Способ подачи режущего инструмента при токарной обработке нежестких деталей

 

СПОСОБ ПОДАЧИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ, заключающийся в регулировании силы резания в зависимости от прогиба детали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, в момент контакта инструмента с деталью силу резания при врезании регулируют в два этапа с интервалом, равным половине периода колебаний детали, причем на первом этапе прикладывают половину силы резания. (Л 00 1 00 Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

3(5у В 23 g 15/00

>, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ::д

Н ABTOPCHOMY СВИДКтСЛЬСтВ

4 (21) 3435525/25-08 (22) 12.05.81 (46) 23.04.84 ° Бюл. 1Ф 15 (72) Н.П. Рыжкова, В.Г. Хромов, А,И, Бахонский и Т.В, Мозолевская (71) Севастопольский приборострои" тельный институт (53) 621. 941. 1 (088. 8) (56) 1. Костюков К.N., Михелькевич В.Н. Автоматические врезные устройства. M., "Машиностроение", 1980, с. 5-17, 39-48 (прототип).

„„SU„„1087303 A (54) (57) СПОСОБ ПОДАЧИ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ

НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ, заключающийся в регулировании силы резания в эависи" мости от прогиба детали, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности обработки, в момент контакта инструмента с деталью силу резания при врезании регулируют в два этапа с интервалом, равным половине периода колебаний детали, причем на первом этапе прикладывают половину силы резания.

1087303

Изобретение относится к машинои приборостроению и может быть использовано при обработке нежестких деталей.

Известен способ подачи режущего инструмента при токарной обработке нежестких деталей путем регулирования силы резания, реализуемой в стартовом автоматическом врезном устройстве. Стартовые устройства формируют 10 и выдают дискретные и аналоговые команды в схему управления металлорежущим станком на переключение скоростей суппорта с быстрого подвода на рабочую подачу. Это происходит 15 в тот момент, когда в процессе вреэания режущего инструмента в обрабатываемую деталь один из параметров, характеризующих состояние процесса врезания, достигает своего заданного 20 значения. В качестве таких параметров в стартовых автоматических урезных устройствах используются, в частности, либо сила резания, либо крутящий момент врезания Г 1).

Недостатком известного способа является то, что он имеет основной целью только автоматическое ограничение усилия резания и контролирует только верхнюю границу усилия реза- у0 ния. Следовательно, способ не может быть использован для такого закона изменения .силы, при котором динами1 ческие деформации детали были минимальны, и не может обеспечивать повышение точности обработки за счет снижения динамического воздействия от врезания. .Целью изобретения является повьппение точности обработки заготовок . за счет уменьшения динамического воздействия силы резания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно .способу подачи режущего инструмента, заключающемуся в регулировании силы резания в зависимости от прогиба детали, в момент контакта инструмента с деталью силу резания при врезании регулируют в два этапа с интервалом, равным половине периода колебаний детали, причем . на первом этапе прикладывают половину силы резания, На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ иа фиг.2 — изменение силы резания; на фиг.3 — деформация детали при осуществлении способа.

ЯlМ

F(ь } 51А 9/(ф — )Q c (б где % — - частота колебаний;

И вЂ” масса детали;

Г(Π— закон изменения силы резания.

Из формулы (1) следует, что при

Р(Г) = — = const

2 х - — (1-cus wt) х с

1 2 (2) где х - статистическая деформация детали;

Р— сила резания.

Прилагая после истечения времени

1„ дополнительно еще силу " (полови2 ну силы резания) при Ф 7t<, получим выражение для перемещения детали х = < (2-cosw(<-Ô.„)-caswt) (sl

При 4 t< иэ выражений (3) и (2) следует х4 х 2 xcò T ° e° . отсутствуют колебания детали °

Время 1„ определяется р2

2 3 (4) м где Т - период колебаний детали (Т вЂ” )

2Р м — длина детали;

E3 — жесткость при изгибе.

Сущность способа заключается в следующем.

В процессе токаоной обработки нежестких деталей после быстрого подвода режущего инструмента и переключения суппорта на рабочую подачу в момент вреэания динамическое воздействие силы резания приводит к увеличению амплитуды иэгибных и крутильных колебаний детали.

Если закон изменения силы резания осуществлять так, что динамический коэффициент равен единице, то динамический эффект силы резания отсутствует. При учете первой (главной) формы колебаний, деталь рассматривается как система с одной степенью свободы.

Выражение для перемещения (прогиба) детали, как системы с одной степенью свободы под действием силы, изменяющейся по произвольному закону, имеет вид

1087

Хся

Составитель В. Влодавский

Редактор Н. Бобкова Техред Т.Дубинчак Корректор А. Дзятко

Заказ 2545/11 Тираж 767 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ подачи режущего инструмента, содержит обрабатываемую нежесткую заготовку 1, режущий инструмент 2, хомутик З,электромагнит 4, датчик 5, усиливающий элемент 6, реле 7 времени, резцедержатель 8.

При подводе режущего инструмента

2 к нежесткой заготовке 1 датчик 5 10 (например, фотодатчик) фиксирует момент касания режущего инструмента

2 с заготовкой 1 и передает сигнал на усиливающий элемент 6, который в свою очередь включает реле 7 времени,15 соединенное с электромагнитом 4. Режущий инструмент 2 снабжен хомутиком

3, взаимодействующим с электромагнитом 4. После включения реле 7 времени электромагнит 4 притягивает хому- щ тик 3, закрепленный на режущем инструменте 2, тем самым создавая силовое воздействие, равное половине силы резания и направленное в сторону, противоположную силе резания. При 25 врезании режущий инструмент 2 воздейзоз 4 ствует на заготовку 1 с силой, рав"

Р ной †. Через момент времени ь„, равный половине периода колебаний заготовки, реле 7 времени отключает электромагнит 4, который в свою очередь отпускает хомутик 3 и разгружает режущий инструмент 2. Далее обработка заготовки t осуществляется с полной нагрузкой, равной силе резания.

Предлагаемый способ отличается простотой и позволяет повысить точность обработки sa счет ликвидации . динамических эффектов (прогибов) при вреэании, отличается простотой в реализации, удобен при наладке и эксплуатации, надежен в использовании. Способ применим на всех типах металлорежущего оборудования от универсального до станков с програм" мным управлением.

Целесообразно использование способа подачи как при обработке ступенчатых деталей, так ч при реэанич многолезвийным инструментом.