Устройство для токарной обработки нежестких деталей

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ(73) Патентообладатель Белорусское оптикомеханическое объединение (БелОМО)(57) Устройство для токарной обработки нежестких деталей, включающее резец, переднюю и заднюю бабки с патронами, механизм растягивающего продольного усилия, корпус которого жестко соединен с патроном задней бабки, и систему относительного перемещения резца и детали, содержащую измеритель радиальной составляющей силы резания, выход которого через усилитель и вычислительное устройство соединен с системой управления механизмом растягивающего продольного усилия, отличающееся тем, что указанная система управления выполнена в виде привода и кулачка, установленного с возможностью взаимодействия его периферийной поверхности с торцевой плоскостью корпуса механизма растягивающего продольного усилия, при этом патрон передней бабки установлен с возможностью перемещения вдоль своей оси. 3802 1 Изобретение относится к области технологии машиностроения, к устройствам для токарной обработки нежестких деталей - тел вращения с растяжением в пределах упругости обрабатываемого материала. Может быть использовано при обработке эксцентричных деталей с одновременным дроблением стружки. Известен способ дробления стружки при обработке резанием деталей с переменным припуском, при котором в процессе обработки измеряют силу резания и дробление осуществляют в момент минимального значения силы резания 1. Недостатком известного метода является сложность применяемой схемы управления процессом резания. Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для токарной обработки,включающее резец, переднюю и заднюю бабки с патронами, механизм растягивающего продольного усилия,корпус которого жестко соединен с патроном задней бабки, и систему относительного перемещения резца и детали, содержащую измеритель радиальной составляющей силы резания, выход которого через усилитель и вычислительное устройство соединен с системой управления механизмом растягивающего продольного усилия 2. Основным недостатком устройства является отсутствие возможности применения для обработки нежестких осей с малым эксцентриситетом, вызывающим незначительные изменения продольного перемещения резца. Это объясняется наличием зазоров в деталях устройства. Существенным недостатком является также образование поверхности невысокого качества из-за низкой жесткости резцового узла, а также высокая энергоемкость процесса. Задачей изобретения является обеспечение возможности обработки нежестких осей с малым эксцентриситетом, повышение качества обработанной поверхности и снижение энергоемкости процесса. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для токарной обработки нежестких деталей, включающем резец, переднюю и заднюю бабки с патронами, механизм растягивающего продольного усилия, корпус которого жестко соединен с патроном задней бабки, и систему относительного перемещения резца и детали, содержащую измеритель радиальной составляющей силы резания, выход которого через усилитель и вычислительное устройство соединен с системой управления механизмом растягивающего продольного усилия, причем указанная система управления выполнена в виде привода и кулачка, установленного с возможностью взаимодействия его периферийной поверхности с торцевой плоскостью корпуса механизма растягивающего продольного усилия, при этом патрон передней бабки установлен с возможностью перемещения вдоль своей оси. На фиг. 1 представлена схема устройства для токарной обработки нежестких осей, на которой обрабатываемое изделие (ось 1) закреплено передним 2 и задним 3 патронах, причем патрон 2 закреплен пружиной 4 к передней бабке 5, а патрон 3 закреплен в зажимном устройстве 6 механизма растяжения, фланец которого находится в контакте с кулачковым механизмом 7. Резец 8 в процессе обработки соприкасается с осью 1 и связан с измерителем радиальной составляющей 9, выход которой подключен к выходу усилителя 10, выход которого связан с вычислительным устройством 11 и далее с системой привода вращения кулачкового механизма 7 (на фиг. 1 не показано). На фиг. 2 представлено сечение эксцентричной оси 1 и график распределения радиальной составляющей усилия резания Ру в процессе обработки. Устройство работает следующим образом. Закрепленная в патронах 2, 3 нежесткая эксцентричная ось 1 приводится во вращение и к ней подводится резец 8. В процессе обработки оси резец перемещается в направлении, указанном стрелкой . Измеритель радиальной составляющей усилия резания 9 вырабатывает управляющий сигнал в усилитель 10, с выхода которого сигнал поступает в вычислительное устройство 11,осуществляющее анализ поступающих сигналов и выработку управляющего сигнала в систему привода вращения кулачкового механизма 7. В результате к оси 1 прикладывается периодически дополнительное растягивающее усилие, чем обеспечивается возможность стабильного дробления стружки в процессе обработки нежестких деталей. Применение системы управления в виде привода и кулачка, установленного с возможностью взаимодействия его периферийной поверхности с торцевой плоскостью корпуса механизма растягивающего продольного усилия, и установка патрона передней бабки с возможностью перемещения вдоль своей оси позволяет обеспечить стабильное дробление стружки в момент нахождения в зоне резания минимального сечения детали, что в свою очередь снижает составляющие силы резания (Ру, Р) примерно в 2,53 раза и приводит к уменьшению прогиба в поперечном направлении. Это, в свою очередь, повышает точность геометрии оси в продольном сечении до 2 раз и поперечном сечении до 1,7 раза, что подтверждают данные экспериментальных исследований, проведенные авторами. Источники информации 1. А.с. СССР 899284, 23 1/00, 1982. 2. А.с. СССР 880663, 23 25/02, 1981 (прототип). Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3