Способ оптимизации процесса резания

Авторы патента:

B23Q15 - Автоматическое управление подачей, скоростью резания или положением инструмента и(или) обрабатываемого изделия (программное управление G05B 19/00,например числовое программное управление G05B 19/18)[3]

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности определению оптимальных условий при чистовом точении на стенках с ЧПУ, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении. Целью изобретения является повьш1ение точности и качества изделия и стойкости режущего инструмента за счет оптимизации режимов обработки при чистовом точении.. Обработку ведут с линейно возрастающей подачей во времени , измеряют общий уровень виброакустического сигнала,определяют производную огибающей уровня виброакустического сигнала для текущего значения подачи и по минимуму значения уровня виброакустического сигнала определяют оптимальную подачу резца. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) (58 4 В 23 15/00

° g

Г..

I »« г (,,:...,:;-„А !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4093809/31-08 (22) 11.07.86 (46) 15.02.89. Бюл. К 6 (71) Киевский политехнический инсти- тут им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А.Остафьев, А.А.Мирзаев и В.В.Кокаровцев (53) 621.9.08(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9872052, кл. В 23 В 49/00, 1979. (54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к области . обработки материалов резанием, в частности определению оптимальных усИзобретение относится к обработке материалов резанием, в частности определению оптимальных условий резания при чистовом течении на станках с

ЧПУ, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении.

Цель изобретения вЂ” повышение точности и качества изделия и стойкости режущего инструмента sa счет оптимизации режимов обработки при чистовом точении.

На фиг. 1 представлена зависимость общего уровня виброакустического сигнала зоны резания от подачи резца; на фиг. 2 вЂ” схема для реализации способа оптимизации процесса резания.

Способ осуществляют следующим образом, ловий при чистовом точении на стенках с ЧПУ, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении.

Целью изобретения является повышение точности и качества изделия и стойкости режущего инструмента за счет оптимизации режимов обработки при чистовом точении. Обработку ведут с линейно возрастающей подачей во времени, измеряют общий уровень виброакустического сигнала, определяют производную огибающей уровня виброакустического сигнала для текущего значения подачи и по минимуму значения уровня виброакустического сигнала определяют оптимальную подачу резца . а

2 ил.

Производят обработку.с линейно возрастающей во времени подачей, измеряют обп(ий уровень виброакустического сигнала зоны резания, определяют минимум значения производной этого сигнала.

Сущность способа заключается в том, что при плавном изменении подачи резца во вторичной зоне и в зоне стружкообразования изменяется характер волновых процессов в соответствии с механикой и термодинамикой процесса. При этом наименьшему уровню относительных, ° взаимных перемещений заготовки и резца соответствует минимальное волновое сопротивление, а следовательно, наиболее благоприятные условия, обеспечивающие улучшение качества и точносз 145816 ти поверхности. Минимуму виброакустического сигнала при заданных скорости и глубине резания соответствует мимимум шероховатости и максимальная точ5 ность обработанной поверхности, а также максимальная стойкость резца.

Увеличение стойкости резца объясняется уменьшением колебательной скорости относительных перемещений заготовки 1р и резца.

Определение максимального значения виброакустического сигнала дает возможность получить оптимальное значение подачи при заданной скорости и глубине резания, при которых дастигается минимальная шероховатость и максимальная точность обработанной поверхности.

Согласно схеме, реализующей способ оптимизации процесса резания, сигнал, измеряемый пьезоакселерометром 1, усTaiioBJIeHHblM в непосредственной близости от зоны резания в направлении 2б одной из осей Х, 7, Z, подается на усилитель 2, затем на фильтры верхних

3 и нижних частот, на детектор 5 и затем на интегратор 6. С интегратора 6 через согласующее устройство 7, соединенное с автоматически регулируемым усилителем 8, сигналы подаются на аналого-цифровой преобразователь 9, а затем на микропроцессор 10. Время кванта для считывания задается таймером 11. Таймер 11 и микропроцессор 10, 35 работающие в ждущем режиме по программе поиска минимума и определения максимума значений производных, запускается с помощью специального бло- 4 ка контроля 12, например датчика определения касания реэиста.заготовки.

Сигналы о данных режима резания поступают в микропроцессор с устройства ЧПУ станка 13.

