SU921683A1 - Apparatus for working non-rigid parts - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к станкостроению , в частности к токарным станкам, в которых необходимо обеспечить высокую производительность и точность обработки в продольном и поперечном сечени х. Оно может быть использовано при обработке дисков, валов сложного профил , а также дл  обработки отверстий полых деталей .The invention relates to a machine tool industry, in particular to lathes in which it is necessary to ensure high performance and machining accuracy in longitudinal and transverse sections. It can be used in the processing of disks, shafts of a complex profile, as well as for machining holes in hollow parts.

Известно устройство дл  обработки деталей на станках токарного типа, при котором в размерную цепь системы СПИД внос т поправку, измен   автоматически эксцентриситет роликовой опоры.A device for machining parts on lathes, in which the dimensional chain of the AIDS system is corrected, is automatically changed by changing the eccentricity of the roller bearing.

Вращающуюс  роликовую опору ввод т в контакт с обрабатываемой поверхностью детали непосредственно за инструментом с противоположной его стороны и подают совместно с инструментом в направлении максимального биени  детали. Опора представл ет собой ролик, вращаемый эксцентрично,аThe rotating roller bearing is brought into contact with the workpiece surface directly behind the tool from its opposite side and is fed together with the tool in the direction of maximum beating of the part. The support is a roller rotated eccentrically, and

величину эксцентриситета вращени  выбирают и измен ют в зависимости от величины биени  детали, которую контролируют датчиками ij.The magnitude of the eccentricity of rotation is selected and varied depending on the magnitude of the beating of the part, which is monitored by sensors ij.

Однако известное устройство не поз-, вол ет повысить производительность и точность и снизить уровень вынужденных колебаний вследствие обработки одной детали и креплени  управл емой роликовой опоры на суппорте станка, а так10 же минимизировать трение в направл ющих станка вследствие действи  на них односторонней нагрузки, а следовательно , уменьшить износ направл ющих.However, the known device does not allow to increase productivity and accuracy and reduce the level of forced vibrations due to machining one part and mounting a controlled roller bearing on the machine support, as well as minimizing friction in the machine guides due to one-sided load on them, and therefore , reduce wear on guides.

Цель изобретени  - повышение точ15 ности и производительности обработки нежестких деталей.The purpose of the invention is to improve the accuracy and productivity of machining of non-rigid parts.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит два датчика слежени  за приращением This goal is achieved by the fact that the device additionally contains two sensors for tracking the increment

эксцентриситетов обрабатываемых деталей , закрепленных на резцовой головке последовательно с датчиками контрол  биени , а блок автоматического упоавлени  содержит контур управлени , физированием и амплитудой биени  в поперечных сечени х, состо щий из последовательно соединенных фазового дискриминатора i- управл емого выпр мител  и контур минимизации продольного эксцентриситета, состо щий из двух сумматоров, выход которых подклюмен к третьему сумматору,, и регул тора , к которому подключены выходы всех трех сумматоров, причем вход первого контура подключен к датчикам контрол  биени , а выход - к ислолнительному механизму компенсации радиального перемещени , вход второго контура подключен к всем четырем датчикам, а его выход - к введенным устройство исполнительным механизмам осевого перемещени  деталей.the eccentricities of the machined parts mounted on the cutting head in series with the beat control sensors, and the automatic control unit contains a control circuit, physical conditioning and a beat amplitude in cross sections, consisting of a series-connected phase discriminator i-controlled rectifier and a contour to minimize the longitudinal eccentricity, consisting of two adders, the output of which is connected to the third adder, and the controller, to which the outputs of all three adders are connected, and the input the first circuit is connected to sensors monitoring runout, and an output - a compensation mechanism islolnitelnomu radial movement, the second circuit input is connected to all four sensors, and the output - to the inputted device actuators axially movable parts.

Устройство по сн етс  блок-схемой состо щей из двух контуров управле .ни .The device is illustrated by a block diagram consisting of two control loops.

