Всесоюзн. ая 1д1ени04йпнесйая i. -нстекл

ЗЗИ 99 Зависимый от патентаЗаявлено 01.Х.1971 ( 1704724/25-8):1. Кл. В 23 Ь 1 ООВ 23 Ь 25,06 Приоритет 02,Х.1970,ВР 42 г/150-153, 1 ДР етитет ее делец иеее 1 етеай е етГетайОпубликовано 15 Х.1973, Бюллетень Л. 21 ДК 621.704.621.135,2 (088.8) ПРК СОВЕТЕ МИИ 5 СТРОЕ Сп 1 ьРДата опубликования оцисанця 31 Х 11.1973 Авторыизобретения странцыр и Хорстратическая:. -;Л-, ( Зигфрид ШляихГерманская Демо есин олцка Заявител ятиеФритц Хеккерт Иносто ное предпр комбинат арке-Штадкр атическа ФЕБ еркцоигм ашике Карл М рманская Демоеспублика ПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ С НЕРАВНОМЕРНЫМ ПРИПУСКОМ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ С АДАПТИВНОЙ СИСТЕМОЙ РЕГУЛИРОВАНИЯИзобретение относится к области металлообраоотки, а именно к способу ооработки деталей с неравномерным припуском, кс горый снимается за цесколько проходов реж 1- щего и 1:струмента, на станках с адаптивной системой регулировакця, ссстс 5 Ш,ей .3 си:темы числового программного управления и контура, регулирующего нагрузки. ко горы . при превышении нагрузкой заданного дл гсс верхнего предела изменя глубину резацц. При реализации способа имеот место циклические двикения, вклсчающие обратные ходы режущего инструмента, при которых струмецт после прерванного или законченного пр 51 могс хода двикется В гаправлеци, обратном направлению продольноц подачи, и возвраПается в исходцое положение, с которого начинается следуОщий цикл снятия прццуска с заготовки.Известны адаптивные регулирующие устройства для металлорежуших станков которые выравнивают нагрузки привода, возникающие при резании с постоянной скоростью подачи, умсш,пением глубины резация.П 1 и уменьшении нагрузки ниже устацсцленного минимального уровця резанс црскрашается. При до;тижениц зацрограмм;1 иВанного коненого положения;езанцс заканчивается, и;Пструмецт отводится от обрабатываемо: ПОВС 1 хцссти ц движется В направлении, противоположном направлению про долькой подач:1, возвращаясь в исходное положение.Координата исходного полокения, отсчиты.ваемая вдоль цаправлеьия. ссвпадаОцего с НаппавЛСНИЕХ ППОДО,1 ЬОЦ ЦОДа 1 и Зафнксц рована В запох 1 ПаОгнем устройстьс аппар:1 турь чцслового управления, входящей в состав адаптивнс и системы регулирования. В какдс.1 цикле движегця. ссвершаемом п 1 ц об 1 аботкс заготовки, 1 скуцПй ццструмст 15 двикецием обрат гого хола каждый раз ванихает фиксированное исхсднсс положение.Однако начиная со второго цикла движения, режуций инструмент ско,1 ьзцт по уже обраоотацноц поверхности. При зтом возци кают цепроизводцтсльные потери времени иизнашивается вершина режуцс кромки струмента что снижает его стойкость. Крос того, прц грси. кальз Пацци инструмента цо обработаццои поверя. ости ца цей остают.25 царапины. О 1 Всиется зтс г м. что для всехпоследовательных циклов лви;кения коордц - гата исходного поло;ке:и режущего инстру 381199мента, лежащая вдоль направления продольной подачи, неизменна. В точке, соответствующей этой координате, заканчиваются все обратные движения режущего инструмента.Цель изобретения - устранение непроизводительных потерь времени, уме:1 ьшенпе износа режущей кромки инструмента.Достигается она тем, что, согласно предлагаемому способу, прп обратном ходе режущий инструмент возвращают в исходное положение - в точку, в которой во время предшествующего прямого хода первоначально изменялась глубина резания, Координаты соответствующего исходного положения в течение некоторого времени фиксируются в запоминающем устройстве, и с помощью системы цифрового программного управления режущий инструмент достигает необходимое исходное полокение.Наиболее эффективное решение этой проблемы, особенно при использовании числового управления с программированием отрезков, состоит в том, что при обратном ходе рекущего инструмента в систему числового программного управленця с программированием отрезков поступает значение расстояния между координатами исходного положения режущего инструмента и нулевой точки, связанной с заготовкой. Это значение используется прп расчетах вместо относительного заданного значения.На фиг. 1 и 2 изображены варианты принципиальной схемы движения инструмента при обработке заготовки с использованием число- ВОГО проГраммноГО управлен 1151 с ГрОГраммированием криволинейных траекторий в рамках устройстВа регулирОВази 151, предназнс 1- ченного для токарного станка; на фиг. 3 - расчетные зеличины для обратных ходов инструмента при использовании числового програ 1 вшого управления с программированием отрезков в рамках урозтза регул 11 ронпя, предназначенного для токарного станка.Вершина режущей кромки резца пахдт"51 в исходном положешш Л (фиг. 1), соответствующем данным, зафиксироиа 1 шым зз запоминающем устропстве систс.;ы чпсловогсз п 1 о граммного управ,ения. Необходимо 11.