Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к отделочно-упрочняющей обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированными инструментами . Цель изобретения - повышение качества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования . Деформирующий элемент располагают перпендикулярно режущему элементу и прикладывают к нему крутящий момент . Последний вызьшает дополнительную силу Рдоп между деформирующим элементом и обрабатьшаемой поверхностью , равную по величине и противоположную по направлению изменению радиальной составляющей силы резания. Величина дополнительной силы определяется диапазоном f Рдоп -Р Ае :f пок. мокс . где Р еФ Усилие деформирования, (ач коэффициент трения качения между деформирующим элементом и обрабатыаемой поверхПОК . ААОК J. - максимальный коностью , f эффициент трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью. Обработку режущим элементом осуществляют с радиальной составляющей силы резания, изменение которой не превышает диапазона изменения дoпoлниteльнoи силы. Это позволя-с ет также повысить точность обработки; 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 2 ил 4. 4 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5114 В 24 В 39/00 оВНсАННЕ изоБркткни

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4117922/25-27 (22) 09.06.86 (46) 15.12.88. Бюл. 11 46 (7?) П.С,Чистосердов, О.В.Цумарев и В.Н.Данилов (53) 621 ° 923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1194658, кл. В 24 В 39/00, !

1.03.84. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ И ПОВЕРХkl0CTHbIM ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированными инструментами. Цель изобретения — повышение качества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования. Деформирующий элемент располагают перпендикулярно режущему элемен„„SU„„1444133 А1 ту и прикладывают к нему крутящий момент. Последний вызывает дополнительную силу Рд, между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью, равную по величине и противоположную по направлению изменению радиальной составляющей силы резания.

Величина дополнительной силы определяется диапазоном Р д, и А,„ < Рд,„ 4 Р ае Е и . к где Р еф — усилие деформирования, f „ — коэффициент трения качения между деформирующим элементом и обрабатыаемой поверхностью, f„,„ максимальный коэффициент трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемой Я поверхностью. Обработку режущим элементом осуществляют с радиальной сос" тавляющей силы резания, изменение ко- торой не превышает диапазона изменения дополнительной силы. Это позволяет также повысить точность обработки;

1 з.п. ф-лы, 1 табл. 2 ил.

0®ш

1444133 где Р,, к с ц аок. макс

; сыгие дефармирования „ коэффициент трения качения между деформирующим элементом и Обра батываемой поверхностью; максимальный коэффицие11Т трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью

Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей совмещенной обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД} комбинированными инструментамы и может быть использовано при обработке на станках, имеющих систему автоматического управления, Цель изобретения — повышение ка- О чества обработки за счет поддержания постоянным усилия дефармированыя, На фиг.1 показана схема, поясняющая управление процессом совмещенной обработки по предлагаемому способу 15 (силы приведены к оси вращения детали}; на фиг.2 — принципиальная схема устройства для осу",11ествления предлагаемого способа, Спссоб осуществляют следующим обP II .1 .; М, При изменении силы резания Р р(Р „,=

=-ОА.„; Р, = OA ) к обрабатываемой детали прикладывают даполнытельпу1о сиЛу Рд (Р д, =ОС1 P II ()а 1= ОС ) 1 акую что проекция равнодействующей 7Р на ось OY остается постоянной, т.е. вы-. полняется условие

Рд а д7 --,у (ОСq =БР 1 3 ОС 1 ЭЭ ) а

При таком условии упругие сжатия в системе СПИД вдоль оси 07 постоянны.

Управление процессом совмещенной обработки резанием и ППД включает измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силы резания. Деформырующий элемент располагают перпендикулярно режущему и прикладывают

4О крутящий момент. Доголни1ельная сила

1,„, возникающая при ="ioì между,г1еформирующим элементам и обраоатываемой поверхностью, равна. по величине и протывополож1-.:а па направлению изменены10 рядияльнаи састявля10щей с11лы

45 резания, при этом величина доп1слнытельной силы определяется диапазоном

Р -" с шеф каа - дап басф аок. макс 1

При этом изменение радиальной ".оставляющей силы резания не должно превышать диапазон изменения дополнительной силы.

Совмещенная обработка по предлагаемому способу (фиг,2) осуществляется с помощью комбинированного инструмента, состоящего из резца 1 и деформи— рующего ролика 2, установленных в корпусе 3. Усилие деформированыя созда.ется пружиной 4 Ii регулировочных винтом 5. Крутящий момент создают путем торможения деформирующего ролика посредствам зажима б и винта 7.

