193103. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés forgásszimmetrikus zárt törtvonal kerületű palástfelületek forgácsolására
1 A találmány tárgya új eljárás és annak foganatosítására szolgáló berendezés, amelyek segítségével a technika állásához képest kedvezőbb feltételek között és jobb hatékonysággal, sokrétűbb alkalmazhatósággal lehet elvégezni forgásszimmetrikus zárt törtvonal kerületű palástfelületek forgácsolását. A találmány alkalmazható az ún. sokszögforgácsolásra és géptanilag egyező típusú paraméterekkel meghatározható profilok forgácsolására. Az egyező típusú paraméterekkel meghatározható profilok forgácsolásának fogalmát szélesen értelmezzük, beleértve a spirál alkotójú sokszögprofilokét, általában a sokszög, cikloís, kváziciklois, harmonikus profilok állandó, illetve változó emelkedésű spirálalkotóval való kialakítását is. Az ilyen rendeltetésű ismert eszközök, pl. a Gellért-féle sokszögeszterga, illetve a Miskolci Nehézipari Műszaki Egyetem által kifejlesztett sokszögköszörű révén a forgácsoló technológia alkalmazási köre jelentős mértékben kibővült, de a vezérlési mechanizmus bonyolultsága és különösen a sajátos korrekciós igények kielégítésének gyakorlati nehézségei miatt csak az ilyen típusú profilok szűkebb körében lehetett eddig ezt a technológiát eredményesen alkalmazni,és még ezen szűkebb alkalmazási körben is csak időigényes, eszközigényes és kényes manuális beavatkozásokkal lehet biztosítani — korlátozott üzemidő tartamára — a kielégítő pontosságot, a termék megbízhatóan csereszabatos kialakítását. Ismeretes, hogy a forgómozgású forgácsológépekkel (esztergapad, köszörű), az ilyen— nem hengerpalást alakú — palástfelületek forgácsolása annak révén oldható meg, hogy a munkatárgy és a megmunkáló szerszám (pl. forgácsolókés) közötti relatív helyzetet egyfelől körpálya mentén, fő orsó, illetve körhagyó hüvelyekkel kényszerkapcsolt orsók (továbbiakban: excenter orsó) fordulatszámainak együttfutó szabályozásával, másfelől a munkatárgyat tengely mentén menesztő szerkezet haladási ütemének szabályozásával befolyásolva, a töréspontok (szögek) számával arányos fordulatszám-viszonyt kényszerítünk egyfelől a fő orsóra, másfelől az excenter orsókra, vagyis a főparaméterek szokásos programozott vezérlésén túlmenően, a mindenkori konkrét sokszögprofilnak megfelelő öszszehangoló szabályozást foganatosítunk a fő orsó és az excenter orsók mozgási jellemzői között. Míg a szerszámgépvezérlés területén általánosságban mindinkább tért hódít az elektronikus számjegyes vezérlés, eddig még nem sikerült hasznosítani az ilyen vezérlések sokoldalúságát és számos egyéb előnyét a sokszögforgácsolásban szükséges összehangoló szabályozás foganatosítására. A mechanikus gépelemek közötti ■— geometriailag egyértelműen meghatározott — kényszerkapcsolatok nem érzékenyek a környezeti zavaró hatásokra, így a környezeti villamos terekre és térimpulzusokra sem, s eddig az volt a szakmai felfogás, 2 2 hogy az ilyen jellegű bonyolult összetevőjű összehangoló szabályozás biztonságosabban és megbízhatóbban végezhető, ha azt mechanikus gépelemek merev kényszerkapcsolatával hajtják végre. Építettek is fogaskerekek és hasonló mozgásátviteli elemek alkalmazásával az ideális folyamatot elméletileg optimálisan megközelítő konstrukciókat, amelyek elvben mentesek a zavaró hatásoktól. Az ilyen berendezések jelentős előrehaladást hoztak a sokszögforgácsolás területén, mert az megvalósíthatóvá vált és az ilyen berendezések sok szempontból eleget tesznek a követelményeknek. A bevezetőben tárgyalt összehangoló szabályozás megvalósítása terén azonban a tisztán mechanikai elemekkel megvalósított szabályozás komoly hiányosságokkal terhes és mindezideig nem sikerült e hátrányok villamos vezérléssel való kiküszöbölése. A sokelemes mechanikus kinematika, a fellépő nagy dinamikus erőkkel szemben nem kielégítő mértékben merevnek tekinthető rendszer és rendszerelemek, a mechanikai gépelemek tűrésmezőn belüli pontatlanságainak öszszegeződése folytán a valóságban e rendszerek működése messze van az ideálistól; a mechanizmus igen zajos, a hatásfok nem kielégítő, a várttal ellentétben nem kielégítő a pontosság sem, és rövid az ilyen berendezések — előírt minőségű teljesítményében definiált — élettartama. Az ilyen berendezések átállítása más technológiai igények teljesítésére rendkívül nehézkes, sok esetben igen bonyolult; különösen hátrányos, hogy ezek a korlátok nem teszik lehetővé a rendszerek továbbfejlesztését a spirál alkotójú sokszögesztergálés terén. A forgácsolás közbeni programszerű módosítás, korrekció, átállás általában technikailag nem valósítható meg. összefoglalva a főbb hátrányokat, az eddig ismert és megvalósított ilyen rendszerek — kezelhetősége nehéz, rugalmatlan, — mechanikai hatásfoka nem kielégítő, — üzemére nagyintenzitású rezgés és zaj jellemző, — a bonyolult felépítésből! eredően a főorsó-fordulatszám tartományának felső határa viszonylag alacsony, — igen nehéz, gyakran lehetetlen a forgácsoló szerszámok hibái okozta proíiltorzulások menet közbeni vagy utólagos korrekciója, —programozott technológia-változtatásra, korrekcióra nincs mód. A fentiekből láthatók a kizárólag mechanikai elven megoldott vezérlés korlátái. Tanulmányoztuk e hiányosságok kiküszöbölésének lehetőségeit és különösen annak az általános felfogásnak a hátterét, amely szerint az összehangoló szabályozás megbízhatóan és zavarmentesen nem oldható meg az elektronikus szabályozással. Azt találtuk, hogy az elektronikus szabályozást ezen a területen azért nem sikerült hasznosítani, mert nem volt megoldva, hogy a fordulatszámok összehangolása egyben a tényleges szöghelyzetek megfelelő összehangolá-193103 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
