Способ выбора режима резания для станков с программным управлением

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано преимущественно при оптимизации фрезерования заготовок с закономерно изменяющимся припуском на станках с программным управлением. Цель изобретения - повышение долговечности срока службы режущего инструмента за счет установления изменения подачи режущего инструмента. Длину рабочего хода режущего инструмента разбивают на участки. Для первого участка задаются интервалом изменения подач. Определяют подачу, соответствующую минимальному времени. Это значение подачи принимают в качестве начального для второго участка обработки и так на всех последующих учас € стках с фиксацией степени износа ре (Л жущего инструмента на каждом участке и установлением зависимости износа инструмента от переменной подачи. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

M>I t» . tА>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3586583/25-28 (22) 29.04.83 (46) 15. 11.86. Бюл, ¹ 42 (71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Г.М.Шейнин и М.Н.Бобков (53) 621.941.1(088.8) (56) Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием. Шейнин Г.М,, Губий В.П. Стойкость инструмента при фрезеровании торцовой фрезой с изменяющейся подачей, Тула, 1979, с. 145158. (54) СПОСОБ ВЫБОРА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

ДЛЯ СТАНКОВ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано преимущественно при опти„„SU„„1270647 А 1 (бц 4 С 01 N 3/58 В 23 В 1/00 мизации фрезерования заготовок с закономерно изменяющимся припуском на станках с программным управлением.

Цель изобретения — повышение долговечности срока службы режущего инструмента за счет установления изменения подачи режущего инструмента. Длину рабочего хода режущего инструмента разбивают на участки. Для первого участка задаются интервалом изменення подач. Определяют подачу, соответствующую минимальному времени. Это значение подачи принимают в качестве .начального для второго участка обработки и так на всех последующих участках с фиксацией степени износа режущего инструмента на каждом участке и установлением зависимости износа инструмента от переменной подачи.

3 ил.

70647 з ределяемый величинами Б* и S+. За1 тем вычисляют значение подачи в конце рабочего хода! «* (2) 20 (4) Б* = $* .+ $ *. dg, 3 2

ЗО 1 сГ-ь«т с г п (1 (1 S, аХ,« .

= —,— ° (1 + -- — — — )+Т .g . (1)

Б! !

М где dt g

d j> о

S, $1

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано преимущественно при оптимизации процессов фрезерования заготовок с закономерно изменяющимся припуск >м на станках с программным управлением.

1(ель изобретения — повышение производительности обработки за счет установления закономерности изменения подачи режущего инструмента.

На фиг. 1 показан график изменения составляющей Р силы резания вдоль пути обката заготовки при обработке цилиндрического колеса с круговыми зубьями, на фиг. 2 — схема проведения эксперимента; на фиг. 3 график изменения подачи $ вдоль пути обката при условии минимального штучного времени обработки заготовки, При нарезании цилиндрических колес с круговыми зубьями нагрузка на зубья черновой головки при работе с равномерной подачей обката оказывается резко неравномерной (фиг, 1).

Для установления закона изменения переменной подачи, обеспечивающего максимальную производительность, дли ну рабочего хода разбивают на участг 2 «a o « ЛЛ Я ПЕРВО О УЧа стка задаются интервалом изменения подач в начале обработки S, -Б„„„„, 1«сНН и интервалом изменения ускорений подачи Б, мчн — Б<ма„е Используя методы планирования эксперимента, выполняют обработку образцов, измеряют износ зубьев, устанавливают зависимость степени износа g, от величин S, S, и находят минимальное значение функции — приращение штучного времени в связи с обработкой первого участка,, мин; — время смены изношщнного инструмента, мин; — длина участка обработки, мм — подача, мм/мин; — ускорение подачи.

Одновременно фиксируют значения

S* и Б", при которых функция (1,) минимальна, и принимают на первом участке м, в качестве оптимального линейный закон изменения подачи, опЭто значение принимают в качестве начального для второго участка обработки длиной d7 . 11а этом участке про.

1О водят испытания при разных значениях л ускорения подачи Ь и фиксируют соответствующие значения степени износа

После этого устанавливают оптиг мальное значение ускорения подачи

15 S *, которому соответствует минимальное значение функции (1 + ††††--) + 1 g (3)

1 - 2 4 г

2 2 2

Находят значение подачи в конце участка <«.2

Аналогично для участка с номером

3. (1 = 2 «3 «е е ° °,° °, «и) минимизируют функцию

Находят оптимальные значения S

„!

