СПОСОБ ПРОВЕРКИ ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПЯТИКООРДИНАТНОГО СТАНКА С ЧПУ
METHOD FOR VERIFICATION OF POSITIONING ACCURACY OF FIVE-COORDINATE MACHINE WITH CNC

Способ проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для проверки точности позиционирования пятикоординатных станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату, принятым за прототип, является статья. 5-Axis Test-Piece - Influence of Machining Position, Proceeding of 2012 Machine Tool Technologies Research Foundation (MTTRF) Annual Meeting, Iga City, Japan pp. 299-304. Образец для испытаний 5-координатной обработки - Влияние расположения в станке, Труды за 2012 г. Исследовательский Фонд Металообрабатывающих станков и Технологий. Ежегодное совещание, г. Ига, Япония, с. 299-304.
Недостатком способа проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ является недостаточное количество обрабатываемых и контролируемых поверхностей тестовой детали, следовательно, недостаточное количество данных для объективного определения позиционирования пятикоординатного станка.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного способа проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ за счет получения оперативной и полной информации путем обработки большего и достаточного количества поверхностей тестовой детали с использованием всего функционала пятикоординатного станка с ЧПУ.
Техническая задача решается тем, что в способе проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ, включающем закрепление тестовой детали на столе упомянутого станка и обработку ее поверхностей посредством фрезерования с перемещением фрезы по управляющей программе, замер тестовой детали после обработки и определение на основании анализа полученных данных точности позиционирования станка, согласно изобретению используют тестовую деталь, содержащую цилиндрическую часть и расположенные на ее плоском торце последовательно друг на друге нижний многогранник с уступом, верхний многогранник с размерами, меньшими, чем размеры нижнего многогранника, нижний и верхний цилиндры, сопряженные переходной радиусной поверхностью, коническую часть и сферическую часть, при этом сначала посредством концевой торцевой фрезы последовательно обрабатывают коническую часть и цилиндрическую часть периферией упомянутой фрезы, плоскость торца цилиндрической части торцом упомянутой фрезы, грани нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемым плоскостям, плоскость торца верхнего многогранника торцом упомянутой фрезы, грани верхнего многогранника периферией упомянутой фрезы с расположением оси фрезы параллельно обрабатываемым граням, уступ нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемой плоскости, нижний и верхний цилиндры торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно оси обрабатываемых цилиндров, а затем заменяют упомянутую фрезу на концевую сферическую фрезу, посредством которой последовательно обрабатывают переходную радиусную поверхность радиусной частью фрезы за три фиксированных положения с расположением оси концевой сферической фрезы под углом к оси цилиндров и сферическую часть.
В предлагаемом изобретении в отличие от прототипа используют тестовую деталь, содержащую цилиндрическую часть и расположенные на ее плоском торце последовательно друг на друге нижний многогранник с уступом, верхний многогранник с размерами, меньшими, чем размеры нижнего многогранника, нижний и верхний цилиндры, сопряженные переходной радиусной поверхностью, коническую часть и сферическую часть, при этом сначала посредством концевой торцевой фрезы последовательно обрабатывают коническую часть и цилиндрическую часть периферией упомянутой фрезы, плоскость торца цилиндрической части торцом упомянутой фрезы, грани нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемым плоскостям, плоскость торца верхнего многогранника торцом упомянутой фрезы, грани верхнего многогранника периферией упомянутой фрезы с расположением оси фрезы параллельно обрабатываемым граням, уступ нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемой плоскости, нижний и верхний цилиндры торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно оси обрабатываемого цилиндра, а затем заменяют упомянутую фрезу на концевую сферическую фрезу, посредством которой последовательно обрабатывают переходную радиусную поверхность радиусной частью фрезы за три фиксированных положения с расположением оси фрезы под углом к оси цилиндров и сферическую часть, что позволяет получить оперативную информацию о точности станка за счет обработки большего и достаточного количества поверхностей тестовой детали с использованием функционала пятикоординатного станка.
На фиг. 1 представлена блок-схема способа проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ.
На фиг. 2 представлен общий вид тестовой детали спереди в изометрии.
На фиг. 3 представлен общий вид тестовой детали сзади в изометрии.
На фиг. 4 представлен вид тестовой детали сбоку.
Способ проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ осуществляется (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) следующим образом. Тестовую деталь (без позиции) закрепляют на столе упомянутого станка (не показан), в шпиндель устанавливают инструмент - концевую торцевую фрезу (не показан), а далее концевую сферическую фрезу (не показан) и обрабатывают посредством фрезерования согласно управляющей программе. Тестовая деталь содержит цилиндрическую часть 2 и расположенные на ее плоском торце 3 последовательно друг на друге нижний многогранник (без позиции) (грани 4, 5, 6, 7, 8) с уступом 15, верхний многогранник (без позиции) (грани 10, 11, 12, 13, 14) с размерами, меньшими, чем размеры нижнего многогранника, нижний 16 и верхний 17 цилиндры, сопряженные переходной радиусной поверхностью 18, коническую часть 1 и сферическую часть 19.
Сначала посредством концевой торцевой фрезы последовательно обрабатывают коническую часть 1 и цилиндрическую часть 2 периферией упомянутой фрезы, плоский торец 3 цилиндрической части 2 торцом упомянутой фрезы, грани 4, 5, 6, 7, 8 нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемым плоскостям, плоскость торца 9 верхнего многогранника упомянутой фрезы. Далее обрабатывают грани 10, 11, 12, 13, 14 верхнего многогранника периферией упомянутой фрезы с расположением оси фрезы параллельно обрабатываемым граням, уступ 15 нижнего многогранника торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно обрабатываемой плоскости, нижний 16 и верхний 17 цилиндры торцом упомянутой фрезы с расположением оси фрезы перпендикулярно оси обрабатываемых цилиндров.
Затем заменяют упомянутую фрезу на концевую сферическую фрезу, посредством которой последовательно обрабатывают переходную радиусную поверхность 18 радиусной частью фрезы за три фиксированных положения с расположением оси концевой сферической фрезы под углом к оси цилиндров и сферическую часть 19. По окончании обработки проводят замер тестовой детали и определение на основании анализа полученных данных точности позиционирования станка. В зависимости от вывода о точности позиционирования аттестуют станок или проводят настройку корректировок и снова проводят обработку тестовой детали для проверки точности позиционирования станка. Способ проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ разрабатывался в ходе анализа последовательности обкатываемых поверхностей, подбирались режимы обработки, а также была разработана управляющая программа.
Таким образом, выполнение предлагаемого изобретения с вышеуказанными отличительными признаками в совокупности с известными признаками позволяет получить эффективный способ проверки точности позиционирования пятикоординатного станка с ЧПУ за счет обработки большего и достаточного количества поверхностей тестовой детали с использованием функционала пятикоординатного станка с ЧПУ.