SU1110604A1 - Устройство дл обработки деталей - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, содержащее резец, закрепленный на резцедержателе, датчики контрол  колебаний детали и резца, контуры управлени , сервопривод радиального перемещени  резца и привод шпиндел , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точносги и к 1чества оораротки, датчики установлены на суппорте станка, а устройство снабжено сервоприводами поднастройки амплитуд, фзз и частот колебаний резца 11 системой управлени  этими приводами от датчиков, при этом сервопривод синфазной частоты жестко закреплен на резцедержателе параллельно оси щп}1ндел  и э/1ектрически св зан с нрпводом шпиндел , а на сервопривода закреплены планшайбы , перва  - жестко, а втора  с возможностью вращени  относительно вала, причем сервопривод поднастройки амплитуд и фаз жестко закреплены на второй п.1анп1айбе, и сервопривод фаз соединен с первой плани1а11бой посредством зубчатой передачи. (Л О5 О 4

Description

Изобретение относитс  к станкостроению , в частности к токарным станкам, и может найти применение на автоматизированных станках и на станках, оснащенных адаптивными системами. Известно устройство дл  обработки деталей нутем автоматического управлени  синфазным вращением обрабатываемых деталей 1. Известное устройство не позвол ет управл ть процессом резани  с учетом гармонических составл ющих основной частоты колебаний детали. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и качества обработки деталей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее резец, закрепленный на резцедержателе, датчики контрол  колебаний детали и резца, контуры управлени , сервопривод радиального перемещени  резца, снабжено сервоприводами поднастройки амплитуд, фаз и частот колебаний резца и системой управлени  этими приводами от датчиков, при этом сервопривод синфазной частоты жестко закреплен на резцедержателе параллельно оси шпиндел  и электрически св зан приводом шпиндел  станка, а на валу сервопривода закреплены планшайбы, перва  - жестко, а втора  - с возможностью вращени  относительно вала, причем сервоприводы подстройки амплитуд и фаз жестко закреплены на второй планшайбе, сервопривод фаз соеди нен с первой планшайбой посредством зубчатой передачи, а датчики колебаний установлены на суппорте станка. На фиг. 1 приведена блок-схема автоматической системы управлени  положением вершины резца в процессе обработки: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; па фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант использовани  синфазного управлени . Устройство включает в себ  главный привод станка 1, обрабатываемую деталь 2, сервопривод 3, электрически св занный с главным приводом 1, резцедержатель 4, на котором крепитс  сервопривод 3, резец 5, планшайбу 6, котора  закреплена на валу сервопривода 3 жестко, планшайбу 7, закрепленную на планшайбе 6 с помощью подшипника, датчики 8 и 9 регистрации колебаний детали 2 и резца 5, фазовый дискриминатор 10, блок управлени  11, сервоприводы 12 и 13 управлени  а.мплитудами и фазами колебаний резца 5, .массу 14, приводимую в движение от сервопривода 12 (например, винтовой парой на фиг. 1 показано условно), зубчатую пару 15 и (6, св зывающую зацеплением планшайбы 6 и 7, сервоприводы 17 и 18, дополнительные массы 19 и 20, св занные с сервоприводами 17 и 18 винтовыми парами. УстройстЕЮ работает следующим образом . Перед процессом резани  включаетс  главный привод станка 1, который обрабатываемую дета.1ь 2, одновременно включаетс  и сервоп()ивод 3, электрически соединенный с приводом 1, но скорость вращени  его противоположна скорости привода 1 (по фазе смещена на 180). Сервопривод 3 жестко закреплен па резцедержателе 4, последний выпол1 е11 на упруго.м основании пружины а и в. что ncj.iBo.iHCT резцедержателю 4 ко .1ебат)С  в горнзонта. плоскости в.месте с розном 5. Па ва.чу сервопривода 3 жестко закреп,юпа планшайба 6, на которой закроп .кпа Г1())а  плапшайба 7. с возможностью вр; 1цс1П   относительно планшайбы 6 и оси сервопривода 3. Планц айбы б и 7 ирсицаютс  вместе с валом сервопривода : (протпвофазе) синфазно относительно оорабсггываемой детали 2. В процессе резани  амплитуды колебаний дет лп и резца могут быть неравны по вс/шчние за счет- прогиба детали, а по фазе рассог:1асование. не равное 180°. С це.1Ы« И1,1р;1в 1ивапи  амплитуд и синфазпостп i|i;::-, ик.почаетс  в работу контур управлс1И1  амплитуд и фаз колебаний резца. Датчики 8 и 9 регистрируют колебани  детали и резцедержател , причем датчики закреплены на суппорте станка, 8 - относител1 но необработанной поверхности детали с противоположной стороны процесса резани , а 9 - относительно корпуса резцедержател  по оси, проход щей через вершину резца. Электрические сигпалы с датчиков 8 и 9, пропорциональные механическим колебани м детали и резца, поступают па вход фазового дискримина- тора 10, в котором определ етс  сигнал рассогласовани  по фазе и поступает на блок управлени  11, последний сравнивает величины амплитуд входных сигналов, усиливает и с учетом фаз подает на вход сервоприводов 12 и 13. Сервопривод 12 управл ет амплитудой колебаний резца путем перемещени  массы 14 относительно оси вращени  планшайбы 7 за счет кинематической пары винт - гайка (не показан). Перемещение массы 14 производитс  по радиусу планшайбы 7, что измен ет амплитуду колебаний резцедержате.г  4, следовательно , и резца 5. Управление положением массы 14 происходит до тех пор, пока сигнал рассогласовани  не станет равным нулю, т. е. а.мплитуда колебаний детали и резца сравн етс  по величине. В процессе резани  амплитуда от неуравновешенности заготовки измен етс  по всей длине обработки и, слехчовательно, необходима автоматическа  коррекци  положени  массы 14 относительно оси. первого сервопривода с

