Способ интенсификации процесса резания

) Заявите итут бы ово СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ тки (на ерлении р уводов свер и стабилизации шероховатост М СМ Сд .с(Егде Й(РИ щ ЪА,В,ускоренидачи;постояннзависящиинерций,движен о коэффиц от момен инематич енты,ов Изобретение относится к металлообработке.Известен способ интенсификации процесса резания заключающийся в том, что заготовке или инструменту сообщают знакопостоянную скорость главного движения периодическими импульсами с частотой в пределах от 25 до 200 Гц и амплитудой в пределах от 10 до 20 средней скорости резания 1 .Для реализации указанного способа необходимо наличие специального устройства - модулятора, К основным недостаткам известного способа необходимо отнести наличие значительных колебаний усилий резания и шеро" ховатости обработанной поверхности детали, Колебания усилий резания вызывают ускоренный износ элементов станка, ухудшение режима работы привода, появление значительных упругих перемещений в системе СПИД, и как, средствие, появление дефектов обраЦель изобретения ясиловых параметров иповерхности.5Поставленная цель достигаетсятем, что главному движению и движе"нию подачи сообщают знакопеременныеускорения с частотами .5-50 Гц. Приэтом скорости подачи и резания из"меняют от 10 до 603 их среднегозначения таким образом, что междуускорением движения подачи и суммарным моментом сопротивления резаниюимеет место следующая зависимость:929331 ГАС 1 д С 1 параметров и КЛД узловпривода главного движения и привода подачи;расчетный суммарный момент сопротивления резанию, соответствующий пропроцессу обычной обработки без интенсификации)действительные моменты 10споротивления обработкевоспринимаемые соответственно валом приводаглавного движения и валом подачи, а ускорение Идвижения подачи и ускорение главного движениясвязаны выражением где К - коэффициент, учитывающий типоразмеры исполнительныхэлементов приводов подачии главного движения,Зависимости (1) и (2) представляют собой математическое выражение отрицательной обратной связи по величине приращения суммарного момента сопротивления относительно расчет 30 ного значения и математическое выражение прямой положительной связи по величине приращения ускорений главного движения и движения подачи. Осуществление предлагаемого способа происходит автоматически за счет наличия в устройстве для его осуществления указанных обратной и положительной связей.Наличие отрицательной обратной связи дает возможность стабилизиро 40 вать силовые Факторы процесса обработки: при возрастании действительного суммарного момента сопротивления обработке В Мс + С М ) относительно номинального значения А М имеет место отрицательное знаоЙЮичение ускорения - - и наоборот- положительное значение при уменьшении действительного момента сопротив ления, относительно его номинального значения.Наличие прямой положительной связи дает возможноств лри обработке заготовок стабилизировать шероховатость поверхности, так как изменение величины подачи ведет к однозначному изменению и скорости резания. ф Коэффициенты Л, В и С в завйск мости (1) определяются по Формулам1где 3 и, 3я, К - соответственно,приведенные к валам гидромоторовмоменты инерции элементов механизмов подачи и главного движения, а также коэффициент, характеризующий конструктивные особенности гидромоторов подачи и главного движения;11 ма 1 ми 1 1 иг 01 Чии - механицеские КПД гидромоторов и КПД передачи механизмов главного движения и подачиТаким образом, коэффициенты А,В и С постоянны для конкретного типоразмера устройства, реализующего способ. Исходя из вида обработки точение, сверление и др.) и необходимогодиапазона параметров обработки рассчитываются и подбираются элементыустройства, характеристики которыхи уцитываются формулами3 ).На чертеже представлена принципиальная схема устройства для осуществления способа,Устройство снабжено гидромоторомглавного движения и регулятором 2 режимов, включенным параллельно в напорную линию гидронасоса постоянной производительности. Гидромотор 1 и регулятор 2 режимов при этом образует первый диФференциал устройства. В сливную линию гидромотора главного движения включен регулятор 3 потока, характерной особенностью которого является стабилизация расхода масла, протекающего через него, что имеет существенное значение для осуществления способа, В сливную линию регулятора 2 режимов включен регулируемый дроссель для сОздания подпора давления между регулятором 2 режимов и гидромотором 5 подачи, включенным между слив- ными линиями гидромотора 1 главного движения и регулятора 2 режимов. Устройство имеет также предохранительный клапан 6 и фильтр 7,Способ осуществляется следующим образом.