Способ механической обработки

,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 В 23 Я 15/О ИСАНИЕ ЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К 3аумана А. В. Ки 6 А. Чубченко ьченьство ССС 00, 1976.НИЧЕСКОЙ ОБРА БОТКИ (57) Изо нию, в ча цессов ме тения - п соб механ ся дробле дачи инс струж СЭ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) СПОСОБ МЕХА бретение относится к станкостроестности к способам контроля проханической обработки. Цель изобреовышение точности контроля. Споической обработки сопровождаетнием стружки при изменении потрумента и контролем характера при помощи параметров сигналов,.ЯО 1301643 акустической эмиссии, генерируемых в зоне резания, В качестве контролируемого параметра используется величина переменной составляющей амплитуды сигналов акустической эмиссии. Устройство для осуществления способа содержит металлорежущий станок, закрепленный вблизи зоны резания датчик и последовательно соединенные с ним предварительный усилитель и фильтр, усилитель переменного тока, видеодетектор, логический блок, блок управления приводом подач, При этом вход. усилителя переменного тока соединен с выходом фильтра, вход видео- детектора связан с выходом усилителя переменного тока, вход логического блока соединен с выходом видеодетектора, выход логического блока - с входом блока управления приводом подач выход которого соединен с приводом подач металлорежущего станка. 2 ил.Изобретение относится к механической обработке и найдет применение при обработке вязких материалов на металлорежущихстанках, сопровождающейся сливной стружкой, требующей дробления.Целью изобретения является повышение 5точности контроля за характером стружкив условиях гибких автоматизированных производств за счет контроля характера стружки при помощи параметров сигналов акустической эмиссии, генерируемых в зоне резания, например, амплитуды. При этом повеличине переменной составляющей амплитуды сигналов акустической эмиссии выявляют появление сливной стружки и даюткоманду на изменение подачи.Сигналы акустической эмиссии обладают 15большой информативностью, достаточно простой настройкой на заданные величинысигналов.В процессемеханической обработки акустические импульсы возникают при выделенииэнергии в результате процессов деформации и разрушения. Частоты этих импульсовпревосходят частоты шумов ог движущихсячастей металлорежуцего станка и вибраций, поэтому показания датчиков зависяттолько от процесса резания. Диапазон регистрируемых частот 100 - 1000 кГц, что обеспечивает помехозащищенность измерительного тракта от вибраций системы СПИД.Главными источниками сигналов акустической эмиссии являются разрушение стружки при дроблении, пластическая деформация в первичной зоне, пластическая деформация и трение по передней поверхности,пластическая деформация и трение по задней поверхности инструмента,В качестве датчиков могут быть использованы, например, контактные пьезоэлектрические преобразователи на основе поляризованной пьезокерамики марки ЦТС.При появлении стружки скалывания, вмомент ломки стружки происходит выбросэнергии и образование сигналов акустической эмиссии. Можно контролировать ха Орактер стружки при помощи параметровсигналов акустической эмиссии, например,амплитуды. В момент ломки стружки излучаются сигналы, которые по величине амплитуды отличаются от сигналов, генерируемых при образовании сливной стружки.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - примеры осциллограмм.Устройство для реализации способа содержит металлорежущий станок 1, закрепленный вблизи зовы резания пьезоэлектрический датчик 2 и последовательно соединенные с ним предварительный усилитель 3,фильтр 4 с полосой пропускания 0,1 -1 мГц, усилитель 5 переменного тока, видеодетектор 6, логический блок 7, состоящий 5 Биз задатчика уровня стружкодробления и компаратора, блок 8 управления приводом подач, выход которого соединен с приводом подач металлорежущего танка.