×
20.11.2015
216.013.9049

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА С ЧПУ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обработке металлов резанием со снятием стружки, а именно к исследованию точности обработки цилиндрических деталей на круглошлифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), и может быть использовано непосредственно в спроектированном цикле круглого врезного шлифования. Технический результат - повышение точности круглого врезного шлифования на станке с ЧПУ за счет определения фактической жесткости технологической системы прибором активного контроля в процессе тестовой обработки заготовки. По предлагаемому способу при врезании шлифовального круга в заготовку удаляется часть припуска. Параллельно осуществляется фиксация сигналов с прибора активного контроля с последующей обработкой в контроллере и формированием массива диаметров заготовки. На основе полученных измерений производится расчет упругих деформаций технологической системы и расчет радиальной составляющей силы резания. В итоге по полученным данным рассчитывается жесткость технологической системы для конкретных условий обработки. 1 ил.
Основные результаты: Способ определения жесткости технологической системы круглошлифовального станка с ЧПУ, отличающийся тем, что в процессе обработки заготовки измеряют ее диаметр прибором активного контроля, на основании сигнала которого в контроллере с аналогово-цифровым преобразователем определяют фактический удаляемый припуск (П), а жесткость технологической системы определяют на основании расчетного значения радиальной составляющей силы резания и разности между расчетным (П) и фактическим (П) припусками по формуле: I = Р/(П-П),где I - жесткость технологической системы, Н/м;Р - расчетное значение радиальной составляющей силы резания, Н.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обработке металлов резанием со снятием стружки, а именно к исследованию точности обработки цилиндрических деталей на круглошлифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ), и может быть использовано непосредственно в спроектированном цикле круглого врезного шлифования.

Известен способ определения жесткости станка (авторское свидетельство SU 1125107, опубликованное 23.11.1984 МПК B23В 1/100), при котором закрепленную на оправке деталь обрабатывают инструментом и замеряют максимальные и минимальные отклонения обработанной поверхности от заданной формы, для обработки детали используют оправку с различной жесткостью в двух диаметральных направлениях, а максимальные и минимальные отклонения обработанной поверхности измеряют в указанных диаметральных направлениях, после чего производят расчет жесткости по формуле:

где Кст - жесткость станка; Δа - максимальное отклонение обработанной поверхности от заданной формы; Δb - минимальное отклонение обработанной поверхности от заданной формы; Копрмакс - жесткость оправки в одном диаметральном направлении, соответствующая максимальной жесткости оправки; Копрмин - жесткость оправки в другом диаметральном направлении, соответствующая минимальной жесткости оправки.

Недостатком известного способа является погрешность расчета жесткости станка по результатам ручного измерения заготовки. Также для заготовки другого диаметра и длины необходима переналадка с последующим измерением отклонений. Помимо этого процесс определения жесткости не встроен в цикл обработки, и определяемый параметр технологической системы будет иметь статический характер (измерения производятся после обработки).

Также известен способ определения упругой деформации системы станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД) (авторское свидетельство 492354, опубликованное 25.11.1975, МПК B23B 25/06) за счет косвенного определения постоянной времени через изменение мощности главного привода N, пропорциональной скорости съема металла Vд, по формуле:

где Sуд - текущая упругая деформация в зоне резания; Vд - скорость съема металла; Тс - постоянная времени; l - основание натурального логарифма.

Наиболее близким является способ определения жесткости системы СПИД (авторское свидетельство 677877, опубликованное 05.08.1979, МПК B23Q 15/00), заключающийся в измерении сил резания и определении коэффициента передачи процесса резания к постоянной времени процесса:

где i - жесткость системы СПИД; Kр - коэффициент передачи процесса резания; Ру - расчетное значение радиальной составляющей силы резания, Н; Тр - постоянная времени процесса резания; tm - поперечная подача, мм/мин.

Недостатком указанных выше способов является высокая трудоемкость расчетов параметра жесткости и упругой деформации технологической системы, а также продолжительное время переналадки эксперимента при изменении условий обработки. А также косвенная оценка искомого параметра через другие параметры технологической системы (ТС) приводит к определенной кумулятивной погрешности в результате расчета и измерения данных параметров.

Технический результат заявленного изобретения заключается в определении фактической жесткости технологической системы прибором активного контроля в процессе тестовой обработки заготовки.

Поставленная задача достигается тем, что по предлагаемому способу при врезании шлифовального круга в заготовку удаляется часть припуска. Параллельно осуществляется измерение диаметра заготовки прибором активного контроля. На основе полученных измерений определяется фактический удаляемый припуск (Пф). Далее на основе расчетного значения радиальной составляющей силы резания и разности между расчетным (Пр) и фактическим (Пф) припусками определяется жесткость технологической системы.

где Iф - фактическая жесткость технологической системы, Н/м; Ру - расчетное значение радиальной составляющей силы резания, Н.