Б; * и подачу в конце участка

БА = $* + Б,* p ° (6) В пределах каждого интервала А1; подача Б„ изменяется по линейному закону. с

4О

Пример . 11роводят нарезание опытной партии цилиндрических колес с круговыми зубьями роторов шестеренных насосов с числом зубьев Е = 12, 45 модулем m = б мм шириной венца Ь

« l

= 80 мм. Материал зубчатых колес сталь 40Х. Нарезание осуществлется на экспериментальной установке, созданной на базе горизонтально-фрезерного станка 6Р82Г« двусторонней рез50 цовои головкой с минимальным радиусом

R = 60 мм. В головке устанавливается шесть наружных и шесть внутренних резцов из стали Р9К10, Скорость резания при обработке У = 47, 1 м/мин, подача обката (скорость движения центра заготовки) S = 5 t,.8 мм/мин.

При этом время черновой обработки одного зуба с равномерной подачей

12706 з обката составляет t» = 1,59 мин.

Е

3а критерий износа инструмента принята площадка износа по задней поверхности внутреннего резца величиной = 0 8 мм, Ио достижении этой величины износа работу инструментом прекращают и осуществляют его переточку. Ири указанных режимах резания период стойкости инструмента составляет примерно 25 деталей. Вре- 10 мя смены затупившегося инструмента

Т,„ = 10 мин. Процесс обката при нарезании начинается "внутри" резцовой головки и заканчивается вне ее. 15

Измерения силы резания проводятся при помофи специального динамометрического устройства. Значения силы резания фиксируются на ленте осциллографа Н115. 20

Часть партии зубчатых колес (n =

= 54 шт) нарезается с неравномерной подачей обката, закономерное изменение которой устанавливается указанным способом, причем за критерий опти- 25 мизации принимается минимальное штучное время обработки колеса (при условии сохранения периода стойкости, примерно равного периоду стойкости инструмента при обработке с равномер- ЗО ной подачей обката). Интенсивность или прирост линейного износа задней поверхности резца можно считать независимыми от величины износа. Величину износа о = 0,8 мм, при которой инструмент отправляется в переточку, принимают за f00 . Зная величину износа сР„, cf ......, о инструмента после обработки колес подгруппы на .участке Х„ подсчитывают какую часть 1О .каждая величина износа n„, <у

0; составляет от величины cF ° Учитйвая, .что значение S в формуле (1) равно тангенсу угла Ы подсчитывают по

Формуле (1) значения at т, ф 45 ьй,„ ; ...,л, и принимают те.

Ф значения начальной подачи обката Я и угла, при которых ьйы,=6, „„„

В данном случае наилучший вариант, 1 для которого $ = 78 мм/мин, S = tg а =

50 = -1,3547.

Далее проводят нарезание заготовок на участке обката лХт = 6 66 мм, 47 4 соответствующем участку АВ графика изменения силы резания Pz . Причем обработку в точке А начинают с подачей, равной принятой оптимальной подаче в конце участка ОА, а именно S-5 1, 8 мм/мин (фиг. 2), На участке АВ варьируются три значения ускорения подачи (фиг.

2), При этом партия колес разбивается на три группы по 18 заготовок в каждой. Обработка начинается с положения, при котором было прервано нарезание зуба на предыдушем участке ?, Точная установка зубчатого колеса для этого осуществляется с помощью специального фиксатора. Минимальное штучное время по результатам обработки участка Р, определяется по формуле (3).

Порядок проведения эксперимента на последующих участках аналогичен.

По результатам исследования построен график изменения подачи S вдоль пути обката Х (фиг. 3), соответствующий минимальному штучному времени обработки зубчатых колес.

Формула изобретения

Способ выбора режима резания станков с программным управлением, заключающийся в том, что обрабатывают образцы режущим инструментом с пере-. менной подачей, измеряют износ и уста" . навливают функциональную зависимость износа инструмента от переменной подачи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности обработки, длину рабочего хода режущего инструмента разделяют на участки, задают величину подач в начальной точке рабочего хода и в конце первого участка, определяют ускорение подач на этом участке; замеряют время при всех ускорениях подач, выбирают подачу по минимальному времени, принимают ее значение.за начальную величину подачи при обработке второго участка, обработку каждого последующего участка начинают с подачи, собтветствующей минимальным затратам времени на предыдущем участке.

1270647

Составитель О.Губерниева

Редактор И.Касарда Техред Л.Олейник Корректор С.Черни

Заказ 6235/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4