Устройство работает следующим образом, Сигналы акустической эмиссии, генерируемые в зоне резания, преобразуются пьезоэлектрическим датчиком 2 в электрический сигнал, который подается на вход предварительного усилителя 3. Усиленный сигнал проходит селекцию по частоте в фильтре 4, где отсекаются помехи в виде шумов сис- темы СПИД и поступа т в усилитель 5 переменного тока, где усиливается переменная составляющая амплитуды сигналов, после чего сигналы поступают в виде видеодетектор 6, который выделя т огибающую сигналов акустической эмиссии. Затем сигналы поступают в логический блок 7, в котором задатчик уровня стружкодробления задает величину переменной составляющей амплитуды, а компаратор пр получении этой величины меньше заданной, что свидетельствует о сливной стружке, дает сигнал на блок 8 управления приводом подач на изменение подачи, после чего сигнал передается на привод подач.На фиг. 2 приведены примеры нескольких случаев обработки, Проводят обработку титанового сплава ВТ 14 н токарном станке модели 1 К 62 проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки ВК 6 М. Скорость резания = 1,65 м/с; глубина резания 1=0,25 мм; охлажд ние - эмульсия, Подачи: 5=0,07 мм/об и 5=0,14 мм/об.Во всех случаях обработки датчик устанавливают на резец, через предварительный усилитель подключакт к прибору ИАС, амплитуда с которого записывается на самописце типа Н 338-1.На фиг. 2 буквами а и Ь показаны фрагменты лент с записью амплитуды сигналов акустической эмисс и при точении сплава ВТ 14 проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки ВК 6 М с подачами соответственно 5=0,07 мм/об и 5=0,14 мм/об. Подаче 5=0,07 мм/об соответствует сливная стр жка, при работе на подаче 5=:0,14 мм/об - стружка скалывания.Проводят обработку коррозионностойкой стали 20 Х 13 на тохарном станке модели 1 К 62 проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки Т 15 К 6. Режимы резания: 1=2;34 м/с; 1=2 мм, без охлаждения. Подачи: 5==0,07 мм/об, 5= =0,28 мм/об.Буквами с и д показаны фрагменты лент с записью амплитуды сигналов акустической эмиссии при то.ении стали 20 Х 13 проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки Т 15 К 6 с подачами соответственно 5=0,07 мм/об и 5= =0,28 мм/об. При рабо"е на подаче 5= =0,07 мм/об наблюдается сливная стружка, на подаче 5=0,28 м м/об - стружка скалывания.3Проводят обработку стали 45 на токарном станке модели 16 К 20 токарным проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки Т 15 К 6. Режимы резания: У=3,85 м/с; 1=0,5 мм, без охлаждения. Подачи: 5=0,05 мм/об и 5=0,4 мм/об,Буквами е ипоказаны фрагменты лент с записью амплитуды сигналов акустической эмиссии при точении стали 45 проходными резцом со сменными твердосплавными пластинками марки Т 15 К 6 с подачами соответственно 5=0,05 мм/об и 5=0,4 мм/об. При работе на подаче 5=0,05 мм/об наблюдается сливная стружка, на подаче 5=0,4 - стружка скалывания,Проводят обработку теплостойкой стали ЗОХГСА на токарном станке модели 16 К 20 проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки ВК 60 М. Режимы ре зания: =4,08 м/с, 1=0,5 мм, без охлаждения. Подачи: 5=0,05 мм/об и 5= =0,2 мм/об.Буквами д и й показаны фрагменты лент с записью амплитуды сигналов акустической эмиссии при точении стали ЗОХГСА проходным резцом со сменными твердосплавными пластинками марки ВК 60 М с подачами соответственно 5=0,05 мм/об и 5= =0,2 мм/об. При работе на подаче 5==0,05 мм/об наблюдается сливная стружка, на подаче 5=0,2 мм/об - стружка скалывания.Из представленных материалов видно,что переменная составляющая амплитуды сигналов акустической эмиссии для сливной стружки имеет значительно меньшую величину, чем для стружки скалывания.Задавая величину переменной составляющей амплитуды сигналов акустической 10 эмиссии, можно контролировать характерстружки при механической обработке в условиях гибких автоматизированных производств.15Формула изобретенияСпособ механической обработки, при котором осуществляют контроль характера стружки и при появлении сливной стружки осуществляют изменение подачи, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют сигналы акустической эмиссии, генерируемые в зоне резания, а в качестве параметра, определяющего характер стружки, принимают величину переменной составляющей амплитуды этих сигналов.Составитель В. Алексеенко Редактор А. Ворович Тсхред И. Верее Корректор Н. Король Заказ 927/16 Тираж 787 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и сткрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г 1 ро ктная, 4