×
29.05.2018
218.016.54a0

Результат интеллектуальной деятельности: Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области металлообработки. Способ коррекции включает имитацию нагружения резца силами резания посредством гирь, подвешенных через систему независимых блоков на тросах, расположенных в направлении действия продольной и поперечной сил резания. При этом осуществляют перемещение резца в направлении действия продольной силы резания, а отклонения положения резца фиксируют посредством установленных на станке индикаторов положения резца в направлении действия продольной и поперечной сил резания на каждом заданном шаге перемещения резца, причем при занесении полученных данных в систему коррекции положения резца учитывают направление его перемещения. Использование изобретения позволяет повысить точность обработки и качество обработанной поверхности детали. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки заготовок на металлорежущих станках с числовым программным управлением и может быть использовано для построения системы автоматического управления процессом формообразования для устранения геометрических погрешностей обрабатываемых заготовок.

Известны способы коррекции кинематической цепи винторезного станка [SU 1380913 А2, 06.02.1986 г.; АС №625909, 30.09.1978]. Недостатками этих способов является то, что авторы учитывают только погрешности ходового винта и шпинделя, не рассматривая факторы, влияющие на точность изготовления изделий, вызванные отклонениями других элементов технологической системы.

Известен способ автоматической компенсации тепловых смещений шпинделя металлорежущего станка с числовым программным управлением, который заключается в том, что устанавливает тепловые смещения шпинделя станка в процессе обработки и позволяет вводить коррекции в перемещение рабочих органов станка по управляемым осям координат. При этом для конкретной индивидуальной модели металлорежущего станка с ЧПУ определяют типовые закономерности изменения во времени функций тепловых смещений шпинделя, их вид и параметры по каждой из осей координат и для каждой частоты вращения шпинделя [см. патент №2499658, МПК B23Q 15/18, опубл. 27.11.2013].

Недостатками предлагаемого способа является то, что авторы не учитывают геометрию обрабатываемых деталей, глубину резания, величину отжатий режущего инструмента, износ режущего инструмента и прочие погрешности, которые возникают в процессе обработки заготовки.

Также известно устройство компенсации тепловых и силовых погрешностей токарного станка, относящееся к металлообрабатывающей промышленности и системам автоматического управления, в частности процессам резания металла при механической обработке деталей. Устройство содержит систему коррекции выявленных погрешностей и снабжено программно-аппаратными средствами для автоматической корректировки положения резца в процессе металлообработки. Содержит лазерный датчик перемещения шпинделя в горизонтальной плоскости формообразования посредством фокусировки луча непосредственно на его поверхности. Для измерения перемещения резца под воздействием силовых и тепловых факторов в процессе обработки на нем закреплен отражатель в виде прямоугольной призмы, на которой фокусируется луч второго лазерного датчика. Процессоры лазерных датчиков рассчитывают расстояние до поверхности шпинделя и отражателя, а полученные данные направляются в систему коррекции выявленных интегральных погрешностей СПЧУ станка, где программно-аппаратными средствами производится автоматическая коррекция положения резца в горизонтальной плоскости формообразования. Таким образом, за счет выявленных тепловых и силовых погрешностей обеспечивается точность обработки детали [см. патент №2438830, МПК В23В 25/06, опубл. 10.01.2012].

Недостатком известного устройства является то, что в своей конструкции оно использует два лазерных датчика, один из которых измеряет положение шпинделя в оси X, а второй - положение державки резца в оси Y. Таким образом, не учитываются отклонения шпинделя и державки резца в других осях, а также размерный износ режущей пластины резца.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является выбранное в качестве прототипа устройство для определения жесткости станков, относящееся к станкостроению, в частности к определению жесткости фрезерных сверлильных станков с ЧПУ. Устройство содержит корпус, динамометрический узел, установленный в корпусе и выполненный в виде контактного элемента, и измерительный преобразователь. При вращении шпинделя измерительный преобразователь фиксирует его биение, а при включении одного или нескольких гидроцилиндров, имитирующих усилие при фрезеровании, определяется податливость шпиндельного узла. Включая поочередно один или несколько гидроцилиндров, а также регулируя усилие каждого из них путем изменения давления масла в гидросистеме, можно получить реальную картину зависимости отклонений шпинделя в различных направлениях и при различных нагрузках [см. SU 1426700 А1, МПК В23В 25/06, опубл. 30.09.1988].