0 4

Пример. Обтачивают заготовку на стали 12Х18Н9Т твердосплавным резцом Т15К6, Ы.= 10, = 1.2, (g = 45

V = 138 м/мин, t = 0 5 мм, S вЂ” линейно возрастающая. Измеряют общий уро-. вень виброакустического сигнала согласно схеме, показанной на фиг.2. Определяют производную для огибающей уровня виброакустического сигнала, по фиг. 1 определяют минимум значения производной. Для данных пар

12Х18Н9Т и Т15К6 при V = 138 м/мин, 0,5 оптимальной является подача равная $=28 мм/мин, где шероховатость и точность поверхности наилучшая, стойкость резца в 2-2,5 ..раза выше, чем при обработке с другими подачами. Таким образом, можно находить оптимальное сочетание подачи резца с заданными значениями скорости и глубины резания для различных условий.

Данный способ позволяет по сравнению с прототипом сократить время исследования в 4-5 раз; определить оптимальные режимы резания для чистового точения; повысить производительность определения оптимальных режимов резания на 15-18K повысить культуру производства.

Формула изобретения

Способ оптимизации процесса резания, заключающийся в измерении уровня виброакустического сигнала зоны резания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и качества изделия и стойкости режущего инструмента, определяют общий уровень виброакустического сигнала зоны резания при возрастающей во времени подаче, и по минимуму значения общего уровня виброакустического сигнала определяют оптимальную подачу.

1458160 ф4УГ,Д

Составитель В.Жиганов

Редактор М.Товтин Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 303/17 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке торцовых поверхностей деталей типа колец на токарных станках и автоматах

Устройство для обработки поперечных пазов в ключах к замкам // 1450968

Изобретение относится к металлообрабатывающему оборудованию .и может быть использовано для обработки с одной установки нескольких пазов с возможностью изменить после каждого цикла обработки глубину одного или нескольких пазов по заданной программе

Способ контроля размеров изделий // 1450967

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для контроля изменения размеров изделий сложной геометрической формы в местах, не имеющих свободного доступа

Способ управления обработкой дисковой фрезой паза в детали // 1444130

Изобретение относится к области управления технологическим обррудованиеМэ в частности фрезерно-рас- .точным станкам с программным управленив -, н может быть использовано, при программировании процессов меха-- нической обработки деталей преимущественно при контурном фрезеровании кольцевых пазов большой ширины и отверстий крупногабаритных деталей

Устройство для управления поворотным столом металлорежущего станка // 1442372

Способ ориентирования сложной поверхности детали на столе станка с чпу // 1442371

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке сложных поверхностей деталей на металлорежущих станках с числовым программным управлением

Устройство для измерения размерного износа и положения режущего инструмента в токарных станках // 1442370

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в системах адаптивного управления размерной настройкой многоинструментальных станков с ЧПУ, например токарных

Устройство для измерения нагрузок в зубодолбежных станках // 1442369

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изучении явлений резания и затирания в зубодолбежных станках

Система компенсации износа элементов металлорежущего станка // 1440670

Изобретение относится к автоматизации машиностроения и .может быть использовано в металлорежущих станках различного назначения

Система управления переключениями в станках с автоматизированным рабочим циклом // 1433764

Способ оптимизации процесса механической обработки с последующим автоматическим обеспечением заданной износостойкости режущего инструмента и качества формирования поверхностного слоя и устройство для его осуществления // 2104143

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом механической обработки деталей в станкостроении и может быть использовано для назначения, автоматического выбора и поддержания оптимальных режимов обработки на автоматизированном станочном оборудовании, обеспечивая выпуск деталей с заданными параметрами, определяющими эксплуатационные характеристики готовых изделий, и заданную износостойкость режущих инструментов, дискретно восстанавливая их геометрию после каждого рабочего прохода

Способ управления приводом поступательных перемещений // 2106950

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам управления приводом машины

Станок для шлифования тормозных колодок с автоматической коррекцией износа шлифовального круга // 2108220

Изобретение относится к области машиностроения и металлообработки и может быть использовано в шлифовальных станках с принципами адаптации и самонастройки

Контроллер для станков с чпу // 2108900

Изобретение относится к средствам оптимизации металлорежущих станков с ЧПУ

Способ диагностики токарных станков по параметрам точности и устройство для его осуществления // 2123923

Устройство управления точностью обработки деталей // 2124419

Изобретение относится к области металлорежущего оборудования, и, в частности, к обработке деталей с высокой точностью на токарных станках

Способ механической обработки нежестких осесимметричных деталей и устройство для его реализации // 2130360

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при автоматизации токарной обработки нежестких деталей с применением систем автоматического управления

Станок для обточки колесных пар без демонтажа их с железнодорожного транспортного средства // 2130361

Изобретение относится к металлорежущим станкам, а именно к токарным станкам для обточки колесных пар, преимущественно электровозов и тепловозов без их демонтажа

Делительная машина для изготовления периодических штриховых структур, преимущественно дифракционных решеток (варианты) // 2130374

Устройство автоматического управления точностью токарного станка // 2130826