учетом знака, так как фаза амплитуды колебаний , вызванной неуравновешенностью заготовки, также измен етс  (по всей длине ) в течение всего процесса обработки. При управлении по фазе включаетс  в работу третий сервопривод 13, на вход которого поступает сигнал управлени  от блока И. Сервопривод 13, закрепленный на планшайбе 7, поворачиваетс  на угол, равный углу рассогласовани , относительно планшайбы 6 с помошью зубчатой пары 15 и 16. Шестерн  15 закреплена на валу сервопривода 13, а колесо 16 закреплено на планшайбе 6.

В случае по влени  колебаний детали с частотами вторых, третьи.х и т. д. гармоник на планшайбе устанавливаютс  дополнительные сервоприводы 17 и 18 и массы 19 и 20 с частотами врапхени , равными удвоенным, утроенным и т. д. частотам колебаний детали.

Внедрение предлагаемого устройства повышает точность обработки вала в поперечном и продольном сечени х в 3-4 раза, а качество обрабатываемых поверхностей возрастает в 4-5 раз в зависимости от технического состо ни  резца.

ВидВ

15 (ри-1.3

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, содержащее резец, закрепленный на резцедержателе, датчики контроля колебаний детали и резца, контуры управления, сервопривод радиального перемещения резца и привод шпинделя, от точности и качества обработки, датчики установлены на суппорте станка, а устройство снабжено сервоприводами поднастройки амплитуд, фаз и частот колебаний резца и системой управления этими приводами от датчиков, при этом сервопривод синфазной частоты жестко закреплен на резцедержателе параллельно оси шпинделя и электрически связан с приводом шпинделя, а на валу сервопривода закреплены планшайбы, первая — жестко, а вторая с возможностью . вращения относительно вала, причем сервоприводы поднастройки амплитуд и фаз жестко закреплены на второй планшайбе, а сервопривод фаз соединен с первой планшайбой посредством зубчатой личающееся тем, что, с целью повышения передачи.

   11 10604