ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

39-024-06

Наименование проекта

Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ

Назначение

Способы чистовой и получистовой токарной обработки деталей для обеспечения компенсации температурных погрешностей, возникающих в зоне резания.

Рекомендуемая область применения

Изобретение относится к области станкостроения высокоточного оборудования с ЧПУ.

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

Технической задачей изобретения является обеспечение высокой точности обработки деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ в реальном времени. Это решается тем, что в режущий инструмент устройства, содержащий резец, блок усиления сигнала, исполнительные механизмы и деталь, вводится датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь, блок подачи смазочно-охлаждающей жидкости и компьютер, позволяющий определять разность между заданным значением температуры и значением температуры резца, поступающим от датчика температуры в реальном времени.

Датчик температуры подключен к входу аналого-цифрового преобразователя. Выход аналого-цифрового преобразователя связан с входом компьютера. Выход компьютера подключен к входу блока усиления сигнала. Выход блока усиления сигнала соединен с входами исполнительных механизмов, выходы которых соединены с входами резца и задней бабки, а также с входом блока подачи смазочно-охлаждающей жидкости. Использование этих связей в устройстве позволит компенсировать температурные погрешности, возникающие при прохождении резца по поверхности детали в реальном времени, путем изменения объема подачи смазочно-охлаждающей жидкости  в зону резания, и тем самым обеспечить высокую точность обрабатываемых поверхностей деталей на высокоточном оборудовании с ЧПУ.

Устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ содержит: датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь, компьютер, блок усиления сигнала, исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ, резец, переднюю и заднюю бабки, деталь, блок подачи смазочно-охлаждающей жидкости.

Связи в устройстве высокоточной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ расположены в следующем порядке: в резце встроен датчик температуры, который подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, связанного с входом компьютера. Выход компьютера подключен к входу блока усиления сигнала. Выход блока усиления сигнала подключен к входу блока управления подачи смазочно-охлаждающей жидкости, а также выход блока усиления сигнала соединен с входами исполнительных механизмов, выход одного из них соединен с резцом,  а выход другого подключен к задней бабке. Деталь удерживается передней и задней бабками. С момента включения вращения детали, имеющей центровые отверстия для ее базирования на станке, на чистовых и получистовых режимах обработки при прохождении резца по поверхности детали возникают температурные погрешности, вследствие действия которых ухудшается качество обработанной поверхности детали.

Температурная погрешность технологической системы "станок-приспособление-инструмент-деталь"  размеров деталей  вследствие их нагрева при прохождении резца по поверхности детали в реальном времени зависит от величины линейного размера детали и коэффициента линейного расширения металла и определяется по формуле.

 Электрический сигнал  значения температуры  с датчика температуры поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, и далее цифровой сигнал  передается  на вход компьютера до начала обработки поверхности детали на оборудовании с ЧПУ. Электрический сигнал текущего значения температуры  с датчика температуры поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, и далее цифровой сигнал   передается на вход компьютера во время прохождения режущего инструмента по поверхности детали. В компьютере определяется по формуле  значение температурной погрешности технологической системы "станок-приспособление-инструмент-деталь" и сравнивается  в реальном времени с допустимым значением температурной погрешности .   Если значение  не превышает допустимого, то процесс обработки продолжается. Если значение  превышает допустимое, то необходимо увеличить подачу объема смазочно-охлаждающей жидкости. С выхода компьютера подается управляющий сигнал на блок усиления для пропорционального усиления и передается на вход блока подачи смазочно-охлаждающей жидкости, обеспечивая тем самым охлаждения резца и корректировку значения температурной погрешности .

Преимущества перед известными аналогами

От аналогов данное устройство отличает высокая точность обработки на оборудовании с ЧПУ в реальном времени

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Компенсированы температурные погрешности, возникающие при прохождении резца по поверхности детали в реальном времени, обеспечена высокая точность обрабатываемых поверхностей. Годовой экономический эффект от внедрения одной установки 120 тыс. рублей.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

02.11.2006