гИс 1 прппуска 1, определяемого контурной линией 2, обработать участок детали 3. Этот участок в направлении, перпендикулярпом направлению продольной подачи, ограничен контурной линией 4, а в направлении, овпадающем с направлением продольной подачи, - контуром б. Первая точка РО, оотвегствующая установочной фразе грограмхы, достигается вершиной режущей кромки розна подготовительным установочным двике. нием б. За подготовительным устаноззочпы.,1 дззикением следует подвод 7 инструмента 8 к точке В заготовки, Подвод инструмента оотетствует программной фразе резания, опредслшощеи положение конечной точки Р, Кооздината первой точки РО, отсчитываемая в чаправлении, перпендикулярном направлепию60 65 грузка на привод превышает допустимое для нее значение, обусловленное оставшимся припуском 1 детали.Во втором цикле в отличие от первого третье движение 17 в резании из-за вновь увеличпвшегося припуска 1 переходит в четвертое продоль 5 Ой подачи, иъеет таку 10 Величиеу, что подвод инструмента к точке В без изменения направления подачи переходит в первое движение резания, при котором оконча тельно обрабатывается часть контура 4.В направлении первого дникения резания увеличивается прин ск заготовки, в результате этого возрастает нагрузка на привод. Как только величина нагрузки превосход 1 т допу стимое значение, первое движение 9 резанияпереходит во второе двикепие 10.Во время второго движения вершина режущей кромки резца отводится от контура 4 - глубина резания уменьшается, При этом кон тур регулирования нагрузки выводит вершину резца на траекторию, соответству 1 оцуо заданной допустимой величине нагрузки на привод. Эта траектория может располагаться ближе к контуру припуска 2. чем при парал лельном движении. Если припуск 1 деталиснова уменьшается, нагрузка па привод падает ниже утановленного минимального граничного значения, и второе двикение 19 резания переходит в третье двикение 11, совпа дающее с направлением продольной подачи.При ходе резца однажды достигнутое расстояние вершины режущей кромки резца от контура 4 не уменьшается. Когда припуск детали уменьшается до такой степени, что З 0 нагрузка привода становится ниже мипимального граничного значения, то резанис прекращастся. Вершина кромки резца совершает движение 12 отвода от обрабатываемой поверхности.з 5 Это дВикепи(. Зака 1 чиваетс 51 не ка 1(и 1-либокоординатами ограничениями, зафиксированными в программе, а, например, по истечение установленного времени.Затем следует движение 13 обратного хода, 40 направление которого противоположно направлению продольной подачи. Движение 13 ограничено значением координаты, отсчитываемой вдоль направления продольной подачи, в которой первое движение 9 резания пе реходит во второе 10, Это значение координаты воспринимается от регулятора перегрузок н фиксируется В запоминающем устройстве системы цифрового программного управления. Дникение обратного хода за фиксиро ванную координату, например до координаты подготовительного установочного движения б, не происходит. После движения обратного хода следует установочное двикение 1-;, параллельное установочному подготовитель ному двпкению б. Первый цикл движенийрежущего инструмента заканчивается.После этого вновь следует первое движение1 б резания вдоль контура 4, которое переходит во второе движение 1 б, как только на 38119918 движение резания, которое закапч; вается, когда в направлении подачи лостигает я к; - ордината ограничивающего контура 5. Вло, этого контура происходит новое отволя .е движение 19, за ним - движение .Ю обратного хода и установочное дчвкение 21. Движение обратного хода заканчивается в точке с координатой, отсчитываемой влоль направления продольной подачи, в которой во время предшествующего хода резца впервые бы. а уменьшена глубина резания.Дальнейшие движения происходят в легко определяемой последовательности 22 - 23- - 24 - 25 - 2 б - 27 - 28 - 29 - 30 - 31 - 32 - 33 - Л- - 35 - 3 б - 37. Первыми движениями 9, 15, 22, 27, 32 и 37 резания обрабатывается контур 4, лежащий между второй точкой Л и конечно. точкой Р. В этой точке совпадают контуры и 5, так что с достикением этой точки обработка заканчивается.На фиг. 3 обозначены расчетные велцчшня для движения обратного хода, относяпгиес к станку и заготовке,Припуск 1 на участке обтачиваемой летали 3 удаляется в пределах координатной системы. Координатная ось 2, лежащая в направлении продольной подачи, в точке пересечения с перпендикулярно направленной осью Х образует машинную нулевую точку, а в точке пересечения с коориднатной осью Х, ц,чушей параллельно оси Х, - нулевую точку заготовки. Координатные оси Х и Х удалены одна от другой на постоянную величину Р 2. Относительное заданное значение 52 характерцзуст по оси 2 координату удаления ограцичиваюгцего контура 5 от координатной оси Х. Первый цикл движения упрощенно описывается точками Р - Р - Р - Рь второй цикл движения - точками Р, - Р; - Р - Р,. В точках Р или Р, нагрузка превьппает установленную для нее величину и уменьшается глубина резания. Расстояние точки Р от ограничивающего контура 5, в котопом расположены точки Р, Р, и Р задается разностью Ы,. Величина 02 характеризует удаление точки Р, от координатной оси Х.