Three edge head for fine turning with elastic guides and electromagnetic drive

Запропоновано конструкцію багаторізцевої головки адаптивного типу з пружними напрямними для тонкого точіння, в якій керування положення різця в процесі обробки відбувається через електромагнітний двонаправлений привод різцетримачів із мікроконтролерним інтелектуальним керуванням.The paper deals with the design development of fine turning multi edge head of adaptive type with elastic guides in which the turning tool position control in the process of machining is performed by the bidirectional electromagnetic drive of tool holders with intellectual control system based on microcontrollers. The modern problems of fine turning as well as the problems of machining accuracy and continuous chip breakage are analyzed and search directions of manufacturing and constructive design solutions are defined. In addition to machining technology and tools improvement the conceptually new mechatronic head is developed on the base of precession mechanics, electronics, electro engineering techniques integration with particularly regard to the multi edge machining of adaptive type. Constructive design combination of operational and driving units of cutting machines linear and rotational motion mechanisms that realize the direct-action drive conception allows improving the accuracy, response speed and reducing capacity losses. The presence of automatic control system and manufacturing process control sensing elements incorporated in the given design makes the head intellectual and autonomous that allows creating advanced designs of metal cutting machine units. The tool holders of the head are rigidly connected with the electromagnet armatures that are steadily fixed to the head body. On the electromagnet armatures the elastic elements in the form of thin plates are mounted. These plates with their free ends are fixed to the bars that are connected with a head body. Except that the plates are dressed with the strain measuring sensors (SMS). SMS are connected with an amplifier as well as with microprocessor-based control system and synchronous and augmentation system. In a case of increasing of local allowance (i.e. depth of cut) as well as increasing of local hardness at one of the tools an axial cutting force occurs that is larger than each of the axial forces on the other tools. This causes the force disbalance and accordingly the respective tool displacement. The control system sends a signal of misalignment to the two other electromagnets in this way increasing the feed of the tools and adjusting the axial and radial cutting forces that deform the work piece. The similar head development and using changes actually the view on a machining technology problem transferring it to the system level that includes complex interrelations between design, manufacturing, assembling, adjusting, programming, operation, repair and maintenance as well as utilization. The design engineering of multi edge heads with electromagnetic drive provides the new design approach to the creating machines with totally new characteristics. On the base of the given calculations the following comparable investigations of machining accuracy are performed dealing with the single tool machining of cantilever work piece, single tool machining with the follow rest use and turning with the help of the developed three edge head. As a result the proposed control system gives the possibility to response quickly to the material extraneous impurities while machining as well as redistribute cutting forces in the process of cutting edges wear in the multi edge tools. The information data recording to the independent memory is also available with the following computer analyzing

Вплив випадковості подачі на висоту мікронерівностей поверхні, при її точінні або розточуванні

Доведено, що подача на універсальних токарно-гвинторізних верстатах є випадковою величиною з нормальним законом розподілу. Запропоновано методику оцінки впливу випадковості подачі на висоту мікронерівностей оброблюваної поверхні при точінні та розточуванні.It is proved that the feed on universal screw-cutting tools-machine is a random variable with a normal distribution law. The method of assessing the impact of feed randomness on surface pattern has been set for turning and boring

Спосіб наплавлення тонких фасонних дисків

Спосіб наплавлення тонких фасонних дисків, при якому на диск, оснащений тепловим і електромагнітним екранами, наносять порошкоподібний твердий сплав, нагрівають його до температури вище температури плавлення порошкоподібного твердого сплаву для отримання біметалу, піддають диск разом з тепловим і електромагнітним екранами горизонтальній вібрації в початковий момент плавлення порошкоподібного твердого сплаву до його повного розплавлення, одночасно обертають його відносно вертикальної осі, який відрізняється тим, що диск нагрівають при змінній питомій потужності в часі

Спосіб наплавлення тонких металевих дисків

Спосіб наплавлення тонких металевих дисків, при якому на диск, оснащений тепловим і електромагнітним екранами, наносять порошкоподібний твердий сплав, нагрівають його до температури вище температури плавлення порошкоподібного твердого сплаву для отримання біметалу, піддають диск разом з тепловим і електромагнітним екранами горизонтальній вібрації в початковий момент плавлення порошкоподібного твердого сплаву до його повного розплавлення та одночасно обертають його відносно вертикальної осі, який відрізняється тим, що диск обертають відносно вертикальної осі зі швидкістю 0,02….0,04 м/с

Конструкція і наладка багатоопераційного верстата з ЧПК мод. МС 12-250 із автоматичною зміною інструмента

Методичні вказівки розглянуті і затверджені на засіданні кафедри конструювання верстатів, інструментів та машин Протокол № 13 від «06» квітня 2017 р. Методичні вказівки рекомендовані до друку на засіданні методичної комісії факультету інженерії машин, споруд та технологій Протокол № 8 від « 22 » травня 2017 р.Методичні вказівки для ознайомлення з призначенням, особливостями конструкції і методикою наладки багатоопераційного верстата з ЧПК мод. МС 12-250Порядок виконання роботи, Відомості про верстат, Наладка і відпрацювання режимів, Зміст звіту, Контрольні запитанн

Аналіз динаміки трирізцевих головок з пружними напрямними і електромагнітними приводами