Недостатком способа является то, что авторы не учитывают все факторы, влияющие на точность изготовления изделий, вызванные отклонениями всех элементов технологической системы.

Задачей изобретения является обеспечение более полного использования возможностей современного станочного оборудования с числовым программным управлением, расширение его технологических и эксплуатационных возможностей.

Технический результат изобретения выражается в повышении точности металлообработки, повышении качества обработанной поверхности на металлорежущих санках с ЧПУ, продление срока службы оборудования.

Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения в предлагаемом способе имитацию нагружения резца силами резания, возникающими при обработке, осуществляют посредством его нагружения гирями, подвешенными через систему независимых блоков на тросах, расположенных в направлении действия продольной и поперечной сил резания, при этом осуществляют перемещение резца в направлении действия продольной силы резания, а отклонения положения резца фиксируют в направлении действия продольной и поперечной сил резания на каждом заданном шаге его перемещения, причем при занесении полученных данных в систему коррекции положения резца учитывают направление его перемещения.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема реализации способа коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ.

Чертеж включает в себя: 1 - силы резания Рх; 2 - силы резания Ру; 3 - тросы; 4 - нагрузка (гири); 5 - индикаторы (ΔХ, ΔY); 6 - режущий инструмент; 7 - система координат станка; 8 - система коррекции положения режущего инструмента; 9 - привод суппорта; 10 - вольтметр цифровой; 11 - шаг регистрирующих координат от А до В; 12 - инструментальная головка; 13 - салазки суппорта; 14 - ход ОХ суппорта; 15 - ходовой винт; 16 - положение суппорта А-Б.

Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ осуществляется за счет эмуляции составляющих силы резания Рх (1) и Ру (2) путем нагружения подвешенными на тросах (3) гирями (4) через систему независимых блоков. Индикаторы (5) фиксируют отклонения режущего инструмента (6), установленного в инструментальной головке (12), которая в свою очередь установлена на салазках суппорта (13), в системе координат станка (7). Перемещение суппорта осуществляется в направлении оси ОХ (14). Полученные данные заносятся в систему коррекции (8) положения режущего инструмента (6) для определения величины необходимой коррекции с учетом направления перемещения режущего инструмента (6) и возникающих при обработке усилий. Измерения производятся на участке ходового винта (15) от точки А до точки Б (16) через шаг (11). Ходовой винт (15) приводится в движение приводом суппорта (9), при этом производится фиксация напряжения посредством цифрового вольтметра (10).

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность металлообработки и качество обработанной поверхности на металлорежущих станках с числовым программным управлением, за счет коррекций, введенных через специальный набор команд, встроенных в систему ЧПУ, или через возможность ввода данных в системы ЧПУ с открытой архитектурой.

Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ, включающий имитацию нагружения резца силами резания, возникающими при обработке, определение отклонений положения резца в зависимости от возникающей нагрузки, которые фиксируют в системе координат станка посредством установленных на станке индикаторов положения резца, при этом полученные данные заносят в систему коррекции положения резца для расчета величины необходимой коррекции, вводимой в траекторию перемещения резца при обработке, отличающийся тем, что упомянутую имитацию нагружения резца осуществляют посредством его нагружения гирями, подвешенными через систему независимых блоков на тросах, расположенных в направлении действия продольной и поперечной сил резания, при этом осуществляют перемещение резца в направлении действия продольной силы резания, а отклонения положения резца фиксируют в направлении действия продольной и поперечной сил резания на каждом заданном шаге его перемещения, причем при занесении полученных данных в систему коррекции положения резца учитывают направление его перемещения.
Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ
Способ коррекции положения резца на металлорежущем станке с ЧПУ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 184 items.
09.06.2018
№218.016.6007

Бесступенчатая передача с планетарным механизмом с выходом на водило

Изобретение относится к трансмиссиям. Бесступенчатая передача содержит фрикционный вариатор и простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из солнечной шестерни, эпициклического колеса и водила с сателлитами. Входной и выходной валы установлены параллельно. На входном валу закреплен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656941
Дата охранного документа: 07.06.2018
09.06.2018
№218.016.6011

