Динамометрическая оправка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)5 В 23 В 25/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783199/08 (22) 16.01,90 (46) 30.07,93, Бюл. № 28 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) А.Г,Схиртладзе, А,Н,Феофанов и

А.А.Уваров (56) Авторское свидетельство СССР № 574279. кл. В 23 В 25/О6, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 207647. кл. В 23 В 25/06, 1967.

Авторское свидетельство СССР

¹ 657919, кл. В 23 В 25/06, 1976, (54) ДИНАМОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПРАВКА (57) Использование: машиностроение, в частности, в качестве первичного элемента системы адаптивного управления обработкой

Изобретение относится к машиностроению и, в частности. может быть использовано в качестве первичного элемента системы адаптивного управления (САУ) обработкой отверстий на станках токарного типа.

Цель изобретения — повышение точности, производительности и чистоты обработки отверстий за счет введения адаптивной связи по положению чернового инструмента двухинструментальной оправки при одновременном расширении функциональных возможностей за счет использования различного типа инструмента.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой оправки; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Динамометоическая оправка состоит из полого корпуса 1 с хвостовиком, имеющим

„„Я „„1830303 А1 отверстий на станках токарного типа. Сущность; вводится адаптивная связь по положению каждого инструмента двухшпиндельной оправки при одновременном расширении технологических возможностей за счет использования различного типа инструмента. При растачивании резцовыми блоками при врезании в обрабатываемую заготовку возникающие силы резания вызывают деформационные колебания корпуса. При этом луч света от источника, отражаясь от призм, не попадает в центр фотодиода. Вызываемый при этом электрический сигнал является аналогом, который сравнивается с опорным сигналом . задающего устройства, и при необходимости выдается команда на изменение режимов обработки. 2 ил.! квадратное сечение. Внутри корпуса 1 с диаметральным зазором установлен неподвижно резцедержатель 2, конический,;СО хвостовик которого входит в коническое от- (т ) верстие корпуса 1. Резцедержатель 2 крепится посредством гайки 3 и контргайки 4, Его заделка в корпусе 1 осуществлена дальше сечения (Н). В резцедержателе 2 выполнено сквозное отверстие 5, в котором установлен неподвижно стержень 6. Консоль этого стержня несет призму 7, Между цилиндрической поверхностью консоли стержня и поверхностью отверстия 5 имеется диаметральный зазор.

На корпусе 1 неподвижно закреплена труба 8, консоль которой базируется на подшипнике качения 9. На наружной поверхности корпуса(на трубе напротив призмы 7) 1830303 расположен фотодиод 10. Между трубой 8 и корпусом 1 имеется диаметральный зазор.

На конце трубы 8 имеется посадочное место

11 для установки насадной сверлильной r оловки или насадного зенкера, От поворота последние фиксируются при помощи двух шпонок 12, которые закреплены в пазах трубы 8 винтами. Эти шпонки входят в торцевые пазы инструмента, Закрепление укаэанных инструментов осуществляется болтом, который ввинчивается вместо резьбовой крышки 13. Внутри корпуса 1 во втулке 14 установлен точечный источник света

15. Питание источника 15 и съем сигналов с фотодиода 10 осуществляется через электроразьем 16. Черновой резец или резцовый блок 17 крепится в пазу корпуса 1 болтами

18, Чистовой резец или резцовый блок 19 крепится в пазу резцедержателя 2 болтом

20, Резцовый блок 19 (резец) свободно с зазором проходит через пазы, выполненные в корпусе 1 и трубе 8. Внутренняя полость оправки закрыта от попадания туда стружки резиновыми крышками 21 и винтом

22, Оправка работает следующим образом.

Оно устанавливается в резцедержатель

23 стакана и неподвижно крестится болтами

24, При растачивании, например, резцовыми блоками 17, 19, когда черновой инструмент 17 врезается в обрабатываемую заготовку 25 на каждой режущей кромке возникают силы резания. Под действием тангенциальных составляющих консоль корпуса 1 испытывает деформации кручения, До врезания луч света с точечного источника 15, отражаясь от призмы 7 попадает в центр фотодиода 10, В результате действия крутящего момента обусловленного тангенциальными составляющими силы резания сечение корпуса 1 в месте крепления резцового блока поворачивается в направлении действия крутя щего момента по отношению к сечению (Н) -- места крепления корпуса 1 оправки. При этом стержень 6 с призмой 7 остается неподвижным, т,к, заделен далее(Н). Деформации кручения корпуса

1 называют поворот трубы 8 с фотодиодом 10 по отношению к стержню 6 с призмой 7. В результате центр фотодиода 10 смещается относительно луча в направлении действия крутящего момента на величину пропорциональную величине последнего. Фотодиод 10 измеряет это отклонение. Электрический сигнал, пропорциональный этому отклонению поступает с фотодиода 10 через разъем

16 в усилительно-преобразовательное устройство 26, Там этот сигнал устанавливается и сравнивается с сигналом, который поступает из задающего устройства 27, Сиг35 луча света) или резец.

При растачивании резцами устройство позволяет измерять деформации корпуса 1, обусловленные действием равнодействующей тангенциальной и радиальной состав40 ляющих сил резания, что повышает точность получения информации, управления и обработки. Под действием тангенциальной составляющей корпус 1 скручивается, а под действием радиальной

5

30 нал с устройства 27 является опорным и пропорционален той величине крутящего момента, которую необходимо поддерживать постоянной в процессе обработки для стабилизации ее силового режима. В случае равенства сигналов с УПУ и ЗУ обработка идет с постоянной величиной подачи. При этом чистовой резцовый блок 17 с зачистными режущими кромками обеспечивает точностные параметры обработки. В случае изменения входных данных заготовки — величины припуска на обработку, твердости обрабатываемого материала или затупление чернового инструмента изменяется величина силы резания и, следовательно, крутящего момента, а также скручивания корпуса 1. Фотодиод 10 измеряет эти изменения, Следствием этого является появление в УПУ сигнала рассогласования, который подается в блок управления подачей САУ и в соответствии с которым изменяется подача. Таким образом осуществляется стабилизация силового режима обработки, При этом чистовой резцовый блок 19 снимает равномерный припуск эа счет чего обеспечивается повышение точности обработки.

При рассверливании-растачивании или зенкеровании-растачивании оправка работает аналогичным образом, В данном случае вместо резцового блока 17 устанавливается. насадная сверлильная головка или насадной зенкер. В качестве чистового инструмента используется резцовый блок 19 (который имеет отверстие 28 для прохода составляющей прогибается. В результате изменяется положение фотодиода по отношению к лучу света в двух направлениях, пропорционально величине равнодействующей этих двух составляющих. В остальном схема работы устройства аналогична данной выше, При работе устройства чистовой инструмент снимает незначительную величину припуска поскольку реэцедержатель 2 практически не деформируется.

Формула изобретения

Динамометрическая оправка, содержащая реэцедержатель с режущим инструментом, установленный в полом корпусе, стержвнь. расположенный внутри корпуса, и датчик деформации корпуса, о т л и ч а ю1830303 а щ щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, производительности и чистоты обработки отверстий, оправка снабжена дополнительным режущим инструментом, установленным на дополнительном резцедер- 5 жателе, который расположен внутри корпуса, а датчик выполнен в виде источника света, отражающей призмы и фотодиода, при этом источник света расположен внутри корпуса по его оси, отражающая призма закреплена на торце стержня, а фотодиод установлен на наружной поверхности корпуса, причем в резцедержателе и в корпусе выполнены соосные световодные отверстия,