Розглянуто аналіз динаміки розробленої авторами трирізцевої головки з пружними напрямними і електромагнітними приводами для порівняння їх динамічних особливостей однорізцевою обробкою. Трирізцеві головки запропонованої конструкції мають можливість регулювання режимів та умов різання за допомогою адаптивної системи керування. Регулювання позиції різальних лез головки в процесі обробки виконується двонаправленими електромагнітними приводами із мікроконтролерним інтелектуальним керуванням. Отже, моделювання теоретичної моделі розроблялося у вигляді розрахункових схем і диференціальних рівнянь другого порядку. Ці рівняння вирішувалися за допомогою використання програмного забезпечення та комп’ютерних графічних програм. На схемах продемонстровано осцилограми вібрацій заготовки та різальних елементів головки, що були отримані в процесі обробки. Результати дослідження дають можливість довести продуктивність розроблюваних трирізцевих головок і підвищення динамічної точності в порівнянні з однорізцевою обробкою. Вони показують, що у більшості випадків можливе підвищення динамічної точності обробки від 2 – 4 до 10 – 16 разівThe paper deals with the dynamics analysis of the developed by the authors three edge head with elastic guides and electromagnetic drives in order to compare their operation dynamic features against the single tool machining ones. The three edge heads of proposed design of adaptive type have the possibility of adjustment to the changing cutting conditions. The adjustment of the head cutting edges positions in the process of machining is performed by two-direction electromagnetic drives with microcontroller based on intellectual control. So the simulation theoretical model was developed in a form of calculating scheme and the differential second order equations set. These equations are being solved using the software techniques and computer program graph interpretations. Thus the diagrams illustrating the oscillograms of the work piece and the head cutting elements vibrations in the machining process were obtained. The results of the investigation make possible to testify the developed three edge head productivity and dynamic accuracy increasing as compared with that of the single tool machining. They show that in most cases it is possible to increase the dynamic accuracy of machining in 1,2-5 to 3,17-9,6 times

Способ измерения главного заднего угла спирального сверла

Спосіб вимірювання головного заднього кута спірального свердла, при якому спіральне свердло встановлюють в патроні, на якому міститься кутова шкала, поділена на 360°, і який закріплений в опорі кочення, а індикаторну головку годинникового типу закріплюють в механізмі, який дозволяє забезпечити її переміщення у двох взаємно перпендикулярних напрямках, щуп індикаторної головки встановлюють на заданий діаметр в точці головної різальної кромки, і повертають свердло на кут повороту , величина якого обмежена головною різальною кромкою і кривою перетину головної задньої поверхні з поверхнею канавки, і реєструють по індикаторній головці величину  падіння кривої, утвореної перетином головної задньої поверхні і циліндричної поверхні діаметром , співвісної з віссю свердла при певному значенні , який відрізняється тим, що вимірювання величини головного заднього кута здійснюють в січній площині, перпендикулярній до осі свердла, щуп індикаторної головки встановлюють в точку  головної різальної кромки, яка знаходиться на діаметрі , де  - діаметр свердла, провертають свердло на певний кут , що дорівнює (2-5)° і заміряють за показниками індикаторної головки падіння кривої, утвореної перетином головної задньої поверхні із січною площиною, що проходить перпендикулярно осі свердла через точку , аналогічно повторюють такі повороти свердла  разів (i=5-10), реєструють показники індикаторної головки і визначають величини , отримані експериментальні дані апроксимують рівнянням n-го порядку , знаходять першу похідну  і, підставивши, визначають значення головного заднього кута в площині, перпендикулярній осі свердла , яке дорівнює , потім встановлюють щуп індикаторної головки в початкове положення, переміщають горизонтально зліва на право індикаторну головку на величину , для чого встановлюють щуп індикаторної головки на діаметрі , переміщають індикаторну головку перпендикулярно осі свердла доти, поки щуп індикаторної головки не сконтактує з точкою  на головній різальній кромці свердла, і створюють попередній натяг в індикаторній головці, повертають свердло на певний кут , що дорівнює (2-5)°, і заміряють за показниками індикаторної головки величини , далі повторюють вищеописану методику і знаходять кут  на діаметрі , поетапно встановлюють щуп індикаторної головки в точках  на відповідних діаметрах , повторюють вищеописані прийоми і знаходять відповідні значення головних задніх кутів в площинах, перпендикулярних до осі свердла  за цими даними будують залежність  і оцінюють зміну головного заднього кута  по довжині головної різальної кромки

Устройство для точения

Пристрій для точіння, який складається з трирізцевої головки для точіння, яка містить корпус, на якому через 120° виконані три прямокутні наскрізні вікна, в яких на пружних пластинчастих напрямних за допомогою клинів та гвинтів закріплені різцетримачі з виставленими на розмір різцями, положення яких відносно поздовжньої осі корпусу зафіксовано гвинтами, який відрізняється тим, що кожен із трьох різцетримачів, жорстко з’єднані з якорями двонаправлених електромагнітів, які нерухомо закріплені до корпусу головки з можливістю поступального руху, і ці якорі з протилежного боку з’єднані з пружними елементами в вигляді пластин, що закріплені другим кінцем до корпусів електромагнітів, причому пластини оснащені тензометричними давачами, кожний з яких з’єднаний з тензопідсилювачами та з мікропроцесорною системою керування, та системою погодження та підсилення

Способ наплавки тонких дисков

Спосіб наплавлення тонких дисків, при якому на диск, оснащений тепловим і електромагнітним екранами, насипають порошкоподібний твердий сплав, нагрівають його до температури вище температури плавлення порошкоподібного твердого сплаву для отримання біметалу, який відрізняється тим, що диск разом з тепловим і електромагнітним екранами піддають горизонтальній вібрації в початковий момент плавлення порошкоподібного твердого сплаву до його повного розплавлення і одночасно обертають відносно вертикальної осі