Реверсивная (20r20) несоосная 24-х ступенчатая вально-планетарная коробка передач типа 24r28

Изобретение относится к несоосной коробке передач типа 24R28. На входе МКП на двух параллельных валах свободно установлены три ряда шестерен переднего хода и ряд шестерен заднего хода для реверса, простой трехзвенный ПМ, состоящий из водила с сателлитами, которые зацеплены с солнечной шестерней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656930
Дата охранного документа: 07.06.2018
09.06.2018
№218.016.602c

Несоосная 24-х ступенчатая вально-планетарная коробка передач

Изобретение относится к машиностроению. Несоосная вально-планетарная коробка передач содержит два вала, на которых свободно установлены два ряда шестерен заднего хода и три пары шестерен прямого хода, простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из водила с сателлитами, которые зацеплены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656944
Дата охранного документа: 07.06.2018
09.06.2018
№218.016.6053

Несоосная многоступенчатая вально-планетарная коробка передач с электроинерционным стартером

Изобретение относится к коробкам передач с электроиндукционным стартером. В коробке передач между маховиком и коленчатым валом двигателя расположена двухпозиционная муфта. На входе многоступенчатой коробке передач (МКП) на двух валах свободно установлены четыре ряда шестерен прямого хода, ряд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656942
Дата охранного документа: 07.06.2018
25.06.2018
№218.016.65f9

Способ определения оптимальной скорости резания

Способ относится к обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе твердосплавным инструментом. По результатам кратковременных испытаний определяют температуру резания, при которой происходит изменение коэффициента сплошности стружки. На графике зависимости температуры резания от скорости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658559
Дата охранного документа: 21.06.2018
01.07.2018
№218.016.6990

Бесступенчатая передача с планетарным механизмом с выходом на эпициклическое колесо

Изобретение относится к трансмиссиям наземных транспортных средств. Бесступенчатая передача содержит фрикционный вариатор и простой трехзвенный планетарный механизм, состоящий из солнечной шестерни, эпициклического колеса и водила с сателлитами. Входной и выходной валы установлены параллельно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659368
Дата охранного документа: 29.06.2018
06.07.2018
№218.016.6cf5

Передний поворотный v-образный отвал

Изобретение относится к машиностроению, а именно к плужным снегоочистителям, применяемым для уборки снега с дорог и тротуаров и снабженным пассивным рабочим органом в виде отвала. Передний поворотный V-образный отвал состоит из отвала, полурам гидроцилиндра подъема-опускания рамы. Отвал состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660272
Дата охранного документа: 05.07.2018
06.07.2018
№218.016.6cfb

Карамель с начинкой функционального назначения, обладающая гиполипидемическими свойствами, способная улучшать процессы памяти

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается технологии производства сахаристых кондитерских изделий. Карамель с начинкой функционального назначения состоит из сахара, воды, сиропа глюкозного, растительного фосфолипидно-минерального комплекса «Витол-ФЭМ-Са», биологически активной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660263
Дата охранного документа: 05.07.2018
06.07.2018
№218.016.6d2d

Способ получения воды из воздуха

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды путем испарения морской воды и конденсации паровоздушной смеси и может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд. Способ получения воды из воздуха включает насыщение воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660273
Дата охранного документа: 05.07.2018
08.07.2018
№218.016.6e45

Способ определения режима многофазной смеси в трубопроводе с использованием cbr-технологий

Использование: для определения режима многофазной смеси в трубопроводе. Сущность изобретения заключается в том, что на внешней поверхности трубопровода устанавливается группа излучателей, одновременно являющихся приемниками, которая прозвучивает (зондирует) ультразвуковыми колебаниями заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660411
Дата охранного документа: 06.07.2018
Showing 1-1 of 1 item.
26.08.2017
№217.015.e177

Устройство для измерения термоэлектродвижущей силы резания при точении

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры при точении вращающейся заготовки. Устройство для измерения термоэлектродвижущей силы резания при точении содержит прокладки электроизоляционные, заготовку вращающуюся, установленную и закрепленную на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625626
Дата охранного документа: 17.07.2017
+ добавить свой РИД