Способ экспресс-контроля обработанной поверхности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1765758 1 ч 3/58 // В 23 В 25/О 51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2(54) СПОСОБ ЭКСПРЕ РАБОТАННОЙ ПОВЕРХ (57) Применение; техно ния,металлообрабатыв ность, станкостроение,СС-КОНТРОЛЯ ОБНОСТИогия машиностроеающая промышленСущность способа; К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт сверхтвердых материалов АНУССР(56) Прогрессивная технология обработкималожестких деталей, Тезисы обл. научнопрактич, конференции 12 - 13 мая 1987,Тольятти, 1987, с, 39-40. Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при экспресс-контроле обработанной поверхности.Целью изобретения является повышение точности контроля обработанной поверхности.Способ поясняется чертежом, где Е - мгновенная частота; А - средневыпрямленное (эффективное) значение акустической эмиссии (АЭ); й - шероховатость;- длина обработанной поверхности; валор, Апор, йпор - соответственно их пороговые значения. Способ осуществляют следующим обром,Осуществляют рабочее точение заготовки из твердого сплава ВКзаточенным резцом из АТП с геометрией а =100, у =О, 1=0, р =45, р =15 на стенке ТПКВМ осуществляют резание детали, затем производят возвратное движение режущего инструмента по траектории обработки, При возвратном движении режущего инструмента регистрируют параметры сигналов акустической эмиссии, в качестве информативного параметра выбирают эффективное значение уровня сигнала, дополнительно к указанному параметру регистрируют мгновенные значения частоты сигнала. Способ позволяет исключить влияние таких факторов, как твердость материала, глубина резания и помеховые ситуации на оценку шероховатости детали, т,е, позволяет повысить точность контроля качестваповерхности, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с ЧПУ "Электроника К 60" с бесступенчатым приводом главного движения,Длина заготовки 20 мм, диаметр 30 мм, скорость вращения 200 об/мин, глубина резания 0,2 мм, скорость подачи 24 мм/мин.Значение шероховатости измеряют при помощи профилометра-профилографа мод.201 завода "Калибр",После проведения рабочего прохода осуществляют возвратное движение режущего инструмента по траектории обработки при тех же частоте вращения шпинделя и скорости подачи инструмента, Измеряют средневыпрямленное значение сигнала АЭ и мгновенную частоту в полосе частот 80- 300 кГц. Коэффициент передачи тракта 2000.Использование параметров сигнала АЭ, в частности эффективногозначения уровня сигнала АЭ и мгновенной частоты, позволяет обнаруживать при возвратном движе40 45 50 нии режущего инструмента по траектории обработки эффект касания микронеровностей режущего инструмента и обработанной им поверхности, что вызывает слабую генерацию сигналов АЭ. При ухудшении качества обработанной поверхности, в частности с повышением шераховатости и др, факторами, возрастают размеры микроне- ровностей, в результате чего происходит процесс резания, режущий инструмент как бы дообрабатывает заготовку, что вызывает рост уровня и изменение спектрального состава АЭ. При наличии недообработанных участков, связанных, например, с микросколами передней грани режущего инструмента или отклонением размеров от заданных, происходит резкий рост сигнала АЭ, Рост сигнала АЭ наблюдается и при прохождении режущим инструментам участков с повышенной твердостью обрабатываемой поверхности.На чертеже видно, что отклонение шероховатости приводит к изменению средне- выпрямленного значения сигнала АЭ и мгновенной частоты.В результате контрольных экспериментов были определены пороги, соответствующие значению ба =0 45; Апор = 900 МВ, Епор.- = 22 10 имп./с.Заявляемый способ позволяет избежать ошибок позиционирования, связанных с отводом режущего инструмента и его повторным позиционированием в место начала резания. Устраняются ошибки, связанные со случайностью места касания режущего инструмента и обрабатываемой поверхности при осуществлении прохода на холостом ходу, так как после обработки поверхность имеет форму спиралевидной волнистой поверхности, имеющей направление, совпадающее с направлением подачи и отражающей форму вершиньрезца,В способе не будет иметь значения на выступ или впадину попадет режущий инструмент, так как при возвратном движении он будет пересекать одинаковое количество следов от предыдущего прохода при.резании, а спиралеобразный след инструмента будет идти в противоположном направлении, Это повышает точность метода при наличии зон с различной твердостью и ше 5 10 15 20 25 30 35 роховатостью. Кроме того, изменение направления подачи будет изменять резонансные свойства системы СПИД, что позволит выявить накопленные ошибки, проявляемые в волнистости поверхности, связанные с наличием детерминированных резонансных свойств системы СПИД при неизменной конфигурации системы и режимов.Наиболее эффективным средством для реализации указанного способа является использование метода АЭ, который несет обширную информацию из места соприкосновения режущего инструмента и обрабатываемой поверхности, Частотная область обнаружения сигнала АЭ лежит значительно выше области обнаружения частот системы СПИД, метод АЭ значительно более помехоустойчив в этом отношении. Эффективное значение сигнала АЭ в значительном диапазоне линейно зависит от микротвердости материала и глубины резания. Наличие недообработанных участков, т.е. участков, у которых размеры превышаютопределяемые допуском, а также при превышении заданной микротвердости, будет наблюдаться рост параметров сигнала АЭ относительно порогового уровня тем больший, чем больше наблюдается отклонение указанного параметра, Способ позволяет определять следующие параметры обработанной поверхности в моменты соприкосновения с режущим инструментом: шероховатость поверхности, степень отклонения размеров обработанной поверхности и микротвердость материала,Формула изобретения 1. Способ экспресс-контроля обработанной поверхности, заключающийся в том,что после обработки определяют параметрысоприкосновения поверхности и режущегоинструмента на холостом ходу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности, параметры соприкосновения определяют при возвратном движении режущего инструмента по траекторииобработки,2. Способ по и 2, отл и ч а ю щи й с ятем, что в качестве параметров соприкосновения используют параметры акустическойэмиссии.1765758- + - - - - - - - -мГб ГЮ Ф б В ГО ГГ авитель С,Удовикед М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редак Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5