Способ определения жесткости отдельных узлов металлорежущего станка

Способ определения жесткости отдельных узлов металлорежущего станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКрСТИ ОТДЕЛЬНЬК УЗЛОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, включающий измерение величины деформации системы СПИД под действием силы резания определенной величины , отличаю щ. и йся Tei что, с целью ррсширения технологических возможностей, шлифуют в трех сечениях контрольную оправку, находятсуммарную жесткость системы СПИД каждого сечения и по полученным данным определяют составляющие суммарной жесткости отдельных узлов системы СПИД, находя из вьфажений: для шлифовальной бабки: -Ь-{ 4-+-i.+-ifiiiip -fbiil JA I, 1 ic je JA для передней бабки . iu-JA для задней бабки: IB-JW ьb-Je с суммарная деформация S системы СПИД , определяемая соответственно в точках А , В ,С при шлифовании контрольной оправки в кгС/ММ} X расстояние от левого торца оправки до середины шлифовального круга в мм; L - длина контрольной оправки в мм. о со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК для шлифовальной бабки:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С0СР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3623494/25-08 (22) 18. 07. 83 (46) 30. 06. 85. Бюл, В 24 (72) С.Е.Баранов (71) Опытно-конструкторское бюро шлифовальных станков (53) 621.941.1 (088.8) (56) 1. Кораблев Л,А, Точность обработки на металлорежущих станках в приборостроении, М.: Машгиз, 1962, с.24-26. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИ 1 NECTKOCТИ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ИЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО

СТАНКА, включающий измерение величи- ны деформации системы СПИД под действием силы резания определенной величины, отличающийся тем что, с целью расширения технологических возможностей, шлифуют в трех сечениях контрольную оправку, находят .: суммарную жесткость системы СПИД каждого сечения и по полученным данным определяют составляющие суммарной жесткости отдельных узлов системы

СП Щ, находя из выражений:

„,Я0„„11 4038

4(sl) В 23 Я 5/00 // В 23 В 25/06 для переднеи бабки

3д 1ь

3ы )д для задней бабки:

% ь-)ы

1ъ

f Je гдеj,18,j С вЂ” суммарная деформация системы СПИД, определяемая соответственно в точках А, g,C npu пщифовании контрольной оправки в кгс/мм; — расстояние от левого торца оправки до середины шлифовального круга в мм;

L — длина контрольной оправки в мм.

1164

Под воздействием силы Р> пружина

14 деформируется на величинуд =P>/j под воздействием реакции Е пружина

12 деформируется на величину й1„=Ejj а под воздействием реакции Q пружина 13 деформируется на величину

Е э =2/1 у 7

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в цикле работы металлорежущего станка с управлением от микро-3BN, Цель изобре.ения — расширение тех- 5 нологических возможностей путем определения жесткости конкретного узла шлифовального станка.

На чертеже изображена схема системы СГ!ИД до и после деформации.

На схеме частично изображена шлифовальная бабка 1 с шлифовальным кругом 2, смонтированным на шпинделе 3 шлифовальной бабки. Контрольная оправка 4, общая длина которой 15 снабжена тремя поясками 5-7. Пояски

5 и 6 расположены по концам оправки, а поясок 7 †.на расстоянии Х от левого торца оправки. Контрольная оправка крепится в центрах 8 и 9, ус- 20 тановленных соответственно в шпинделе 10 передней бабки и в пиноли 11 задней бабки.

Кроме того, на деформационной схеме изображены условная пружина 12, 25 ,жесткость которой равна суммарной ,! П жесткости упорного центра 8 передней бабки относительно станины, условная пружина 13, жесткость которой 1 равна суммарной жесткости упорного центра 9 задней бабки относительно станины, условная пружина 14, жесткость которой равна суммарной жесткости шпинделя шлифовальной.бабки относительно станины, .расстояние от левого торца контрольной on35 равки 4 до середины шлифовального круга в мм, длина 4 — контрольной оправки в мм, радиальная составляющая силы шлифования, возникающая в процессе резания в кгс.

Контрольная оправка 4 имеет высокую жесткость, т.е. деформацией,а кой оправки при расчетах можно пренебречь.