На корпусе 3 установлено устройство измерения упругих перемещений обрабатываемой детали 8, снабженное дати Д„и Д

Изменение отклонений упругих Gòжатий технологической системы, возникающих от изменения условий обработки, контролируется датчиками Д, и

Д, сигналы от которых через усилитель подаются в сравнивающее устройство (СУ), где они сравниваются с сигналом, I эстугающым от задающего устройства (ЗУ). При неравенстве сигналов, поступающих из датчиков ы ЗУ, на выходе СУ появляется сигнал рассогласовани». Этот сигнал через усH ли ель пасту паст EIG испОлнительньз механизм (ИК), который соединен с регулиров Очным винтам 7, дейс -:в;""лгпи через зажим б на дефо рмырующий ролик -.

ИИ в завис1 мОсти Gт величины li знЯКЯ сиги:.;па рас согласования Вращае" винт

7 в ту ылы иную сторону да т=-:, - op„ пока -тот сигнал не достигнет минимальна допустимой величины, Таким абразом, измеряя вели1и -y упругих перемещений, вызванньх действием изменяющейся силы резания, стабилизируют эти перемещения за счет создания до-. полнительной силы между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью, Ксли станок: — е имеет системы автоматического управления, то стабилизирование можно осуществить вручнучо, для чего устанавливается MHKpoi EI индикатор 9. При отклонении стрелки

ынцикатора от нулевого положения га— бочий поворачивает регулировочный винт 7 в требуемую сторону до тех пор, пока стрелка не вернется в нулевое положение.

Пример ° Изготавливаю- три партии образцов из стали 45 диамет1444133 ром(А )35,0 мм и длиной (1) 250 мм.

Образцы одной партии обрабатывают комбинированным инструментом по предлагаемому способу. Режущий элемент инструмента предварительно настрайвается на размер ф 34 0 мм, а деформирующий ролик нагружают усилием

600 Н. В процессе обработки измеряют отклонения упругих отжатий каждого 10 образца относительно суппорта с помощью индикатора (цена деления

0,001 мм). Отклонения отжатий стабилизируют путем создания дополнительной силы между деформирующим эле- 15 ментом и обрабатываемой поверхностью, т.е, с помощью винта 7 притормаживают деформирующий элемент до тех пор, пока его отклонение не достигнет минимально допустимого значения. 20

Для получения сравнительных данных образцы второй партии обрабатыРежим обработки

Средняя

Средняя шероховатость, по длине, R» мкм

Способ обработки разность предельP.Н

t, мин п, o6/ìин ных отклонений по длине, мм

0,208 6,8...5,0

800 О, 094 — 1

0,092 0,14. ..0Ä12

800 О, 094 600 1

0,063 0,14...0,12

800 О, 094 600 1

Предлагаемый с лособ управления процессом совмещенной обработки резанием и ППД повышает точность обработки валов по сравнению с обработкои на настроенном станке только режущим элементом в 3,3 раза, по сравнению с известным способом в 1,7

1,5 раза.

Обработка режущим инструментом

Обработка комбинированным инструментом с чзменением углового расположения деформирующего элемента относительно режущего

Обработка комбинированным инструментом по предлагаемому способу вают одним режущим элементом без стабилизирования отклонений упругих отжатий технологической системы; путем поворота деформирующего элемента относительно режущего стабилизируют отжатия технологической системы при обработке комбинированным инструментом образцов третьей партии.

Рабочие режимы для трех способов обработки устанавливаются одинаковыми, После обработки каждой партии on" ределяют разность предельных отклонений размеров по длине детали, т.е. точность обработанных деталей, горизонтальным оптиметром (цена деления

0,001) и шероховатость — профилеграфом-профилометром модели 20) завода

"Калибр", Результаты измерений образцов трех партий, обработанных трЬмя различными способами, сведены в таблицу.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием, при котором осуществляют измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в

1444133 результате изменения радиальной составляющей силы резания, и стабилизацию этих отжатий при одновременной обработке детали режущим и деформиру5 ющим элементами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования, деформирующий элемент располагают перпендикулярно режущему элементу и прикладывают к нему крутящий момент, выI зывающий дополнительное усилие Р д равное по величине и противоположное по направлению. изменению радиальной составляющей силы резания, при этом .величина дополнительного усилия выбирается в пределах

Я « 46@ Рок ма р р где p«< — усилие деформирования; коэффифицент трения качения между деталью и деформирующим элементом;

Ед „ „„ „ — максимальный коэффициент трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что обработку режущим элементом осуществляют с радиальной составляющей силы резания, причем изменение ее не превышает диапазона изменения дополнительного усилия, 1444133

Сос тавитель В . Кузнецов

Техред Л. Сердюкова Корректор В.Романенко

Редактор N,Ïåòð,÷à

Заказ 6434/16

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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