×
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 131-140 of 184 items.
26.01.2019
№219.016.b491

Клапан для ведущей бурильной трубы

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для устранения розлива бурового раствора на рабочую площадку при наращивании бурильных труб. Клапан включает цилиндрический корпус, с резьбовыми соединениями ниппельного и муфтового исполнения, с размещенными во внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678249
Дата охранного документа: 24.01.2019
26.01.2019
№219.016.b495

Устройство для токовой защиты электроустановок

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение дистанционного и плавного перемещения герконов относительно плоскости токоведущих шин. Устройство для токовой защиты электроустановок содержит три блока для крепления герконов и регулирования их тока срабатывания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678189
Дата охранного документа: 24.01.2019
17.02.2019
№219.016.bbdc

Электронные часы-светильник

Изобретение относится к устройствам для отображения времени и может быть использовано в часовой промышленности. Сущность изобретения: электронные часы-светильник содержат корпус с циферблатом, источник питания, автономный источник питания, микроконтроллер, часы реального времени. По периметру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680132
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.02.2019
№219.016.bbee

Сборная червячная фреза

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях металлорежущих инструментов для фрезерования деталей. Фреза содержит корпус и установленные в нем твердосплавные режущие пластины. Корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680122
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.03.2019
№219.016.e294

Способ определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин

Способ включает построение графика температурной зависимости структурно-чувствительной характеристики режущей пластины по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°С и определение на нем характерного участка, соответствующего интервалу температур максимальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682196
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb0d

Способ проведения поинтервального гидроразрыва пласта в скважине и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для проведения поинтервального многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в скважинах преимущественно с горизонтальным окончанием или боковых стволах реанимируемых скважин. Способ заключается в том, что определяют интервалы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682391
Дата охранного документа: 19.03.2019
30.03.2019
№219.016.f8cd

Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями

Использование: в области электротехники для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий. Технический результат - повышение чувствительности защиты преобразовательной установки. Способ защиты преобразовательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683266
Дата охранного документа: 27.03.2019
30.03.2019
№219.016.f9e2

Ковш повышенной вместимости строительной машины

Изобретение относится к машиностроению, а именно к ковшовым погрузчикам, в частности к ковшам погрузчиков. Ковш повышенной вместимости строительной машины содержит верхнюю, нижнюю, боковые и заднюю части ковша и гидроцилиндры. Ковш имеет подвижные боковые части с рычагами, два сегмента, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683472
Дата охранного документа: 28.03.2019
06.06.2019
№219.017.73d8

Система прогрева гидробака строительной машины

Система предназначена для гидропривода строительных машин, которые эксплуатируются в условиях отрицательных температур и вдали от стационарных баз. Система содержит корпус, сверху которого имеется крышка, в крышке имеется сливная и напорная магистраль, в корпусе имеются стенки. ДВС и корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690548
Дата охранного документа: 04.06.2019
07.06.2019
№219.017.7550

Установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод. Предложенная установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод содержит полый корпус. Внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690731
Дата охранного документа: 05.06.2019
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