Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием

(51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСК 21) 4117922/2509.06.8615.12.88. БП,С,Чистос.84. 2 крутящий модополнительмирующимй поверхе и противоадывают к нему едний вызывает доп между дефо и обрабатываем вную по величи у и прик ент. Пос юл. У 4 рдов, О(46) (72) и В.Н (53) (56) Кф 11 ную силу элементом ностью, р ар 88.8)идетельство СС24 В 39/00,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ И ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированными инструментами. Цель изобретения - повышениекачества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования, Деформирующий элемент располагают перпендикулярно режущему элеменположную по направлению изменению радиальной составляющей силы резания. .Величина дополнительной силы определяется диапазоном Р дефкчРдоР дефпок.мо , где Р 4 еф усилие деформирования, Е,- коэффициент трения качения между деформирующим элементом и обрабатыаемой поверхностью, Г, - максимальный коэффициент трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемойповерхностью. Обработку режущим элементом осуществляют с радиальной сос" тавляющей силы резания, изменение ко- ("дфф торой не превышает диапазона изменения дополнительной силы, Это позволя ет также повысить точность обработки;1 з.п. ф-лы, 1 табл. 2 ил.Рева4 й; сылие деформироваР 1 ия коэффициент трения качения между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью; максимальный коэффициент 5 трения покоя между деформирующим элементом и обрабатываемой поверхностью. Изобретение относится к машиностроению, а именно к отделочно-упрочняющей совмещенной обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) комбинированными инструментамы и может быть использовано при обработке на станках, имеющих систему автоматического управления,Цель изобретения - повышение качества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования,На фиг.1 показана схема, поясняющая управление процессом совмещенной обработки по предлагаемому способу 15 (силы приведены к оси вращения детали); на фиг.2 - принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Спссоб осуществляют следующим ооРа 111 МПри изменении силы резания Р р(Р ,= =-ОА; Р, = ОА.,) к обрабатываемой детали прикладывают дополнР 1 тЕльпу 1 о силу Ро(Р , =ОС,;Р акоп= ОС ) такую, что проекция равнодействующей 7 Р на ось ОУ остается постоянной, т.е. выполняется условиеР,:а,(ОС,=И,; ОС, = ВП,). При таком условии упругие сжатия в системе СПИД вдоль оси ОУ постоянны,Управление процессом совмещенной обработки резанием и ППД включает измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих в результате изменения радиальной составляющей силы резания, Деформырующий элемент располагают перпендикулярно режущему и прикладывают4 О крутящий момент. Дополнительная сила 1 оп , возникающая при этом между деформирующим элементом и обраоатываемой поверх 11 ость 1 п, равна по величине и протывоположР;а по направлению изменены 1 в радиальнои составля 1 ощей45 резания, при этом величина дополнительной силы определяется диапазономР - с Р. део. каа -акоп - Рдофпок.макс 1 При этом изменение радиальной составляющей силы резания не должно превышать диапазон изменекия дополнительной силы,Совмещенная обработка по предлагаемому способу (фиг,2) осуществляетсяс помощью комбинированного инструмента, состоящего ыз резца 1 и деформирующего ролика 2, установленных вкорпусе 3. Усилие деформированыя созда.ется пружиной ц ы регулировочнымвинтом 5. Крутящий момект создаютпутем торможения деформирующего ролика посредством зажима б и винтаНа корпусе 3 установлено устройствоизмерения упругих перемещений обрабатываемой детали 8, снабженное датчиками Д ы Д.Ррзмененые отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих от изменения условий обработки, контролируется датчиками Д, иД, сигналы от которых через усилитель подаются в сравнивающее устройство (СУ), где они сравниваются ссигналом, 1 эстугающым от задающегоустройства (ЗУ). При неравенстве сигналов, поступающих из датчиков ы ЗУ,ка выходе СУ появляется сигкал рассогласоваки. Этот сигнал через усиЛитЕЛЬ ПОСтУПаСТ 11 а ИСПОЛНИТЕЛЬБЬа механизм (ИК), который соединен с регу.о 1 ыровочным вР 11.1.ом 7, дейс .