения, вход которого подключен к исполнительному механизму, а выход — — к выходу блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок натяжения обрабатываемой детали, последовательно соединенные первый пороговый элемент и первый преобразователь давления, последовательно соединенные первый элемент И, второй пороговый элемент и второй преобр-.çîâàòå;ëü давления, второй элемент И, выход которого подключен к входу блока управления, выходы первого и второго преобразователей давления подсоединены соответственно к первому и второму входам блока натяжения обрабатываемой детали, второй выход первого преобразователя давления соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого подключен к выходу блока задания программы, второй выход преобразователя давления подсоединен к одному из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с блоком задания программы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васильевых Л. A. «Вестник машиностроения», 1972, М 6, с. 68 — 71 . Лаке В. К. и др. «Станки и инструмен9 ты», 1976, № 1, с. 5 — 6.

/2

Риз 1 иг.

Составитель А. Кузнецов

Редактор Н. Веселкина Техред О. Луговая Корректор Е. Папп

Заказ 2056 43 Тираж 1014 П одп ис кое

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4