Устройство для обработки деталей на оборудовании с чпу при шлифовании

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к системам контролирования вспомогательных операций удаления стружки и пыли из зоны резания при шлифовании. Устройство содержит шлифовальные круги, держатель для их установки, компьютер и средство удаления пыли и стружки. Оно снабжено операционным усилителем, резистором, коммутатором, контроллером, закрепленным на держателе датчиком мощности. Выход датчика мощности соединен с первым входом операционного усилителя. Второй вход операционного усилителя соединен с резистором, вход которого подключен к выходу контроллера. Вход контроллера соединен с выходом компьютера. Выход операционного усилителя подключен к входу коммутатора, соединенного со средством удаления пыли и стружки. Техническим результатом является повышение качества обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, расширение функциональных возможностей устройства, а также уменьшение энергетических затрат при работе устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области обработки деталей на оборудовании с ЧПУ, а в частности к системам контролирования вспомогательных операций удаления стружки и пыли из зоны резания при шлифовании.

Известно устройство для удаления пыли и стружки, содержащее пылестружкосъемник, воздуховоды, циклон и механизм выгрузки стружки в виде цилиндра с плунжером. К недостаткам этого устройства относится сложность конструкции [1].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство удаления пыли и стружки, содержащее деталь, резец, резцедержатель, датчик силы резания, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер и компьютер [2].

Недостаток заключается в том, что данное устройство может применяться только для токарных операций, так как вычисляется эталонное значение силы резания Р_Э для токарной операции.

Технической задачей изобретения является повышение качества обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, расширение функциональных возможностей устройства, а также уменьшение энергетических затрат при работе устройства.

Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее деталь, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер, компьютер, позволяющий определять значение силы резания для операции шлифования на оборудовании с ЧПУ, и устройство удаления пыли, вводятся шлифовальные круги, держатель и датчик мощности. Шлифовальные круги устанавливаются в держателе, на котором крепится датчик мощности, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход операционного усилителя с резистором, вход которого подключен к выходу контроллера. Вход контроллера соединен с выходом компьютера. Выход операционного усилителя подключен к входу коммутатора, соединенного с устройством удаления пыли и стружки. Использование этих связей в устройстве позволит повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, улучшить эксплуатационные характеристики, а также уменьшить энергетические затраты.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема устройства для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при шлифовании.

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при шлифовании содержит: деталь 1, шлифовальные круги 2, держатель 3, датчик мощности 4, операционный усилитель 5, резистор 6, коммутатор 7, контроллер 8, компьютер 9 и устройство удаления пыли и стружки 10.

Связи в устройстве обработке деталей на оборудовании с ЧПУ расположены в следующем порядке: шлифовальные круги 2 устанавливаются в держатель 3, на котором размещается датчик мощности 4, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя 5. Второй вход операционного усилителя 5 соединен с резистором 6, вход которого подключен к выходу контроллера 8. Вход контроллера 8 совмещен с выходом компьютера 9. Выход операционного усилителя 5 подключен к входу коммутатора 7, соединенного с системой удаления пыли и стружки 10. Использование этих связей в устройстве позволит повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, расширить функциональные возможности устройства, а также уменьшить энергетические затраты.

Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при шлифовании работает следующим образом. При прохождении шлифовальных кругов 2, установленных в держателе 3, по поверхности детали 1 через некоторый интервал времени появляются пыль и стружка, которые необходимо удалять из зоны шлифования, иначе это может привести к ухудшению качества обработанных поверхностей деталей. При появлении стружки значение эффективной мощности резко увеличивается. Датчик мощности 4, установленный на держателе 3, постоянно фиксирует это значение. Импульсы выходного сигнала переменного напряжения от датчика мощности 4 поступают на операционный усилитель 5, который одновременно сравнивает полученные сигналы с эталонным значением напряжения на резисторе 6. Эталонное значение напряжения на резисторе 6 определяется для операции шлифования на оборудовании с ЧПУ при помощи компьютера 9. По формуле вычисляется эталонное значение эффективной мощности N при шлифовании периферией круга с продольной подачей

где C_N - общий коэффициент, зависящий от рода обрабатываемого материала, от вида обработки инструментального материала; V_З - скорость вращательного движения заготовки; t - глубина шлифования; S - подача; d - диаметр шлифования; r, x, y, q - показатели степени при параметрах режимов резания.

Полученное значение преобразуется в электрический сигнал эталонного напряжения и с помощью контроллера 8 передается на резистор 6. Операционный усилитель 5 настраивается таким образом, чтобы генерировать импульсы на выходе только тогда, когда сигнал выходного напряжения, поступившего от датчика мощности 4, больше величины эталонного значения напряжения на резисторе 6, определенного по формуле. Когда операционный усилитель начинает генерировать выходные импульсы, коммутатор 7 включает подачу напряжения на систему удаления пыли и стружки 10 из зоны резания. Происходит отсос стружки из зоны резания. Как только значение мощности, определяемое датчиком мощности 4, становится равным эталонному значению напряжения на резисторе 6, коммутатор прекращает подачу напряжения на систему удаления пыли и стружки 10. С помощью предложенного устройства осуществляется включение/выключение системы удаления пыли и стружки 10 из зоны резания на оборудовании с ЧПУ, что позволяет снизить энергетические затраты, а также повысить качество обработанных поверхностей детали.

Таким образом, предлагаемое устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при шлифовании позволяет повысить качество обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, расширить функциональные возможности устройства, а так же уменьшить энергетические затраты.

Литература

1. Патент РФ №2139180, кл. B23Q 11/02, 1999 (аналог).

2. Патент РФ №2309034, кл. B23Q 11/02, 2006 (прототип).

Устройство для шлифования деталей, содержащее шлифовальные круги, держатель для их установки, компьютер и средство удаления пыли и стружки, при этом оно снабжено операционным усилителем, резистором, коммутатором, контроллером, закрепленным на держателе датчиком мощности, выход датчика мощности соединен с первым входом операционного усилителя, второй вход операционного усилителя соединен с резистором, вход которого подключен к выходу контроллера, а вход контроллера соединен с выходом компьютера, выход операционного усилителя подключен к входу коммутатора, соединенного со средством удаления пыли и стружки.