вуюП 1 ьв 1 через зажим б на деформырующий ролик, ИЯ в зависимости от величины и знакасиги.;ла рассоглссова 11 ыя вращае" винт 7 в ту плы иную сторону до те:; пор пока этот сигнал ке достигнет минимально допустимой величины, Таким образом, измеряя величину упругих перемещений, вызванньх действием изменяющейся силы резания, с=абилызыруютэти перемещения за счет создания дополнительной силы между деформирующимэлементом и обрабатываемой поверхностью,Ксли станок не имеет системы автоматического управления, то стабилизирование можно осуществить вручную,для чего устанавливается мыкрокныйиндикатор 9, При отклонении стрелкиынцикатора от нулевого положения га -бочый поворачивает регулировочныйвинт 7 в требуемую сторону до техпор, пока стрелка не вернется в нулевое положение.П р и м е рИзготавливают трипартии образцов из стали 45 дыамет1444133 ром( А )35,0 мм и длиной (1) 250 мм, Образцы одной партии обрабатывают комбинированным инструментом по предлагаемому способу. Режущий элемент инструмента предварительно настрайвается на размер34,0 мм, а деформирующий ролик нагружают усилием 600 Н, В процессе обработки измеряют отклонения упругих отжатий каждого 10 образца относительно суппорта с помощью индикатора (цена деления0,001 мм). Отклонения отжатий стабилизируют путем создания дополнительной силы между деформирующим эле ментом и обрабатываемой поверхностью, т.е, с помощью винта 7 притормаживают деформирующий элемент до тех пор, пока его отклонение не достигнет минимально допустимого значения. 20Для получения сравнительных данных образцы второй партии обрабатыРежим обработки Средняя Средняя шероховатость, по длине, К, мкм Способ обработки разность предельР.Н мин п,об/минных отклонений по длине, мм 0,208 6,85,0 800 О, 094 - 1 0,092 0,14.012 800 0,094 600 1 0,063 0,140,12 800 0,094 600 1 Предлагаемый с лособ управления процессом совмещенной обработки резанием и ППД повышает точность обработки валов по сравнению с обработкои на настроенном станке только режущим элементом в 3,3 раза, по сравнению с известным способом в 1,7 1,5 раза. Обработка режущим инструментом Обработка комбинированным инструментом с чзменением углового расположения деформирующего элемента относительно режу- щего Обработка комбинированным инструментомпо предлагаемомуспособу вают одним режущим элементом без стабилизирования отклонений упругих отжатий технологической системы; путемповорота деформирующего элемента относительно режущего стабилизируютотжатия технологической системы приобработке комбинированным инструментом образцов третьей партии,Рабочие режимы для трех способовобработки устанавливаются одинаковыми, После обработки каждой партии оп"ределяют разность предельных отклонений размеров по длине детали, т,е,точность обработанных деталей, горизонтальным оптиметром (цена деления0,001) и шероховатость - профилеграфом-профилометром модели 201 завода"Калибр", Результаты измерений образцов трех партий, обработанных трЬмя различными способами, сведены втаблицу,Формула изобретения 1. Способ управления процессом совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием, при котором осуществляют измерение отклонений упругих отжатий технологической системы, возникающих врезультате изменения радиальной составляющей силы резания, и стабилизацию этих отжатий при одновременной обработке детали режущим и деформиру 5 ющим элементами, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества обработки за счет поддержания постоянным усилия деформирования, деформирующий элемент располагают пер" пендикулярно режущему элементу и прикладывают к нему крутящий момент, вызывающий дополнительное усилие Р д равное по величине и противоположное по направлению. изменению радиальной составляющей силы резания, при этом .величина дополнительного усилия выбирается в пределах Р у фйк ((Р с Ргде Р - усилие деформирования;Г . - коэффифицент трения качения между деталью идеформирующим элементом;пок макс - максимальный коэффициенттрения покоя между деформирующим элементом иобрабатываемой поверхнос тью,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что обработку режущимэлементом осуществляют с радиальнойсоставляющей силы резания, причем изменение ее не превышает диапазонаизменения дополнительного усилия,/5 Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Тираж 678 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Подпис комитета СССР открытий кая наб., д.