Доказательство изобретательского уровня производится на основе дополнительной серии экспериментов по определению жесткости технологической системы при помощи виброанализаторов LMS Scadas Mobile и ДИАМЕХ2000 по методике обработки амплитудно-частотных характеристик спектров микроперемещений узлов станка. Экспериментальное исследование жесткости узлов технологической системы станка с ЧПУ проводились на базе исследовательской лаборатории кафедры «Технология машиностроения» и НИЦ «Экспериментальная механика» ФГБОУ ВПО Южно-Уральского государственного университета.

Обработка производится за 10 циклов при постоянных режимах резания (n=220 об/мин; 2П=0,1 мм; Sv=0,5 мм/мин; В=10 мм). Заготовки представляют собой кольца шириной 10 мм, установленные на оправке длиной 125 мм. Марка стали заготовки - сталь 40ХН. Каждая серия экспериментов представляет собой реализацию одноступенчатого цикла шлифования. Перед обработкой новой серии производилась правка шлифовального круга. Полученные результаты установили сходимость результатов портативных виброанализаторов с прибором активного контроля с погрешностью в 7%, что позволяет говорить о высоком уровне точности определения параметра жесткости.

На чертеже представлена схема реализации способа. Шлифовальный круг 1 с радиальной подачей Sрад, мм/об, и скоростью резания Vк, м/с, врезается в деталь 2 с максимально и минимально фиксируемым диаметром ⌀max (⌀min), вращающейся с окружной скорость Vд, м/мин. С детали удаляется некоторый фактический припуск Пф, мм. Параллельно производится фиксация диаметра заготовки в процессе обработки и запись сигнала с прибора активного контроля в массив данных. Сигнал обрабатывается при помощи разработанного контроллера с аналогово-цифровым преобразователем 3.

Фактический удаляемый припуск Пф сравнивается с расчетным значением припуска Пр, мм. Разница припусков определяет упругие деформации У в технологической системе:

Рассчитывается радиальная составляющая силы резания Ру (Калинин Е.П. Теория и практика управления производительностью шлифования без прижогов с учетом затупления инструмента / Е.П. Калинин. - СПб.: Изд-во Политехн. университета, 2009. - С. 234):

где σв - предел прочности материала, МПа; S - поперечная подача шлифовального круга, мм/об; Dкр - диаметр шлифовального круга, мм; d - диаметр заготовки, мм; Vs - окружная скорость заготовки, м/мин; V - скорость резания м/с; b - ширина шлифования, мм; Кз - коэффициент затупления шлифовального круга, %.

По выражениям (2) и (3) рассчитывается жесткость технологической системы (Переверзев П.П. Теория и методика расчета оптимальных циклов обработки деталей на круглошлифовальных станках с программным управлением: дис. … докт. техн. наук: 05.02.08 / Переверзев Павел Петрович. - Челябинск, 1999. - С. 20).

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность, надежность и производительность процесса круглого врезного шлифования на станке с ЧПУ за счет учета определяемого фактического параметра жесткости технологической системы на этапе предварительного проектирования цикла шлифования методом тестирования системы станка для конкретных условий обработки. А также позволяет производить быструю переналадку для измененных условий обработки для любого круглошлифовального станка с ЧПУ с прибором активного контроля БВ-6067.

Способ определения жесткости технологической системы круглошлифовального станка с ЧПУ, отличающийся тем, что в процессе обработки заготовки измеряют ее диаметр прибором активного контроля, на основании сигнала которого в контроллере с аналогово-цифровым преобразователем определяют фактический удаляемый припуск (П), а жесткость технологической системы определяют на основании расчетного значения радиальной составляющей силы резания и разности между расчетным (П) и фактическим (П) припусками по формуле: I = Р/(П-П),где I - жесткость технологической системы, Н/м;Р - расчетное значение радиальной составляющей силы резания, Н.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА С ЧПУ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 140 items.
27.02.2013
№216.012.2bf4

Водонагреватель

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на мини-ТЭЦ, оснащенных газотурбоэлектрогенераторами. Задачей изобретения является повышение эффективности работы за счет снижения сопротивления газового тракта и уменьшения выхода оксидов азота в атмосферу. Предложен водонагреватель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476779
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.12.2013
№216.012.8a15

Способ летных проверок наземных средств радиотехнического обеспечения полетов и устройства для его применения

Способ летной проверки наземных средств радиотехнического обеспечения полетов, заключающийся в том, что в качестве воздушного судна применяют дистанционно пилотируемый летательный аппарат (ДПЛА), измеряют координаты ДПЛА оптическим устройством и одновременно при работе упомянутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501031
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8b18

Композиция для получения белкового обогатителя пищевых продуктов

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, в частности к производству белковых обогатителей для производства колбасных изделий и рубленых полуфабрикатов. Композиция содержит вторичное сырье, включающее предварительно измельченные выйную связку, губы и уши крупного рогатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501291
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cef

Композиция на основе хлормагнезиального вяжущего

Изобретение относится к строительным материалам на основе модифицированного магнезиального вяжущего, которые могут быть использованы при изготовлении стеновых, теплоизоляционных, отделочных изделий, ячеистых бетонов, ксилолитовых и других материалов для гражданского и промышленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501762
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.01.2014
№216.012.93c2

