Способ тангенциального точения

(19) 8 4 В 23 В 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИД СТ баний в замкнутой системе: процес резания - система у Для этого при обраб многолезвийным инст томатическим регули или прямолинейной п на переменной скоро рументу сообщают в переменное ускорени шая при этом макси величины первой про ния при разгоне. За личения скорости по вать от обратного э толщины среза, форм след на детали, бла спокойного резания. правления подаче отке заготовки 1 рументом 2 с аврованием кругово одачи и резанием ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРытии(56) Авторское свидетельство СССРУ 493297, кл. В 23 В 1/00, 1975,(54) СПОСОБ ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО ТОЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиобработки материалов резанием и можебыть использовано при тангенциальномточении тел вращения с круговой илитангенциальной подачей, Целью изобретения является повышение производительности процесса и улучшениеусловий резания путем снижения колести подачи инстпроцессе резание подачи, уменьмум абсолютнойизводной ускорекономерность увдачи будет отстакона убыванияируя при этомгоприятный для7 ил, 1 табл.Изобретение относится к обработкематериалов резанием и может бытьиспользовано при тангенциальном точении тел вращения с круговой илитангенцйальной подачей,Цель изобретения - повышениепроизводительности процесса и улучшение условий резания путем сниженияколебаний в замкнутой системе; про Оцесс резания - система управленияподачей.На фиг.1 приведена схема предлагаемого способа тангенциального точения; на фиг.2 - схема распределения общего припуска между отдельными резцами; на фиг.З - закономерность изменения толщины среза припостоянной скорости подачи; нафиг.4 - закономерность изменения 20толщины среза с регулируемой скоростью подачи; на фиг.5 - колебаниятолщины среза и силы резания приточении с закономерностью измененияподачи, обратной закону изменения 25толщины среза; на фиг.б - распределение толщины среза и силы резанияво времени при точении с переменнымускорением подачи, максимумы абсолютной величины первой .производной которого уменьшены при разгоне; на фиг,7 -изменение ускорения подачи во времени.Способ тангенциального точенияосуществляют следующим образом.Иэделие 1 (фиг. 1) вращают со скоростью Ч резания. Инструмент 2 в видеблока резцов а, Ь, с, й, расставленных на расстоянии 1 + 1 друг от друрХга, перемещается с переменной скоростьютангенциальной подачи Б, изменяющейся на участках резания 1 и увелиРченной на участках холостых ходов 1,и снимает общий припуск согласно схеме его распределения (фиг.2). На участке контакта резца с деталью процесс 45резания является элементом замкнутойсистемы регулирования и управляетсяподачей Б, Система автоматическогорегулирования содержит источник информации о процессе резания - преобразователь Д, задающее ЗУ и сравни 50вающее Ю звенья, устройство управления УУ, исполнительные механизмы сдвигателями главного движения М, иподачи 1155При касании резцов детали преобразователь Д выдает сигнал нагрузки,который после преобразований вызывает снижение скорости подачи до рабочей величины, выбранной иэ условиядопустимой нагрузки. По мере снятия,припуска его оставшаяся величинауменьшается. В конце резания толщинасреза в, также уменьшается, а скоростьподачи Б возрастает. Для равномерногораспределения толщины или сечениясреза на участке контакта резца сдеталью инструменту сообщают переменную скорость подачи, компенсирующуюизменение толщины и сечениЕ среза(фиг.3,4). Например, при постояннойширине среза скорость подачи инструмента увеличивают от минимальной вначале резания до максимальной в момент выхода резца иэ зоны резания.Для того, чтобы при постоянной ширине среза стабилизировать толщинусреза а и силу резания Р, инструменту сообщают в процессе резания переменное ускорение подачи, при этомуменьшают максимумы абсолютной величины первой производной ускоренияпри разгоне, вследствие чего закономерность увеличения скорости подачи отстает от обратного закона убывания толщины среза, формируя приэтом след на детали, который способствует спокойному резанию,На фиг.