Способ хонингования наружных поверхностей

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам финишной обработки. Цель изобретения увеличение производительности и точности обработки путем повышения скорости исправления погрешности формы заготовки в течении всего времени цикла обработки. Для этого режимы резания изменяют пропорционально отношению текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки к максимальной погрешности формы, зафиксированной во время предыдущего хода хонголовки. В частности, изменяют усилие прижима и скорость осцилляции абразивных брусков и продольную подачу хонголовки. Усилие прижима и скорость осцилляции увеличивают пропорционально этому отношению и в местах, где погрешность формы максимальна, усилие прижима и скорость осцилляции в каждый ход хонголовки обеспечивают максимально допустимыми. Скорость же продольной подачи уменьшают пропорционально этому отношению и в местах, где погрешность формы максимальна, скорость продольной подачи в каждый ход хонголовки обеспечивает минимально допустимой, причем высшие гармоники колебания текущей погрешности формы, обусловленные погрешностями поперечного сечения, отфильтровывают. 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при финишной обработке тел вращения и плоских поверхностей. Целью изобретения является увеличение производительности и точности обработки путем повышения скорости исправления погрешности формы детали в течение всего времени цикла обработки. На фиг.1 приведена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 схема цепи управления; на фиг.3 показаны зависимости погрешности формы обрабатываемой детали, зафиксированные в течение 1-го, 2-го, (i 1)-го и i-го ходов хонголовки; на фиг. 4 изображены графики усилия прижима абразивных брусков в течение 2-го и i-го ходов хонголовки; на фиг.5 графики скорости осциллирующего движения абразивных брусков во время 2-го и i-го ходов; на фиг. 6 представлены графики скорости продольной подачи в течение тех же 2-го и i-го ходов. Устройство включает блок 1 измерения погрешности формы, блок деления 2, накопитель 3, запоминающее устройство 4, блок синхронизации 5 с датчиками положения 6, кроме того имеются три цепи управления цепь управления усилием прижима абразивного бруска, цепь управления скоростью осцилляции и цепь управления продольной подачей. Цепь управления усилием прижима бруска включает в себя первый блок умножения 7, первый сумматор 8, первый выходной усилитель 9 и первый исполнительный элемент 10. Цепь управления скоростью осцилляции состоит из второго блока умножения 11, второго сумматора 12, второго выходного усилителя 13 и второго исполнительного элемента 14. Цепь управления продольной подачей составлена из третьего блока умножения 15, третьего сумматора 16, третьего выходного усилителя 17 и третьего исполнительного элемента 18. В устройстве имеется блок 19 задания режима. Способ осуществляется следующим образом. Блок измерения 1 фиксирует текущую погрешность формы δ₁ обрабатываемой заготовки и передает ее в блок деления 2 и накопитель 3, который выделяет за каждый i-тый ход хонголовки максимальное значение погрешности формы (δ_макс)₁. Команду на передачу значения (δ_макс)₁ из накопителя в запоминающее устройство 4 подают датчики положения 6 посредством блока синхронизации 5. Запоминающее устройство 4 в течение i-го хода хонголовки имеет на своем выходе сведения о максимальной погрешности формы, зафиксированной на предыдущем ходу (δ_макс)_i-1, которое передается на второй вход блока деления 2, время подачи этого сигнала регулируется также через блок синхронизации 5. В блоке деления 2 рассчитывается отношение текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки и максимальной погрешности формы, зафиксированной на предыдущем ходу хонголовки. Эти данные поступают на первые входы трех цепей управления: цепи управления усилием прижима абразивного бруска, цепи управления скорости осцилляции абразивного бруска и цепи управления продольной подачей хонголовки. На один вход первого блока умножения 7 цепи управления усилием прижима поступает от блока деления 2 отношение δ_i/(δ_макс)_i-1, на другой вход от блока задания режима 19 значение максимально допустимого условиями обработки перепада усилия прижима Δ Р абразивного бруска к заготовке, эти величины перемножаются и подаются на первый вход первого сумматора 8, на второй вход которого подается минимально допустимое условиями обработки начальное усилие прижима Р_о, первый сумматор 8 производит сложение данных поступающих на оба входа и передает их на вход первого выходного усилителя 9, который усиливает значение сигнала до величины, необходимой для работы первого исполнительного элемента 10, который и регулирует усилия прижима абразивных брусков к заготовке. На первый вход второго блока умножения 11 цепи управления скоростью осцилляции абразивного бруска подается сигнал, равный отношению δ_i/(δ_макс)_i-1 от блока деления 2, на второй вход сигнал от блока задания режима 19 величиной максимально допустимого перепада скорости осцилляции абразивного бруска Δ V, эти величины перемножаются и поступают на первый вход второго сумматора 12, на второй вход которого подается минимально допустимое условиями обработки значение начальной скорости осциллирующего движения абразивного бруска V_о. Второй сумматор 12 производит сложение данных, поступающих на оба своих входа и передает их на второй выходной усилитель 13, который усиливает значение сигнала до величины, необходимой для работы второго исполнительного элемента 14, который и осуществляет привод осциллирующего движения абразивного бруска. Сигнал от блока деления, равный отношению δ_i/(δ_макс)_i-1 кроме того, подается на первый вход цепи управления продольной подачи, т.