Первый контур - синхронизации фаз амплитуд биени  деталей в поперечном сечении - включает в себ : бесконтактные датчики 1 и 2, измер ющие амплитуды биени  в поперечных сечени х обрабатываемых деталей, жестко закрепленные на резцах 3 и , которые креп тс  н.а резцедержателе 5 с противоположных сторон, резцедержатель 5 расположен между двум  обрабатываемыми детал ми, фазовый дискриминатор 6, определ ющий значение разности фаз амплитуд биений, управл емый выпр митель 7, преобразующий разность фаз в управл емый сигнал дл  электропривода шпиндел  8. Второй контур состоит из четырех датчиков, два из которых опорные 1 и 2 и принадлежат двум контурам управлени  одновременно и датчиков слежени  9 и 10 за приращени ми эксцентриситетов в продольных сечени х обрабатываемых деталей и закрепленных на резцедержателе-5 последовательно с датчиками 1 и 2 с обоих сторон резцедержател  . сум1матороБ И - 13 дл  сравнени  сигналов с датчиков Is 2, 9.. 10 и определени  ве-личины разно.. этих сигналов с учетом знакар рс.-ул тора 1, формирующего управл одий сигнал л огфедел ющего минимальный эксцентриситет мз двух одновременно обрабетываемых деталей м электрогидроприводов „ эыполвенных 8 виде.гидростатических под шипников 15 и 1б продольных переме-щений деталей 1 м 18 вдоль своих осей.The first circuit — phase synchronization of the amplitudes of the beats of the parts in cross section — includes: contactless sensors 1 and 2, measuring the amplitudes of the beats in the cross sections of the parts being machined, rigidly fixed on the cutters 3 and that are attached to the tool holder 5 from opposite ones the sides, the tool holder 5 is located between the two parts to be processed, the phase discriminator 6, which determines the value of the phase difference of the amplitudes of the beats, the controlled rectifier 7, which converts the phase difference into a controlled signal for the electric drive Section 8. The second circuit consists of four sensors, two of which are reference 1 and 2 and belong to two control loops simultaneously and tracking sensors 9 and 10 for increments of eccentricities in the longitudinal sections of the workpiece and fixed on the tool holder-5 in series with sensors 1 and 2 on both sides of the tool holder. summator I-13 for comparing signals from sensors Is 2, 9 .. 10 and determining the magnitude of the difference. of these signals, taking into account the sign of the RS-Ul torus 1, which forms the control signal for defining the minimum eccentricity of the mz of two simultaneously processed parts meters of electric hydraulic actuators of the eight 8 hydrostatic views under the hips 15 and 1b of longitudinal movements of parts 1 m 18 along their axes.

Устройство работает следуюдим образом .The device works as follows.

В процессе врезани  детали вращаютс  с равными скорост ми, ноIn the embedding process, parts rotate at equal speeds, but

S встречно направленными,работает первый контур синхронизации фаз амплитуды биени  деталей в поперечных сечени х . В этом случае датчики 1 и 2,жестко закрепленные на резцах 3 и ч, регистрируют амплитуды биений обрабатываемых деталей -а поперечных сечени х и преобразуют их в электрические сигналы и/1 и U2 поступающие на вход фазового дискриминатора 6. ВыS counter-directed, the first phase synchronization loop of the amplitude of the parts in the cross sections is in operation. In this case, sensors 1 and 2, rigidly mounted on the cutters 3 and h, record the amplitudes of the beatings of the parts being processed - and the cross sections and convert them into electrical signals and / 1 and U2 entering the input of the phase discriminator 6.

5 ходной сигнал последнего, пропорциональный разности фаз ф сигналов 11 и Ug и датчиков 1 и 2 (сигнал U принимаетс  за базовый) поступает Б управл емь1Й выпр митель 7, который5 the last signal, proportional to the phase difference f of the signals 11 and Ug and sensors 1 and 2 (the signal U is taken as the basic one) is received by the B control rectifier 7, which

Q создает управл ющий сигнал Ug дл  электропривода шпиндел  8. Последний поворачивает фазу амплитуды биени  детали 17 до величины, равной величине начальной фазы амплитуды биени Q generates a control signal Ug for the electric drive of the spindle 8. The latter rotates the phase of the beat amplitude of the part 17 to a value equal to the value of the initial phase of the beat amplitude.

5 детали 18, но противоположной по направлению до тех пор, пока Ф не станет равной нулю. В этом случае амплитуды биений деталей нзправпены в противофазе,- а следовательно и5 details 18, but opposite in direction until F becomes zero. In this case, the amplitudes of the beating parts are displaced in antiphase, and, consequently,

jj перемещение резцов под действием сил резани  направлены навстречу друг другуS что приводит к компенсации из упругих перемещений и повышений точности обработкиjj movement of incisors under the action of cutting forces are directed towards each otherS, which leads to compensation from elastic displacements and increases in machining accuracy

, При обработке нежестких деталей, When machining non-rigid parts

Claims (1)