б показана осциллограммапроцесса резания с постоянной шириной среза. При этом при врезанииуменьшение скорости подачи соответствует обратному закону увеличения толщины среза и силы резания,В начале второго оборота след надетали от замедления подачи на первом обороте вызывает снижение толщины среза и силы резания, однако резцу в начале разгона сообщают меньшеевозрастание абсолютной величины переменного ускорения, чем в начале торможения при врезании (фиг6 и 7),Для этого уменьшают при разгоне максимумы абсолютной величины первойпроизводной ускорения, вследствиечего резание в дальнейшем происходитспокойно без колебаний при болееплотном распределении толщины срезаи силы резания, а в результате увеличения средней толщины среза времярезания сокращается в 1,3-1,4 раза. Уменьшение при разгоне максимальных значений абсолютной величины первой производной ускорения подачи осуществляется с помощью устройства управления.1373471 м е р. При постоянной ширии равномерном припуске перефункцию процесса резания сподачей можно представить При не среза даточную круговой в виде а характерное для тангенциальноготочения резание по следу выраженозапаэдывающим звеном е Остальные звенья системы автоматического регулирования (САР) можно представить передаточной функцией цепи отрицательной обратной связи И, . Тогда передаточная функция замкнутой системы при резании для силы Р по входному воздействию Бр ) имеет вид К(1-е) ТР+1 ф ЭРИ =Эа3 Ргде -" -да коэффициент для силы резания по приращению толщины среза;продолжительность резания со скоростью подачиБ (или (, ); 15 а, Т И э 1+у у 21+1 /г К ф- Чо(2) коэффициент передачи; Ь - радиальный размер припуска;г - радиус детали;Р - оператор Лапласа.В выражении (1) процесс резанияпредставлен апериодическим звеном,Для упрощения систему управления 20подачей можно считать беэинерционным звеном, т.е. Ио = К, , В этом случае после подетановки выражение (2) принимает вид(3) Р + 1 ЭаИз передаточной функции (3) можно вы-вести выражение для текущего значения силы резания: в течение первого оборота заготовкиК К(1-е ) Ч о Кос Рв(7) р(с):К,(1 е ) по которым изменение во времени значений Р, ( и о взаимосвязано,(4) 35(1+)1 (5)Т ЭР--КЭаЭР ф1+ ККда ос 0,5 и т.д., где К = Численные значения, рассчитанные 45по формулам (4)-(7), приведены втаблице, Анализ изменений величинР, Ц) и ( " на первых двух оборотахпоказывает наличие тенденции к затуханию колебаний. Реальный регулируемый привод подачи из-за динамических свойстввносит отклонения от теоретическихзависимостей (4)-(7), Например, на осциллограмме резания с САР, у которой одинаковы свойства УУ на участках разгона и торможения (фиг,5),3дР1 + -- К К(1-е ) во время второго оборотз заготовки ТТзЭР1+ --К КдаПо зависимости (4) сила резания возрастает от нуля при г=0 до максимума при = о, Во время второго оборота в соответствии с выражением (5) сила Р вначале уменьшается, а затем возрастает до максимума при2 Г,При И =К выражения для скоросос ости и ускорения подачи имеют следующий вид: Например для следующих параметров 1 мм; г = 26,5 мм; Т = 1,05 с;76 мс; 4, = 0,031 м ; ( Б мм.об. ); Ко = 10 с Н,095 затухание колебаний величин Р и Б происходит лишь в конце резания.Для устранения колебаний при помощи УУ уменьшают максимум абсол 1 отной величины первой производной пе- ременного ускорения подачи при разгоне. В результате за время оборота ускорение, подачи при разгоне изменяется медленнее, чем при торможении. 10 На фиг.6 и 7 максимум производной ускорения при разгоне в начале второго оборота уменьшен в 3,2 раза по сравнению с его значением на участке торможения в начале первого оборота, В результате медленного разгона дальнейшее резание происходит беэ колебаний значений Р и Б при сокращении его продолжительности. Формула изобретенияСпособ тангенциального точениямноголеэвийным инструментом с автоматическим регулированием круговойили прямолинейной подачи, при котором инструменту сообщают во времярезания переменную скорость подачи,выравнивающую сечение среза и усилиерезания и увеличенную скорость подачи в интервале между работой смежныхрезцов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности процесса и улучшения условийрезания, инструменту сообщают в процессе резания переменное ускорениеподачи, уменьшая при этом максимумабсолютной величины первой производной ускорения при разгоне,1373471 г.Ю ставитель В.Золотовхред И. Верес, Корректор Редактор С.Лис авцо каз 525 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.укгород, ул.Проектная,7 Тирах 879 НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс