Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностно-пластическим деформированием

 

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ И ПОВЕРХНОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ , включающий измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составлякицей силы резания,и усилия деформирования, и стабилизирование этих отжатий при одновременной обработке детали ре:жущим и деформирующим элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, стабилизирование отжатий осуществляют путем приложения к деформирующему элементу дополнительного усилия деформирования, равного изменению радиальной составляющей силы резания , при этом величину усилия деформирования принимают 4В диапазоне от 0,7 . до 1,3 РОПТ Де РОПГ усилие деформирования. (/: с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПЮЛИН (594 В 24 В 39/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3733421/25-27 (22) 11.03.84 (46) 30. 11.85. Бюл. У 44 (7 1) Могилевский машиностроительный институт (72) П.С.Чистосердов, А.Н.Жигалов и В. Н.Данилов (53) 621.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 946075, кл. В 24 В 39/00, 1982. (54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ

И ПОВЕРХНОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ, включающий измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результа„.SU„„1194658 A те изменения радиальной составляющей силы резания,и усилия деформирования, и стабилизирование этих отжатий при одновременной обработке детали режущим и деформирующим элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, стабилизирование отжатий осуществляют путем приложения к деформирующему элементу дополнительного усилия деформирования, равного изменению радиальной составляющей силы резания, при этом величину усилия деформирования принимают .в диапазоне от

Роот ро 1,3 Ро т ° rpe Р0 усилие деформирования.

1194658 с

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку режущим элементом осуществляют с радиальной

Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей совмещенной обработке резанием и поверхностно-пластическим деформированием (ППД) комбинированными инструментами, и может быть использовано при обработке деталей на станках, имеющих систему автоматического (адаптивного) управления.

Цель изобретения — повышение точ- 1ð ности обработки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силы резания и усилия деформирования, и стабили-. зирование этих отжатий при одновременной обработке детали режущим и деформирующим элементами, стабилизирование отжатий осуществляют путем приложения к деформирующему элементу дополнительного усилия деформирования, равного изменению радиальной составляющей силы резания, при этом величину усилия деформирования принимают в диапазоне от 0,7 Р яq до

1,3 Р т, где P „ - — усилие деформирования.

Кроме того, обработку режущим элементом осуществляют с радиальной составляющей силы резания, изме.нение которой не превышает диапазона усилий деформирования.

На фиг. 1 изображена схема, показывающая управление процессом совмещенной обработки по предлагаемому способу; на фиг. 2 — типовой график изменения шерохова-ости от усилия деформирования; на фиг. 3 — принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Как видно иэ схемы (фиг.1), при изменении силы Р (Р „ = ОС„;

= ОС ) величина проекций сил . Р„ и Z P на ось ОУ остается постоянной (ОД) за счет изменения величины усисоставляющей силы резания, изменение которой не превышает диапазона уси,лий деформнрования. лия деформирования Р (Р 1 = ОВ„, Р = ОВ ) . .При постоянной проекции суммарной силы на ось ОУ упругие отжатия в системе СПИД вдоль этой оси будут также постоянными. При таком условии рассеивание размеров партии заготовок будет весьма мало.

Однако величина изменения усилия деформирования, компенсирующая изменение силы резания, не может иметь любое значение. Известно, что величина усилия деформирования оказывает влияние на шероховатость обработанной поверхности и при этом влияние ее неоднозначно.

В то же время зависимость шероховатости от усилия деформирования носит параболический характер, и поэтому усилия деформирования, лежащие в диапазоне от 0,7 Р „ до

1,3 Р, (где Pon — усилие деформирования, обеспечивающее получение наименьшей шероховатости), будут обеспечивать шероховатость, изменение которой составляет 20Х, а это не оказывает существенного влияния на эксплуатационные свойства деталей, Так как изменение усилия деформирования осуществляется в диапазоне от 0,7 Р „ до 1,3 Роп необходимом для стабилизирования отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силы резания, то и диапазон изменения последней не должен превышать диапазона усилия деформирования, т.е.

Рр „ вЂ” Рру . 1,3 Роя — 0,7Р „,;.

В противном случае стабилизирование отклонений упругих отжатий технологической системы не может быть осуществлена.

Совмещенная обработка по предлагаемому способу (фиг.3) осуществляется с помощью комбинированного инструмента, состоящега из резца 1 и накатного шарика 2, установленных в

119 658

Обработка КИ с изменением величины усилий деформирования От 0,5 .. до 3,5

0,13-0,22

0,034

ЬОО 0,094 420-580 корпусе 3. Усилия деформирования создаются пружиной 4, один конец которой упирается в регулировочный винт 5, а другой — в рычаг 6, передающий это усилие шарику 2. На корпусе 3 закреплена упругая балка 7, снабженная датчиками D„ D

Способ автоматического уйравления процессом совмещенной обработки осуществляется следующим образом.

Изменение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих от изменения условий обработки, контролируется датчиками Р„ и В сигналы от которых через усилитель подаются в сравнивающее устройство (СУ), где они сравниваются с сигналом, поступающим от задающего устройства (ЗУ). При неравенстве сигналов, поступающих от датчиков ЗУ, на выходе СУ появляется сигнал рассогласования определенного знака и величины. Этот сигнал через усилитель поступает на исполнительный механизм (ИМ), который соединен с регулировочным винтом 5, действующим через пружину 4 и рычаг 6 на марик 2 ИИ, в зависимости от величины и знака рассогласования вращает винт 5 в одну или другую сторону до тех пор, пока этот сигнал не достигнет минимально допустимой ве личины. Таким образом, измеряя упругие перемещения балки 7 относительно упора 8, вызванные действием силы резания и усилия деформирования, стабилизируют эти перемещения за счет приложения дополнительного усилия деформирования.

Если станок не имеет системы автоматического управления, то стабилизирование можно осуществлять вручную, для чего на суппорт,устанавливают микронный индикатор 9, а упор

8 убирают. При отклонении стрелки индикатора от нулевого положения

3S

45 рабочий поворачивает регулировочный винт 5 в требуемую сторону до тех пор, пока стрелка не вернется в нулевое положение.

Пример. Изготавливают детали из стали марки 45 с разностью диаметров Ф 53,5-56,0 мм. Детали обрабатывают комбинированным неуравновешенным инструментом с режущим и деформирующим (в виде шарика) элементами, расположенными в горизонтальной плоскости. Режущий элемент инструмента предварительно настраивается на размер ф 53,0 мм, а деформирующий элемент нагружают усилием

500 Н. В процессе обработки измеряют у каждого образца с помощью микронного индикатора (цена деления

0 001 мм), фактические величины отклонений упругих отжатий технологической системы, вызванные суммарной силой, образукицей от действия режущего и деформирующего элементов.

Эти отжатия сравнивают .с заданной средней величиной отжатия, возникающей при обработке детали, со средним значением диаметра, т.е. ф 54,5 мм. Отклонение отжатий от средней величины стабилизируют путем приложения к деформирующему элементу дополнительного усилия деформирования, т.е. с помощью винта увеличивают или уменьшают усилие деформирования до тех пор, пока это отклонение не достигнет минимально допустимого значения, при этом величина усилия деформирования не выходит эа пределы диапазона 350-650 Н.

Использование предлагаемого способа управления процессом совмещенной обработки резанием и ППД обеспечивает повышение точности обработки по сравнению с обработкой на настроенном станке только режущим элементом в

6 раз, а по сравнению с способомпрототипом, в 1,4-1,6 раза.

1194658 б

gg, ики

Составитель В.Кузнецов

Редактор А.Долинич Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Самборская

Заказ 73бО/Д9 Тираж 7б8 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