Суспензия огнеупорная для оболочковых форм по выплавляемым моделям

Изобретение относится к литейному производству. Суспензия включает этилсиликат, спиртовой раствор нитрата алюминия девятиводного, микропорошки электрокорунда, алюминиевый порошок и оксид иттрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: этилсиликат 5,0-8,0; спирт этиловый 14,0-17,0; нитрат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503520
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.949a

Низкоуглеродистая конструкционная сталь с улучшенной обрабатываемостью резанием

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, применяющихся в серийном производстве ответственных деталей машин. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,18-0,23, кремний 0,17-0,37, марганец 0,70-1,10, хром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503736
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e4f

Способ получения доломитового вяжущего

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к получению вяжущего из доломита, доломитизированного магнезита, и может быть использовано при изготовлении тяжелых бетонов, стеновых, теплоизоляционных, отделочных изделий, ячеистых бетонов, ксилолитовых и других материалов для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506235
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.02.2014
№216.012.a256

Способ обработки стали в ковше

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при обработке стали в ковше на внепечных установках. В нижней части ковша на расстоянии 200 мм от продувочных узлов устанавливают пористую вставку, через которую осуществляют продувку жидкого металла, при этом подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507273
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a26a

Низкоуглеродистая легированная сталь высокой обрабатываемости резанием

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, которые применяются для производства ответственных деталей машин. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,13-0,21, кремний 0,17-0,37, марганец 0,70-1,10, хром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507293
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5de

Способ получения контактных вставок троллейбусов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению контактных вставок токоприемников троллейбусов. Порошковую композицию на основе углерода выдавливают из контейнера пресса через мундштук с формованием профильной рабочей поверхности вставки и последующим делением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508177
Дата охранного документа: 27.02.2014
Showing 1-10 of 166 items.
10.01.2013
№216.012.1904

Способ выращивания объемных монокристаллов александрита

Изобретение относится к технологии получения объемных кристаллов александрита, которые могут быть использованы в качестве высококачественного сырья для изготовления оптических элементов лазерных систем. Способ включает растворение исходной шихты, ее гомогенизацию, введение в раствор вращающейся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471896
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19af

Форсунка

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах, утилизирующих жидкотопливные смеси. Форсунка содержит последовательно установленные вдоль общей оси диспергатор первой ступени с конфузорной камерой первичного диспергирования, имеющий выходное окно и входное окно, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472067
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a83

Частотно-широтно-импульсный регулятор переменного напряжения с распределенной нагрузкой

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может использоваться в регуляторах температуры. Технический результат заключается в повышении энергетических показателей регулятора напряжения благодаря выравниванию тока нагрузки между фазами. В состав устройства входят клемма для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472279
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d5c

Топка

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на котлах тепловых электростанций и промышленных котельных агрегатах, работающих на газообразном топливе. Топка содержит камеру сгорания с вертикальной плоскостью симметрии, боковые стены с экранными трубами, размещенные симметрично...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473010
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2098

Способ вентиляции и отопления нежилого помещения

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления нежилых помещений вблизи газовых котельных. Совершенствуется способ вентиляции и отопления нежилого помещения путем подачи в помещение из атмосферы и вывода в атмосферу из помещения потоков воздуха, отбора части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473845
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2be9

Двухкамерная топка для сжигания дробленых древесных отходов (варианты)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах утилизации отходов деревообрабатывающих производств при одновременной выработке тепловой энергии и сокращении потребления газа и жидкого топлива. Двухкамерная топка для сжигания дробленых отходов содержит слоевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476768
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2bf4

Водонагреватель

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на мини-ТЭЦ, оснащенных газотурбоэлектрогенераторами. Задачей изобретения является повышение эффективности работы за счет снижения сопротивления газового тракта и уменьшения выхода оксидов азота в атмосферу. Предложен водонагреватель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476779
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.326e

Способ изготовления форм по выплавляемым моделям (варианты)

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает нанесение на модель лицевого и последующих внутренних слоев суспензии на алюмоборфосфатном концентрате, их обсыпку и сушку. Лицевой и последующие слои наносят из суспензии, содержащей, мас.%: алюмоборфосфатный концентрат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478453
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.06.2013
№216.012.4c16

Устройство для получения минеральной ваты

Изобретение относится к производству минеральной ваты, в частности к валковым вертикально центробежным центрифугам. Технический результат изобретения - повышение срока службы устройств для получения минеральной ваты. Устройство для получения минеральной ваты содержит приемный и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485060
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.4edd

Способ производства хлебобулочных изделий из пшеничной муки

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает получение опары из части пшеничной муки, воды и дрожжей, ее брожение, получение теста путем смешивания опары, оставшегося количества воды, солевого раствора с оставшейся частью муки и другими компонентами, предусмотренными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485782
Дата охранного документа: 27.06.2013
+ добавить свой РИД