Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностно-пластическим деформированием

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПЮЛИН д)4 В 24 В 39/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТ Н АВТО ей ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 946075, кл. В 24 В 39/00, 1982.(54)(57) 1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМИ ПОВЕРХНОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ, включающий измерение отклонений упругих отжатий технологичекой системы, возникающих в результа.801194658 А те изменения радиальной составляющсилы резания,и усилия деформированияи стабилизирование этих отжатийпри одновременной обработке деталирежущим и деформирующим элементами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности обработки,стабилизирование отжатий осуществляют путем приложения к деформирующемуэлементу дополнительного усилиядеформирования, равного изменениюрадиальной составляющей силы резания, при этом величину усилия деформирования принимают в диапазоне от0,7 Роот до 1,3 Роптгде ро.усилие деформирования,1194658 2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обработку режущим элементом осуществляют с радиальной Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей совмещенной обработке резанием и поверхностно-пластическим деФормированием (ППД) комбинированнымиинструментами, и может быть использовано при обработке деталей настанках, имеющих систему автоматического (адаптивного) управления.Цель изобретения - повышение точности обработки.Указанная цель достигается тем,что согласно способу, включающемуизмерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силы резанияи усилия деформирования, и стабили-.зирование этих отжатий при одновременной обработке детали режущим идеформирующим элементами, стабилизирование отжатий осуществляют путемприложения к деформирующему элементудополнительного усилия деформирования, равного изменению радиальнойсоставляющей силы резания, при этомвеличину усилия деформирования принимают в диапазоне от 0,7 Рдт до1,3 Р ., где Р- - усилие деформирования,Кроме того, обработку режущимэлементом осуществляют с радиальнойсоставляющей силы резания, изме.нение которой не превышает диапазонаусилий деформирования.На Фиг. 1 изображена схема, показывающая управление процессом совмещенной обработки по предлагаемомуспособу, на фиг. 2 - типовой графикизменения шерохова-ости от усилиядеформирования; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Как видно иэ схемы (фиг.1), приизменении силы Р (Р = ОС РРг= ОС) величина проекций сил .Ри 2 Р на ось ОУ остается постоянной(ОД) за счет изменения величины усисоставляющей силы резания, изменениекоторой не превышает диапазона уси,лий деформнрования. лия деформирования Ру (Р у = ОВ,Р = ОВ ). При постоянной проекциисуммарной силы на ось ОУ упругиеотжатия в системе СПИД вдоль этойоси будут также постоянными. При таком условии рассеивание размеровпартии заготовок будет весьма мало.Однако величина изменения усилиядеформирования, компенсирующая изменение силы резания, не может иметьлюбое значение. Известно, что величина усилия деформирования оказывает влияние на шероховатость обработанной поверхности и при этом влияние ее неоднозначно,В то же время зависимость шероховатости от усилия деформированияносит параболический характер, ипоэтому усилия деформирования, лежащие в диапазоне от 0,7 Рдо1,3 Р(где Р - усилие деформирования, обеспечивающее получениенаименьшей шероховатости), будутобеспечивать шероховатость, изменение которой составляет 203, а этоне оказывает существенного влиянияна эксплуатационные свойства деталей,Так как изменение усилия деформирования осуществляется в диапазонеот 0,7 Рдо 1,3 Р необходимом для стабилизирования отклоненийупругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силырезания, то и диапазон измененияпоследней не должен превышать диапазона усилия деформирования, т.е.Рр- Рру . 1,3 Рд - 0,7 Р ,;.В противном случае стабилизированиеотклонений упругих отжатий технологической системы не может быть осуществлено. Совмещенная обработка по предлагаемому способу (фиг.3) осуществляется с помощью комбинированного инструмента, состоящего из резца 1 и накатного шарика 2, установленных в1194658 Обработка КИ с изменением величины усилий деформи- рования От 0,5 .до 3,5 0,13-0,22 0,034 ЬОО 0,094 420-580 корпусе 3, Усилия деформирования создаются пружиной 4, один конец которой упирается в регулировочный винт 5, а другой - в рычаг 6, передающий это усилие шарику 2. На корпусе 3 закреплена упругая балка 7, снабженная датчиками 0 и РСпособ автоматического уйравления процессом совмещенной обработки осуществляется следующим образом,Изменение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих от изменения условий обработки, контролируется датчиками Р и В сигналы от которых через усилитель подаются в сравнивающее устройство (СУ), где они сравниваются с сигналом, поступающим от задающего устройства (ЗУ), При неравенстве сигналов, поступающих от датчиков ЗУ, на выходе СУ появляется сигнал рассогласования определенного знака и величины. Этот сигнал через усилитель поступает на исполнительный механизм (ИМ), который соединен с регулировочным винтом 5, действующим через пружину 4 и рычаг 6 на марик 2 ИИ, в зависимости от величины и знака рассогласования вращает винт 5 в одну или другую сторону до тех пор, пока этот сигнал не достигнет минимально допустимой величины. Таким образом, измеряя упругие перемещения балки 7 относительно упора 8, вызванные действием силы резания и усилия деформирования, стабилизируют эти перемещения за счет приложения дополнительного усилия деформирования.Если станок не имеет системы . автоматического управления, то стабилизированиеможно осуществлять вручную, для чего на суппорт,устанавливают микронный индикатор 9, а упор 8 убирают. При отклонении стрелки индикатора от нулевого положения 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 рабочий поворачивает регулировочныйвинт 5 в требуемую сторону до техпор, пока стрелка не вернется в нуле"вое положение.П р и м е р. Изготавливают деталииз стали марки 45 с разностью диаметров Ф 53,5-56,0 мм. Детали обрабатывают комбинированным неуравновешенным инструментом с режущим и деформирующим (в виде шарика) элементами,расположенными в горизонтальнойплоскости. Режущий элемент инструмента предварительно настраиваетсяна размер 1 Р 53,0 мм, а деформирующий элемент нагружают усилием500 Н. В процессе обработки измеряюту каждого образца с помощью микронного индикатора (цена деления0,001 мм), фактические величины отклонений упругих отжатий технологической системы, вызванные суммарнойсилой, образукюцей от действия режущего и деформирующего элементов.Эти отжатия сравнивают .с заданнойсредней величиной отжатия, возникающей при обработке детали, со средним значением диаметра, т.е,Ф 54,5 мм. Отклонение отжатий отсредней величины стабилизируют путемприложения к деформирующему элементудополнительного усилия деформирования, т.е. с помощью винта увеличивают или уменьшают усилие деформирования до тех пор, пока это отклонение не достигнет минимально допустимого значения, при этом величинаусилия деформирования не выходитэа пределы диапазона 350-650 Н.Использование предлагаемого способа управления процессом совмещеннойобработки резанием и ППД обеспечиваетповышение точности обработки по сравнению с обработкой на настроенномстанке только режущим элементом в6 раз, а по сравнению с способомпрототипом, в 1,4-1,6 раза,1194658 дактор А.Долинич ТирНИИПИ ГосудаРспо делам изобМосква, Ж,з 73 бО/Д,ПодписноеСР ого комит открытнаб ени 1130 ск илиал ППП "Патент", г. Ужго Проектн Составитель В.КузнецовТехред Ж.КастелевичКорректор М СамбоРск