Способ поднастройки системы спид

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ- соответственно частота вращения чааечного резца в начапьный пе- риод обработки и после поднастройки. где и ии 1 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Могилевское отделение физикотехнического института АН БССР(,54 )(57 ) 1. СПОСОБ ПОДНАСТРОЙКИ СИСТЕМЫ СПИД, согласно которому деталисообщают вращение, а за счет изменения подачи инструмента в процессеобработки управляют упругими обжатия"ми звеньев системы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в процессе обработкипо мере износа инструмента увеличивают частоту вращения детали, выдерживая соотношениеТ. Т.Я Ф а Я,- 1 щ сопево р ЯО 1163999 А 4(5 ц В 23 В 1/00 //В 23 В 25/06,-;-". ьгде Я и Т - соответственно продольная подача и температура резца в начальныйпериод обработки;Я. и Т - соответственно продоль 1ная подача и температура резца после поднастройки;и ни . - соответственно частотафвращения детали в начальный период обработки и после поднастройки,2, Способ по п. 1, о т л и ч"а ю щ и й с я тем, что при.обработке чашечным резцом, обработку производят при поддержании соотношенияи и.ф 1Я- ф Я - ж соизг.ф и 1 ии,.30 35 Изобретение относится к станкостроению и находит применение приобработке магериалов с адаптивным управлением процессом.Цель изобретения - повышение точности поднастройки системыС 1 ПЩ и точности обработки путем уче-та,температурной нагрузки резца, апри обработке ротационным инструментом - и частоты его вращения.По результатам экспериментов ипроизводственных испытаний установле"но, что при износе резца увеличиваются силы резания и увеличиваетсячисло оборотов резца, Если определить зависимость изменения сил резания Р в процессе износа лезвия резца от изменения его числа оборотовпр, то придем к зависимостиР С и (1)где С - постоянная величина,При изменении продольной подачи3 резца силы тоже меняются; при увеличении подачи они увеличиваются,при уменьшении - уменьшаются. Зависимость изменения сил резания от подачи имеет видР = С (2) где С - постоянная величина,При увеличении скорости вращения детали (числа оборотов детали) силы резания уменьшаются. Зависимость изменения сил резания от числа оборотов детали имеет видР =С п (3) Установлено также, что показателистепени равны д =, с = (-)т.еприрост сил в период нормальногоизноса резца происходит так же, как приизменении подачи, а уменьшение силза счет увеличения числа оборотовдетали происходит в такой же степени,как при изменении подачи, и числаоборотов резца.Тогда можно записать с 8иис Ьп 1, п-Э ф - о Р 1 Я 1 )т,е. при р 8 (-у) для того,чтобы сила резания не изменялась,необходимо, чтобы произведение .Р 018Б, - щ сопзс (4)п "и.,5 1 О 15 20 25 40 45 50 .55 было одним и тем же, что и предусматривает предлагаемый способ, Тогдапри износе резца скорость его вращения и увеличивается, что увеличивает силы резания. По прототипу компенсацию увеличения сил производятза счет увеличения подачи, что умень-шает производительность обработки,По изобретению для компенсации увеличения сил увеличивают скорость резания илн скорость вращения детали,что способствует уменьшению сил резанаия при одновременном повышениипроизводительности обработки. Приэтом прирост сил за счет увеличениячисла оборотов резца в период егонормального износа происходит в такой же степени, как и уменьшениеэтих сил за счет увеличения скорости вращения детали. Уменьшение силможно осуществить также одновременным изменением числа оборотов деталии подачи. Варьируя изменением подачии числом оборотов детали, можно тонко и в широких пределах регулировать жесткость системы СПИД, выдерживая при этом постоянным произведениеЯ в. Несмотря на то, что силы резания в процессе обработки увеличива ются эа счет износа резца и повышениячисла его оборотов, тонкая регулировка беспечивает уменьшение сил засчет изменения числа оборотов детали и подачи, что стабилизирует жесткость системы СПИД и повышает точность обработки. П р и м е р 1. Производится механическая обработка ротора электродвигателя на универсальном токарном станке 1 К 62, В качестве режущего инструмента используется чашечный самовращающийся резец, Режимы, обработки: число оборотов детали п = 800 об/мин; начальная подача резца 80,28 мм/об; глубина резания й = 0,6 мм.