е. на первый вход третьего блока умножения 15, одновременно на другой его вход поступает от блока задания режима 19 сигнал величиной Δ S максимально допустимый перепад скоростей продольной подачи хонголовки, эти сигналы перемножаются и со знаком "минус" подаются на первый вход третьего сумматора 16, на другой вход которого от блока задания режима 19 поступает максимально допустимое условиями обработки значение продольной подачи S_o. Третий сумматор 16 производит сложение данных, поступающих на оба входа, и передает их на третий выходной усилитель 17, который усиливает значения сигнала до уровня, необходимого для работы третьего исполнительного элемента 18, который и осуществляет продольное перемещение хонголовки с абразивными брусками, причем масса подвижных частей третьего исполнительного элемента 18 выбирается такой, чтобы отфильтровать высшие гармоники колебаний скорости продольной подачи, обусловленные погрешностями поперечного сечения заготовки. Возможна фильтрация другими методами. На фиг.3 показаны результаты измерения погрешности формы произвольной заготовки блоком измерения в течение обозначенных ходов хонголовки, причем с течением времени погрешность формы δ, как известно, исправляется. Из теории абразивной обработки можно показать, что для обеспечения максимальной исправляющей способности наружного хонингования на каждом i-ом ходе хонголовки должны реализовываться максимальные изменения усилия прижима Δ Р, скорости осциллирующего движения Δ V и скорости продольной подачи Δ S, причем в местах, где погрешность формы максимальна, т.е. соответствует максимальной погрешности (δ_макc)_i-1 которая осталась после предыдущего хода, Р и V должны обеспечиваться максимальными, а S минимальной. В сечениях детали с текущей погрешностью δ₁ усилие, скорость осцилляции и продольная подача должны обеспечиваться пропорционально этой погрешности, причем там, где δ₁ 0, усилие прижима, скорость осцилляции должны принимать минимально допустимое значение Р_о и V_о, а скорость продольной подачи максимально допустимое значение, S_o. Этому соответствуют следующие законы изменения элементов режима: P_δ=P_o + P V_δ=V_o + V S_δ=S_o S Из фиг. 4 следует, что максимальный перепад усилия прижима абразивных брусков ΔР реализуется и на 2 ходе хонголовки, когда погрешность формы заготовки практически максимальна, и на произвольном ходе i, когда значительная часть погрешности формы уже исправлена. Максимальный перепад усилия Δ Р имеет место в том сечении по длине заготовки l, где погрешность формы в данный момент максимальна, в остальных сечениях усилие прижима пропорционально погрешности. Иллюстрация изменения скорости осциллирующего движения приведена на фиг. 5. В связи с тем, что влияние скорости оcциллирующего движения V на съем металла, практически аналогично влиянию усилия прижима Р, для скорости осциллирующего движения реализуются те же зависимости, что и для усилия Р. Несколько отличные зависимости от графиков усилий прижима и скорости осцилляции показаны на фиг.6 для скоростей продольной подачи. От скорости продольной подачи S зависит время обработки того или иного сечения заготовки с погрешностью формы δ_i. Чем больше погрешность, тем меньше должна быть скорость продольной подачи в этом сечении. Кроме того, на каждом ходе хонголовки должен обеспечиваться максимальный перепад скоростей продольной подачи Δ S. Причем вариацией продольной подачи исправляются только погрешности продольного сечения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ХОНИНГОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, при котором режимы резания изменяют в зависимости от погрешности формы обрабатываемой заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки, фиксируют максимальную погрешность формы заготовки за каждый продольный ход хонголовки, а режимы резания изменяют пропорционально отношению текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки и максимальной погрешности формы, зафиксированной во время предыдущего хода хонголовки. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что усилие прижима абразивных брусков к обрабатываемой заготовке увеличивают пропорционально отношению текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки к максимальной погрешности формы, зафиксированной во время предыдущего хода хонголовки, причем в местах, где погрешность формы максимальна, в каждый ход хонголовки усилие прижима брусков обеспечивают максимально допустимым. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость осциллирующего движения абразивных брусков увеличивают пропорционально отношению текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки к максимальной погрешности формы, зафиксированной во время предыдущего хода хонголовки, причем в местах, где погрешность формы максимальная, в каждый ход хонголовки скорость осциллирующего движения обеспечивают максимально допустимой. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость продольной подачи хонголовки уменьшают пропорционально отношению текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки к максимальной погрешности формы, зафиксированной во время предыдущего хода хонголовки, причем в местах, где погрешность формы максимальна, скорость продольной подачи в каждый ход хонголовки обеспечивают минимально допустимой, а высшие гармоники колебания текущей погрешности формы, обусловленные погрешностями поперечного сечения, отфильтровывают.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6