Способ контроля процесса резанияпри токарной обработке

Ф е нс тниесь,й фб тес О П И С -ЯЕ- ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфветсмик Социалистических Рес публии(5)М. Ки. В 23 В 1/00 Госудврствеиный комитет СССР оо лелем изобретений и открытий(22) Авторы изобретения В.С. Антонюк, И.В. Иаксимчук и В.А, Остафьев Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(21) Заявитель 54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ ТОКАРНОЙОБРАБОТКЕ Изобретение относится к металлообработке на токарных станках и предназначено для определения состояния системы СПИД, а также для управления и контроля процессом резания.Известен способ контроля процесса резания урн токарной обработке,при котором в процессе обработки регнст" рируют датчиками, расположенными в теле инструмента, амплитуды действующих сил, по которым контролируют сам процесс Ь 1 .Однако у такого способа отсутствует контроль состояния инструмента в . процессе резания.Цель изобретения - повышение точности контроля виброустойчивостн процесса резания. Поставленная цель достигается тем, что датчики предлагаемым способом устанавливают перпендикулярно друг другу в трех плоскостях, две из которых перпендикулярны оси вращения детали, измеряют сдвиг фаз между амплитудами двух сил по отношению ктретьей, выбранной в качестве эталонной, определяют разность между. этими измерениями и по величине разности сдвига фаз судят о процессе резания. На фиг. 1 схематически изображенырезец и деталь в процессе резания,нафиг. 2 - временные диаграмьы действия составляющих сил резания.Обрабатываемая деталь 1 в процессе резания оказывает воздействие нарезец 2 в виде сил Р, Р, Р ; которые взаимно перпендикулярны. Относительно оси 3 вращения детали установ"лены датчики 4, 5, б измерения сил,причем каждый датчик воспринимаетдействие только той силы, перпендикулярно которой ои установлен.В качестве датчйка могут быть ис пользованы акселерометры или другиедатчики, позволяющие измерить внутренние напряжения, возникающие в резце под действием сил Рту Р У РхНа диаграмме действия составляю щих сил резания по оси абсцис обозначено текущее время. По оси ординатдействие сил, а также номер датчика,который воспринимает это действие.Цифрами по оси абсцис условно обозначены моменты скола.Рассмотрим действие сил в процес-се резания, начиная с какого-то момента времеви, который соответствуетначальной точке отсчета. Заготовка, З 0 совершая вращательное движение, воэ 3 79 З 721действует на резец в направлении сил Р , Р, РХ, Под действием силы Р резец прогибается до момента, пока упругая сила деформации резца не превысит силу Рх, Как только упругая сила достигнет своего максимума, начинается лавинообразный процесс скола материала заготовки. Режущая часть резца под действием упругой силы совершает возвратное движение, при этом эа счет того, что происходит отделение части материала срезаемого слоя о на величину Ь 1 по касательной к окружности заготовки, а скорость резания намного меньше скорости скола,то сила Р уменьшается. Уменьшение происходит до тех пор, пока поверхностьзаготовки опять не коснется режущей кромки. После касания процесс повторяется.Сила Р в начальный момент имеет максимальное значение, так как пло- ;щ щадь контакта резца по задней грани с деталью имеет максимальное значение. По мере прогиба резца площадь контакта уменьшается, что приводит к уменьшению силы Ру. Уменьшение силы происходит до начала момента скола, по мере возвращения резца в первоначальное состояние действие силы увеличивается.Сила Р обусловлена скоростью по-. дачи при резации заготовки. В первый ЗО момент времени сила Р имеет максимальное значение, так как произошло врезание режущей кромки в тело заготовки. В следующий момент под действием силы Р резец прогибается, а 33 это равносильно тому, что режущая часть вернулась в точку, предшествующую начальному моменту (только касательно действия силы Р), Кроме того,прогибание резца равносильно тому, що что в некоторый момент подача отсутствует или равна О. Соответственно сила в этот момент будет иметь минимальное значение. Уменьшение силы Рх связано с тем, что режущая часть резца смещается вниз относительно оси вращения заготовки, поэтому площадь контакта срезаемого слоя по направлению действия силы Р уменьшается. В момент скола резец возвращается в начальное состояние,В процессе резания датчики воспринимают действие сил резания, а так как резец в процессе резания совершает колебания в результате действия этих сил, тона выходе датчиков сигнал, характеризующий действие сил, имеет колебательный характер в пределе, который может быть принят за гармоническое колебание. Причем действие сил в трех плоскостях в один и тот же момент времени неодинаково, что объясняется запаздыванием действия сил в одной плоскости о .носитель- но другой. Измеряя это запаздывание, которое выражается в разности фаз между амплитудами действия сил, судят о траектории движения режущей части резца. При отклонении этой траектории от заданной судят о состоянии инструмента и системы СПИД.формула изобретенияСпособ контроля процесса резанияпри токарной обработке, при которомв процессе обработки регистрируютдатчиками, расположенными в теле инструмента, амплитуды действующихсил, по которым контролируют сам процесс, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности контроля виброустойчивости процесса резания, датчики устанавливают перпендикулярно друг другу в трех плоскостях,две из которых перпендикулярны осивращения детали, измеряют сдвиг фаэмежду амплитудами двух сил по отношению к третьей, выбранной в качествеэталонной, определяют разность между этими измерениями и по величинеразности сдвига фаз судят о процессерезания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 416165, кл. В 23 В 1/00, 1974,793721 Составитель В. Платоновлис Техред И. Рейвес Корректор М. Деичи И ПодСССР сн Тираж И Государст делам изобр 5, Москва,4/у илиал ППП "Патент" Ужгород, ул. Проектна з 10691/74 ВНИИ по 11303