В начальный период процесса обработки число оборотов резца равно и, " 190 об/мин. Фактический диаметр обработанной поверхности 1 р" 99,97 мм,Через 125 обработанных деталей фактический диаметр обработанной поверхности равен 9 100,03 мм. Число оборотов резца равно и = 250 об/мин, Производится поднастройка системы СПИД путем увеличения числа оборотов(6) детали. Подачу резца оставляем беэизменения, т.е. Я = Яо сфи ииФ5 Откуда и= 100 об/мин.О После поднастройки обработка производится с Я= 0,28 мм/об; и = 250 об/мин; и ,1000 об/мин.Фактический диаметр детали после поднастройки равен 6= 99,97 мм.15П р и м е р 2. Производим более тонкую регулировку способа примера 1. Для этого определяем новую подачу резца из выражения и,Я = Б; = соизй ополучим Я = 0,266 мм/об. По станку ЗО принимаем 3 = 0,26 мм/об, Полсе поднастройки детали в начальных размерах, обработку производим с 8 =0,26 мм/оби щ 250 об/мин и= 1000 об/мин.П р и м е р 3. Можно также на стройку произвести за счет одновре-. менного увеличения подачи и числа оборотов резца получим Я = 0,3 мм/об, ищ1125 об/мин.Производительность обработки воэрослаф 5 Р, с П = Б и 0,28 800=224 мм/мнн;до П Яи0,28 1000 280 мм/мнн;П = Яи 0,26.1000= 260 мм/мин;П = Би = 0,3 1125 щ 337,5 ы 1/инн. В результате поднастройки резцедержаО тель переместился на величину, необходимую для восстановления точности об работки деталей.Фактический диаметр обработанной детали после поднастройки системы 55 СПИЦ равен 6= 99,97 мм.Через определенный промежуток вре мени поднастройку системы повторяют. По результатам экспериментов и производственных испытаний установлено, что при работе резца увеличиваются силы резания вследствие увеличения фаски износа резца, что увеличивает количество теплоты, поступающей в резец, и его температуру. Если определить зависимость изменения силы резания Р в процессе износа лезвия от увеличения фаски его износа и увеличения его температуры, то получим/Р=Си =С 5(Т - , (5) где Т - температура резца;- начальная температура резца, в дальнейшем принимаемс О.Температуру .резца в процессе обработки измеряют термопарой или другим известным методом в любом его месте, но лучшие результаты получаются при измерении температуры в точке резца, отстоящей от лезвия не более чем на 5-10 мм. В этом случае получается малоинерцнонная система.Показатели степени в уравнениях (2), (3) и (4) равны оС " аС 1 =(, - у) г т,е. прирост температуры в период нормального износа резца происходят так же, как рост сил при изменении подачи и в такой же степени, как происходит уменьшение сил при увеличении числа оборотов детали.Тогда можно записать сБ"и "Т"- с 8"и "Тс и т,ь. при С О.1 (-7), дпя того, что бы сила резания не изменялась, необходимо, чтобы произведение Х Т,1 8 - 8; соизй1было одним и тем же.П р и м е р 4. В условиях примера 1 производится механическая обработка ротора круглым невращающимся резцом, и , 630 об/мин; Б0,28 мм/об. Термопара установлена под опорную часть пластинки, Температура резца перед настройкой Т30 С, диаметр детали 999,97 мм. Через 40 дета- лей Т35 С. Диаметр детали равен 9 100,00 мм. Составим уравнение поднастройки системы СПИД.Заказ 4132/О Тираж 1086 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 8, 35 5Произведем поднастройку системы СПИД посредством одновременного изменения подачи и числа оборотов. 1 О Тогда находим 8 0,3 мм/об; п800 об/мин. Фактический размер детали после поднастройки 6 = 99,97 мм. После поднастройки обработку производят с БО,Э мм/об, п=800 об/мин.15В результате изменения режимов резания уменьшается результирующая сила резания. Резцедержатель перемещается в радиальном направлении навеличину, необходимую для восстановления точности обработки деталей.Фактический диаметр обработанной детали после поднастройки системыСПИД равен 9 =, 99,97 мм. Через определенный (заданный) промежуток времени поднастройку системы повторяют. Способ поднастройки системы СПИДпрост в осуществлении и может бытьвнедрен при обработке деталей науниверсальном оборудовании и автома"тической линии.Изобретение позволяет повыситьточность поднастройки системы СПИД.