УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ НА ОБОРУДОВАНИИ С ЧПУ

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 сверлении.
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].
Э
Недостаток заключается в том, что данное устройство может применяться только для токарных операций, так как вычисляется эталонное значение силы резания Р для токарной операции.
Технической задачей изобретения является повышение качества обрабатываемых поверхностей на оборудовании с ЧПУ, расширение функциональных возможностей устройства, а так же уменьшение энергетических затрат при работе устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее деталь, датчик силы резания, операционный усилитель, резистор, коммутатор, контроллер, компьютер, позволяющий определять значение силы резания для операции протягивания на оборудовании с ЧПУ, и устройство удаления пыли, вводятся сверло и держатель. Сверло устанавливается в держателе, на котором крепиться датчик силы резания, 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 так же уменьшить энергетические затраты.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг.1 приведена схема устройства для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при протягивании.
Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при протягивании содержит: деталь 1, сверло 2, держатель 3, датчик силы резания 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: сверло 2 устанавливается в держатель 3, на котором размещается датчик силы резания 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 так же уменьшить энергетические затраты.
О
О
р
р
q
у
Устройство для обработки деталей на оборудовании с ЧПУ при сверлении работает следующим образом. При прохождении сверла 2, установленного в держателе 3, по поверхности детали 1, через некоторый интервал времени появляется пыль и стружка, которую необходимо удалять из зоны протягивания, иначе это может привести к ухудшению качества обработанных поверхностей деталей. При появлении стружки значение силы резания резко увеличивается. Датчик силы резания 4, установленный на держателе 3, постоянно фиксирует это значение. Импульсы выходного сигнала переменного напряжения от датчика силы резания 4 поступают на операционный усилитель 5, который одновременно сравнивает полученный сигналы с эталонным значением напряжения на резисторе 6. Эталонное значение напряжения на резисторе 6 определяется для операции сверления на оборудовании с ЧПУ при помощи компьютера 9. По формуле вычисляется эталонное значение осевой силы Р для операции протягивания Р=10·С·D·S·К
р
р
где С - общий коэффициент, зависящий от рода обрабатываемого материала, от вида обработки инструментального материала; D - диаметр сверла; S - подача; q, у - показатели степени при параметрах режимов резания; К - поправочный коэффициент.
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 силы резания 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 силы резания, определяемое датчиком силы резания 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 сверлении 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).