Перед включением устройства регулятором 2 режимов, дросселем 4 и регулятором 3 потока устанавливаются в соответствии с заводской операционной картой технологического процесса значения давлений и расходов в отдельных магистралях устройства.После включения устройства при отсутствии контакта между деталью и инструментом автоматически осуществляется ускоренная подача инструмента в сторону детали, так как действительный суммарный момент сопротивления обработке в этом случае равен нулю, и, следовательно, гидросопротивление гидромоторов незначительно. 929331ность стабилизировать шероховатость обработанной поверхности детали.Реализация предложенного способа и устройства для конкретной системы5 СПИД осуществляются в следующей последовательности: определение видаобработки ,выбор типа базового стан" ка", определение области возможных значений силовых и скоростных параметров обработки (по паспортным или известным табличным данным); расчетхарактеристик и подбор типоразмеров элементов устройства; ручная наладка с помощью номограмм устройства 15 на заданный номинальный режим обработки конкретного механизма; включение устройства", ручная подналадка (спивным дросселем 4) устройства дляобразования необходимой стружки и2 о,шероховатости получаемой поверхности,25 ЭО 35 Йф И ф 11 дЗг ЯГ В соответствии с зависимостью1 в этот момент имеет место положительное значение ускорения. При вступлении в контакт инструмента и детали увеличивается значение момента сопротивления резания и происходит замедление скорости подачи. уменьшение скорости подачи ведет вновь к снижению момента сопротивления и при значении его, меньшем расчетной величины, наступит опять процесс роста подачи. В моменты наименьшей подачи происходит дробление стружки. Длина отдельных элементов дробленой стружки зависит от частоты колебаний величин подачи и скорости резания. Важное значение для образования элементной стружки и стабилизации силовых параметров имеет регулятор 3 потока и, в частности, его особенность.- независимость расхода через него от перепада давления на нем. Наличие в устройстве регулятора потока позволяет увеличить чувствительность устройства и его быстродействие. При наличии регулятора потока ускорения подачи и главного движения связаны зависимостью характеризующей прямую положительную связь между скоростью подачи искоростью резания. Коэффициент Кимеет постоянное значение для конкретного типа устройства. Наличиеуказанной зависимости дает возможавтоматическая реализация способа.При последовательной обработке одинаковых деталей (отверстий) ручная подналадка второй и последующих деталей может не производиться в зависимости от постоянства свойств материала деталей и условий обработки,Использование предлагаемого изобретения дает возможность увеличить стойкость инструмента, улучшить стружкоудаление, увеличить производи" тельность обработки за счет снижения количества выводов сверла, улучшить чистоту обработки и снизить динами-ческие нагрузки на элементы станка за счет стабилизации силовых параметров обработки. Формула изобретения Способ интенсификации процесса резания, соПровождающийся неравномерной относительной скоростью главного движения и движения подачи, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации. силовых параметров и шероховатости обработанной поверхности, главному движению и движению подачи сообщают знакопеременные ускорения с частотами 5-50 Гц, при этом скорости подачи и резания изме- няют от 10 до 60 их среднего значения так, что между ускорением движения подачи и суммарным моментом сопротивления резанию имеет место следующая зависимость18О привода главного движения и валом привода подачи, а ускорение движения подачи и ускорение главного движения связаны вы- ражением 929331 где ЙвОт. ЙМЪ Й агаЬ Ь ВНИИПИ Заказ 3369/16 Тираж 115 исно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн- ускорение движенияподачи,А,В,С - постоянные коэффициенты, зависацие от моментов инерции, кинематических параметрови КПД узлов привода ,главного движения ипривода подачи; Мо- расчетный суммарный мо- Вмомент сопротивлениярезанию, соответствующий процессу обычнойобработки 1 без интенсификации);И М М - действительные моментыСисопротивления обработке, воспринимаемые соответственно валом где К - коэффициент, учитывающийтипоразмеры исполнительныхэлементов приводов подачии главного движения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР й 462658, кл. 8 23 В 1/00, 1972.