Способ механической обработки

ОЮЗ СОВОЦИАЛИСРЕСПУБЛ 15139 А 04 В 23 В 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ инеи енина Иванов,о ССС 196.(54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ(56) Авторское свидетельсУ 499474, кл, В 23 В 1/00 образования элементной стружки в процессе обработки, что позволяет применять изобретение в гибких производственных системах с получениемвысокой производительности и высокогокачества обработанной поверхности.Для этого измеряют частоту акустических сигналов, возникающих при разделении стружки на элементы. Затем покрайней мере один из параметров режима обработки, например скорость илиподачу, устанавливают в соответствиес наибольшей измеренной частотой.Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в обрабатывающих гибких производственных системах для стабилизации условий образования элементной стружки.Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества обработки путем стабилизации образования элементной стружки в про цессе обработки.На фиг, 1 представлена схема осуществления способа на примере токарной обработки, а также схема преобразования акустических колебаний от датчика, размещенного на накладном стружколоме, соединенного с адаптивной системой управления режимом обработки; на фиг, 2 - схема установки датчика акустических колебаний под режущей частью инструмента (припаянной или с механическим креплением .этой части); на фиг. 3 - то же, с щупом.Схема (фиг. 1) состоит из режущего инструмента 1, взаимодействующего с обрабатываемой деталью 2, в процессе которого образуется элементная стружка 3 с помощью накладного или выполненного заточкой режущей части стружколома 4, На последнем закреплен датчик 5 акустических колебаний, соединенный с усилителем 6 сигналов от датчика 5. К выходу усилителя 6 подключен спектроанализатор 7, выходы которого присоединены к блоку 8 совпадения. Выход блока совпаденийприсоединен к частотомеру-хронометру 9, который связн с микроЭВМ 10. Последняя в свою очередь связана с устройством 11 ввода-вывода информации и стойкой ЧПУ 12 обрабатывающего станка 13 (показан условно пунктиром).В отдельных случаях датчик 5 может закрепляться непосредственно на режущей пластине 14 инструмента 1 (фиг. 2) либо на специальном щупе 15, контактирующем со стружкой и закрепляемом на держателе 16, установленным в зоне обработки (фиг. 3).Обрабатываемую деталь 2 и режущий инструмент 1 перемещают относительно друг друга и при этом с детали удаляют слой материала в виде стружки 3. Чтобы повысить производительность обработки и механизировать процесс эвакуации стружки из зоны обработки, стружку, образующуюся в5 10 15 20 25 30 35 40 ной частоте акустических сигналов,возникающих при дроблении стружки наэлементы, т,е. наилучшим условиям образования элементной стружки. 50 55 В зависимости от выбора главного параметра оптимизации режима обработки, в качестве которого может быть принята, например, максимальная производительность процесса, могут быть допущены отклонения от .; ,ьиого режима обработки по частоте образования элементной стружки. Однако для работы оборудования в режиме безлюдной технологии режим обработки устанавливают по максимальной частоте большом количестве (при холодной обработке - до 30-50 кг/ч; при плазменно-механической обработке - до 150- 200 кг/ч ), необходимо разделять на элементы.При обработке практически любого материала и любым инструментом существует режим, на котором стружка дробится, однако из-за быстро меняющихся условий обработки выход на оптимальный режим для дробления стружки требует автоматизированного поиска этого режима, для чего прежде всего необходимо непрерывно получать инФормацию о переходных процессах при стружкообразовании (ее видообразованиях - сливной, суставчатой, элементной, надлома). Такую информацию можно получать, Фиксируя акустические колебания и сигналы в процессе стружкообразования и разделения стружки на элементы. Спектр .частот указанных колебаний и сигналов достаточно широк - от частот акустической эмиссии (с длительностью импульсов от О до 10 с и энергией отдельных импульсов от 10 до 10Дж) до частот акустических сигналов в несколько герц и даже долей герц, соответствующих частоте дробления стружки на элементы, т.е, линейным размерам (длине) стружки и скорости прохождения ее по передней грани резца (время прохождения элементов стружки может составлять 10с).Имея необходимую информацию и изменяя сечение срезаемой стружки путем изменения, например, рабочей подачи инструмента или скорости резания с помощью предлагаемых технических средств можно установить режим обработки, соответствующий максималь1315139 акустических колебаний при заданных ограничительных условиях.Для осуществления способа при обработке детали 1 образующаяся стружка 3 дробится стружколомом 4, Акусти 5 ческий сигнал, возникающий при изломе, преобразуется датчиком 5, усиливается усилителем 6 и, далее, поступает на анализатор 7 спектра, настроенный на частоты, храктеризующие 1 О спектр акустического сигнала ломающейся стружки.Выделенные характерные частоты далее поступают на схему 8 совпадений, которая срабатывает при наличии на 15 всех входах сигналов достаточной амплитуды. Импульс от схемы 8 совпадений поступает на частотомер-хронометр 9, Таким образом, осуществляется подсчет изломов стружки. 20МикроЭВМ 10 задает время подсчета числа изломов частотомером-хронометром 9, вводит частоту изломов и, используя данные о режиме резания, полученные от устройства ЧПУ 12, опре деляет (вычисляет) поправки к режимам, если частота изломов стружки не оптимальна. Эти поправки вводят в устройства ЧПУ 12. 4В случае, если поправки не приводят к оптимальной частоте изломов стружки, то на устройство 11 ввода- вывода для наладчиков выводится сообщение о невозможности адаптивного управления по частоте дробления стружки (при заданной геометрии инструмента, установленном диапазоне изменения величины подачи или скорости резания). Формула из обретения Способ механической обработки,согласно которому измеряют частотуакустических сигналов"и регулируютрежим обработки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и улучшения качества обработки путем стабилизации образования элементной стружки, измеряют частоту акустических сигналов,возникающих при разделении стружки наэлементы в процессе обработки, а покрайней мере один из параметров режима обработки устанавливают в соответствие снаибольшей измеренной частотой,1315139 Семено рректор Н Корол дписное аказ 2240/9 ВТираж 975 ИИПИ Государственн по делам изобрете 3035, Москва, Ж