величина эксцентриситета измен етс  ка в поперечном, так и в продольном сечени х,, а следовательно амплитуда биег-1м  будет измен тьс  по длине деталей 8 процессе резани , В этом случае в работу включаетс  второй контур управлени  - слежени  за изменением величины зксцектриситета деталей вдоль их осей. Сигналы Up и iJj с датчиков 2 л S-, п-оказывающие изме-нение диаметра детали 15, подаютс  на сумматор И, выходной сигнал которого Ug сравниваетс  в сумматоре 13 с pasHocTHbsM сигналом Щ с датчиков 1 к 10, показывающих изменение величины-диаметре детали 18. Сигнал и с выхода суммгтора 13 подаетс  на регул тор 11. ОдноБремеино ка регул тор подаютс  сигналы Uj м U с цельюоценки ни мель но г о эксцентриситета на одной из деталей 17 или IS. величина которого принимаетс  аз опорный сигнал. В регул торе формируетс  управл ющийсигнал UQ или U дл  Электрогидроприводов 15 и 1б, с учетом численной величины и знака сигналов Ug и Ui . Один из электрогидросервоприводов - 15 или 16, перемещает ту деталь вдоль своей оси относительно опоры шпиндел , эксцентриситет которой больше, до тех пор, пока сигнал рассогласовани  Us не станет равным нулю, т.е. приращение эксцентриситетов, а следовательно и диаметров одновременно обрабатываемых деталей, не будут равными. Это приводит к равенству амплитуд биени  нежестких деталей и, как след ствие, повышает точность обработки и производительность. Как показали эксперименты, исполь зование предлагаемого устройства на токарном станке 1А б1б при обработке нежестких деталей (если отношение их . длин к диаметрам больше дес ти ) поз волили повысить точность обработки в k-6 раз 8 поперечном и продольном се чени х в зависимости от режимов резани  без снижени  требований к точмости обработки. Формула изобретени  Устройство дл  обработки нежестки деталей, содержащее резцовую головку блок автоматического управлени  и подключенные к нему датчики контрол  биени  детали и исполнительный меха9 3 низм компенсации радиального перемещени  детали, отличающеес   тем, M-TO, с целью повь, производительности путем одновреманной обработки двух деталей и псг ьш-ени  точности, устройство дополнительно содержит два датчика слежени  за приращением эксцентриситетов обрабатываемых деталей, закрепленных на резцовой головке последовательно с датчиками контрол  биени , а блок автоматического управлени  содер. жит контур управлени , фазированием и амплитудой биени  в поперечных сечени х , состо щий из последовательно соединенных фазового дискриминатора и управл емого выпр мител  и контур минимизации продольного эксцентриситета , состо щий из двух сумматоров, выход которых подключен к третьему сумматору, и регул тора, к которому подключены выходы всех трех сумматоров , .причем вход первого контура подключен к датчикам контрол  биени , а выход - к исполнительному механизму компенсации радиального перемещени , вход второго контура подключен ко всем четырем датчикам, а его выход - к введенным в устройство исполнительным механизмам осевого перемещени  деталей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР , кл. В 23 В 1/00, 197.the eccentricity value varies both in the transverse and in the longitudinal section, and therefore the biog-1m amplitude will vary along the length of the parts 8 during the cutting process. In this case, a second control loop is involved in the work — tracking the change in the magnitude of the sensitivity of the parts along the axes. The signals Up and iJj from sensors of 2 l S-, p-providing a change in the diameter of the part 15, are sent to the adder And, the output signal of which Ug is compared in the adder 13 with the pasHocTHbsM signal U from the sensors 1 to 10 showing the change in the value-diameter of the part 18. The signal and from the output of the summator 13 is fed to the controller 11. The single-controller controller signals Uj m U to evaluate the smallest eccentricity on one of the parts 17 or IS. the magnitude of which is taken as the reference signal. In the controller, a control signal UQ or U is formed for the Electrohydraulic 15 and 1b, taking into account the numerical value and the sign of the signals Ug and Ui. One of the electrohydraulic servos - 15 or 16, moves that part along its axis relative to the spindle support, the eccentricity of which is greater, until the error signal Us becomes zero, i.e. the increment of eccentricities, and consequently the diameters of simultaneously processed parts, will not be equal. This leads to equality of amplitudes of the beats of non-rigid parts and, as a result, increases processing accuracy and productivity. Experiments have shown that the use of the proposed device on a 1A b1b lathe when machining non-rigid parts (if their ratio of lengths to diameters is more than ten) allowed us to increase the machining accuracy by a factor of k-6 8 transverse and longitudinal section depending on the modes cutting with no reduction in machining accuracy requirements. Claims device for processing non-rigid parts, comprising a cutter head automatic control unit and part beating control sensors connected to it and actuating mechanism 9 for compensating the radial movement of a part, characterized by M-TO, in order to improve performance by simultaneously processing two parts and psg of accuracy, the device additionally contains two sensors for tracking the increment of eccentricities of machined parts mounted on the cutting head in series with control sensors, and an automatic control unit. control loop, phasing and amplitude of the beat in cross sections, consisting of series-connected phase discriminator and controlled rectifier and contour of minimization of longitudinal eccentricity, consisting of two adders, the output of which is connected to the third adder, and a regulator, to which the outputs of all three adders are connected, the input of the first loop is connected to the sensors of the beat control, and the output is connected to the executive mechanism for compensation of the radial displacement, the input of the second loop is connected to About all four sensors, and its output - to the actuators introduced into the device for the axial movement of parts. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate, cl. B 23 B 1/00, 197.