| Формула изобретения 1. Способ обработки длинномерной детали, включающий установку мобильного обрабатывающего станка, устройства обратной связи, вычислительного устройства, отличающийся тем, что мобильный обрабатывающий станок передвигается по обрабатываемой поверхности, причем высокоточная обработка ведется в автоматическом режиме. 2. Устройство для осуществления данного способа, содержащее обрабатывающий станок, устройство обратной связи, выполненное например, в виде лазерного сканера, и вычислительное устройство, все части устройства объединены в единую производственную систему, с возможностью взаимообмена данными, обеспечивающей работу в автоматическом режиме, отличающееся тем, что обрабатывающий станок передвигается по обрабатываемой детали. |
Способ обработки длинномерных деталей и устройство для его
осуществления
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в металлорежущих станках для обработки длинномерных поверхностей при изготовлении и ремонте поверхностей типа направляющих станин металлорежущих станков, кузнечно - прессового, металлургического и др. оборудования.
Известен способ обработки длинномерных деталей типа станин станков на стационарных фрезерных, строгальных или шлифовальных станках, при котором деталь неподвижно закрепляется на столе станка, а стол или инструмент имеют возможность перемещаться и производить обработку направляющих.
Недостатком этого способа является необходимость демонтажа станины с опор, наличие стационарного станка, размеры стола которого больше размеров обрабатываемой детали, сложность процесса выверки для
получения поверхности повышенной точности.
Известен способ позиционирования для производственной системы позиционирования позиционирующей головки по отношению к объекту воздействия (заявка РСТ: SE97/00259 от 17.02.1997г., публикация РСТ: WO 97/30826 от 28.08.1997г.), где указанная система содержит позиционирующий блок, например, робота или станок, блок управления позиционированием и управляющую информационную систему, причем управляющая информационная система взаимодействует с измерительной системой трехмерного определения местоположения, содержащей по меньшей мере одно регистрирующее устройство, которое определяет и регулирует положение позиционирующей головки в пространстве, отличающийся тем, что с помощью регистрирующего устройства регистрируют и определяют пространственное положение позиционирующей головки по отношению к объекту воздействия с целеуказателями, положение которых точно измеряется и которые размещены на объекте воздействия, фиксировано и стабильно связанны с объектом воздействия.
Данный способ позиционирования взят нами за прототип для заявляемого способа.
Недостатком этого способа является ограничение размера обрабатываемой детали размерами поверхности, на которой установлены целеуказатели, необходимость установки целеуказателей для обеспечения работы системы, что не позволяет полностью автоматизировать процесс обработки.
Известно переносное устройство для обработки направляющих станины в котором механизм базирования выполнен в виде закрепленных на станине кронштейнов, устройство снабжено связующим звеном в виде балки, несущей размещенные по обе стороны от нее в вертикальной плоскости базовые направляющие (патент РФ N 2060142, кл. В24В23/08, В24В7/14). Данное устройство взято нами за прототип для заявляемого устройства.
Недостатком этого устройства является возможность только "ручной" обработки и значительное время на приведение устройства в рабочее состояние, так как описанная схема обработки предполагает установку и сборку устройства на обрабатываемой станине.
Предлагаемый способ осуществим с помощью устройства, существенные признаки которого указаны в п. 2 формулы изобретения.
Устройство содержит обрабатывающий станок 4 (далее станок),
выполненный в мобильном варианте, что позволяет легко снять его с обрабатываемой детали 8 и транспортировать на значительные расстояния в кузове автомобиля. Станок 4 имеет: опоры 1 , представляющие собой тела вращения, устанавливаемые непосредственно на обрабатываемую деталь 8 таким образом, чтобы исключить люфт в соединении, не менее одной обрабатывающей головки 2, в которой крепится режущий инструмент, при этом инструмент может иметь возможность поворота и врезания в обрабатываемую деталь 8. Датчик 5 имеет метку, изменения координат которой фиксируются с заданной периодичностью, и устанавливается либо непосредственно на станок 4, либо на подвижный элемент, передвигающийся по обрабатываемой детали и связанный со станком 4 связью, исключающей наличие зазора. Вычислительное устройство 6 располагается либо
непосредственно на станке 4, либо на отдельной стойке. Все части
устройства объединены между собой в единую сеть либо кабельными линиями 7, либо устройствами приема-передачи информации,
позволяющими вести обмен данными, например устройствами радиосвязи. Устройство работает следующим образом.
Станок 4 устанавливается опорами 1 на обрабатываемую деталь 8 таким образом таким образом, чтобы исключить люфт в соединении, посредством кабельных линий 7 подключается вычислительное устройство 6, устройство обратной связи 3 и датчик 5. В процессе работы устройство обратной связи 3 с заданной периодичностью регистрирует текущие координаты Z датчика 5 и текущие отклонения координат X, Y метки на датчике 5 от положения метки, зарегистрированные в точке отсчета (точка отсчета это либо координаты первого замера, либо заранее заданная точка) с помощью луча 9, передает данные по кабельным линиям 7 на вычислительное устройство 6.
Вычислительное устройство 6 по алгоритму, заранее введенному в его память, вычисляет виртуальную теоретическую линию, принимаемую за виртуальную измерительную базу при обработке, значение координат которой в каждый текущий момент времени являются расчетными координатами в данной точке. В зависимости от величины отклонения текущих координат датчика 5 от расчетных координат в данной точке, вычислительное устройство 6 определяет текущие параметры обработки в каждый текущий момент времени и по кабельным линиям 7 сообщает их либо устройству ЧПУ станка 4, либо обрабатывающей головке 2 и приводу подачи станка 4. При приближении к краю обрабатываемой детали 8 датчик, расположенный на переднем или заднем краю станка 4, подает сигнал на вычислительное устройство 6, вычислительное устройство 6 дает команду на привод подачи станка 4 о смене направления движения, процесс повторяется. При равенстве текущих координат и расчетных координат в каждой точке вычислительное устройство 6 останавливает станок 4 и дает сигнал о завершении обработки.
Передвижение станка по обрабатываемой детали и организация взаимообмена данными в ходе обработки, позволяет производить обработку с высокой точностью, избежать остановок процесса обработки, автоматизировать процесс и обрабатывать детали повышенной длины.
Возможность подстройки параметров обработки в каждый текущий момент позволяет максимально приблизить качество обработанной поверхности к заданным параметрам качества обработки поверхности. Заданные параметры качества обработки поверхности могут либо заноситься в память вычислительного устройства 6 перед началом работы, либо заранее внесены в память вычислительного устройства 6 при разработке программного обеспечения и проектировании устройства.
Выполнение станка в мобильном варианте, при котором станок передвигается по обрабатываемой детали, позволяет производить обработку деталей повышенной длины.