Кроме того, для автоматического осуществления предлагаемого способа станок оснащают системой числового программного управления (ЧПУ) с микро -ЗВМ, датчиком контроля радиаль- 50 ной силы .плиц;ования, преобразователем измерительным линейных перемещений (IIKIII) и прибором активного контроля размеров (INK)1,не показаны).

Способ осуществляется следующим образом.

Для определения жесткости отдельных узлов станка устанавливают в его, 038 2 центре контрольную оправку 4 и в ав-! томатическом цикле шлифуют ее в точках Д, С и В таким образом, чтобы в процессе шлифования радиальная сила

Р шлифования была величиной постоянной (p! = const). Известно, что в процессе шлифования путь 5 4,, пройденный шлифовальной .бабкой, равен снятому при шлифовании припуску " на сторону и величине деформации h Y7 которая возникает от радиальной силй

При шлифовании, например, пояска

7 контрольной оправки в точке С путь. пройденный шлифовальной бабкой, контролируется ПИЛП, а снимаемый с оправки припуск контролируется ПАК. Информация с ПИЛП, IIAK и датчика контроля радиальной силы постоянно в процессе шлифования поступает в микро-ЭБМ сист..мы ЧПУ. Как только в процессе шлифования стабилизировалась радиальная сила Р„, то ЧПУ в каком-то промежутке времени, задаваемом программой, определяет и запоминает значения пути 5, пройденного шлифовальной бабкой, припуска ll „ сошлифованного с пояска 7, и силы p .,По этой информации ЧПУ on3 ределяет жесткость системы СПИД в точке С по форм ;ле

РЧ

)с 5-П 7

Аналогично.при шлифовании поясков 5 и 6 в точках А и В ЧПУ запомИнает значенИЯ 5 !! И П > 1,7 э И П В 7 а также значения Р, по величинам которых ЧПУ автоматически определяет жесткость системы СПИД в точках

Д и о по формулам:

Р, РЧ

Под действием силы Р при шлифоваЧ нии пояска 7 контрольной оправки в точке С в точках A u g возникнут реакции:

E=P (LX)/1, „Р Р „/!

При шлифовании пояска 6 в точке когда K = L, жесткость СПИД равна (з) " з.

З5 з 1164 где И,д Y„„,,дУ вЂ” суммарные деформации шпинделей шлифовальной, передней и задней бабок относительно станины;

\ ,)„„) q — жесткость шлифовальной, передней и задней бабок относительно станины.

Суммарная деформация СПИД в точке Зр

С ЬУс при шлифовании пояска в точке

C в соответствии со схемой деформации равна

Щ *h) 4 L) 4 (;3) () (Й.-ьЧ

Следовательно, жесткость, СПИД в точке С при шлифовании пояска 7 в точке С равна У (1) х e — ° — 4—

)ы j jn

При шлифовании пояска 5 в точке когда Х 0 жесткость СПИЦ равна

25 !

3д (, I>.—

3а

038 4

Совместное решение уравнений (I), (2) и(3) позволяет определить, что. л ((,-X

Je "3а

° А Jig

Jm-Jд (4) в 3ш

)в= °

)ы-)в (5) Уравнения (4), (5) и(6) предварительно .рассчитанные,,хранятся в па- . мяти системы ЧПУ станка.и поэтому как только ЧПУ определило в процессе шлифования ) дА,j 8 и)с и запомнило их значения, эти значения подставляются в хранящиеся в его.памяти формулы (4), (5) и (6) и ЧПУ определяет автоматически j + j „и l, значения которых совместно с аналогичными

1 l значениями )», ).< и j в полученными на заводе-изготовителе станка для нового станка, выводятся на дисплей системы ЧПУ. Сравнивая соответствующие жесткости нового и действую» щего станка, судят об изменении жесткости соответствующего узла, что позволяет быстро найти место неисправности станка (в шлифовальной, задней или передней бабках) и предотвратить появление брака.

1164038

Составитель А.Семенова

Редактор Н Воловик Техред М.Пароцай Корректор Е.Рошко

Заказ 4135/12 Тираж 838 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4