Первый цикл движений координата точки Рь отсчитываемая вдоль направления подачи в процессе вычислений используется лля позиционирования таким образом, что начинающееся в точке Р, движение обратного хола заканчивается в точке Р, координата которой, отсчитываемая вдоль направления продольной подачи, идентична коорлч ате точки РьАбсолютные значения заданных и действительных величин отсчитываются в коорлица тах Х 2. В этих ке координатах отсчитываются относительные значения зачанных величин. Если для упрощения рассмотрения искл.очить корректирующие значения, а также значения при которых происходит отключение, то при использовании методов абсолютных измерений мгновенное положение кромки режущего инструмента относительно ограничивающег5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б 5 контура 5 определяется разцостгио мсжчу абсолютным и значениям за,чанцой и действительной величин.В точке Р, абсолютное значение лсцстви. тельной величины равно 12 ь Абсолютное значение заданной величины в направлении продольной подачи состоит из аллитивно складывающихся постоянной величины Г 2 и относительного значения заданной величины 52. Для определения абсогпотцого значашя заданной величины цеобхолима, таким образом, одна счетная операция.Поскольку выполняется условие, в соответствии с которым в точке Р, уменьшается глубина резания. вследствие чего в точке Р заканчивается обратцыц хол, при достиженци точки Р. включается привод подачи для ооратного хода. Одновременно с этим система цифрового программного управления во время обратного хола лолжна выполнить лополнительную счетную операцию по определению разности Ыь которая устраняется за счет того, что вычисленная в процессе резания в точке Р, разность между постоянной величиной Р 2 и абсолютным значением действительной величины 12, фиксируется запоминающим устройством. Эта разность 02, уменьшенная на величин запрограммированного относительного зачаццого зна ения 52, используется вместо разности д 2 ь Подобная замена легко осугцествима благоларя тому, что. например, блокируется расчет относительного значения 52. Замещающая разность, величина которой равна расстоянию 02, между координатой исхолного положения и коорлицатой нулевоц точки заготовки, используется с обратным знаком вместо относительного значения 52, которое обычно примсняетс я при расчетах. При этом отпалает необходимость дополнительной счетной операции в системе цифрового программного управления. Поэтому система цифрового программного управления с фиксированным количеством необходимых вычислительных операций может беспрепятстгенно использоваться вместе с контром, реглирюцьим нагрмзки, лля создания адаптивной системы регулирования.Во втором примере рсализаци при использовании аппаратуры числового управления с программированием криволинейных траекторий (фиг. 2) полготовительпое установочное движение б, полвол 7 рекушего инструмента 8 от исхолцоц точки Л через первую точю РО ко второй точке В происхолит аналогично первому примеру. Почготовительное установочное лвпкение б осуществляется после считывания первой фразы программы резания в которой зафиксирована третья точка С Значение координаты точки С, отсчитываемое в направлении. перпендикулярном направлению палачи, идентично соответствуюцгцм значениям для первой РО и второй В точек. Контур 4 окончательной обработки проходит между точками В и С прямолинейно, Между третьей точкой С и конечной точкой Р контур4 принимает криволинейные очертания определяемые опорной точкой ,. Зта точка вместе с конечной точкой Р зафцкси топя;я цовторой фразе програмы резаця. После голвода 7 дальнейшие движе ия прот"кя;от в 5следующей последовательности 88 - 39 - , -4 42 48 44 4 б 4 б 47 48 4 У ;л- б 2 - б 8 - б 4 - бб - бПри этом движения первого икла пол ост.ю соответствуют тем, котопые были оццсяны в первом примере реализации. Трет.е,чц".кение 4 б резания второго цик.а чвцжсцця,при достижении третьей точки С, зяфцксцро -ванной в первой фразе программы рсзяцця,переходит в криволицеиыучасток, цлу цй 15параллельно контуру 4. Зто происхо,чцт ц рзультате считывания второц фразы программы резания с точке С, Прц превышении заданной верхней границы нагрузок третье дшжение 46 резания переходит в четвертое 47, 20которое проходит вблизи контура 2 прцп ска,параллельное ему. В процессе одного котарезца достигнутое однажды растояние меду вершиной крспки резца и контуром 4 иуменьшается. Как только нагрузка стацоит 25ся меньше заданной минимальноц граццрезец отводится дви)кеццех 48 в направлениинормали к траектории. После завершения этого движения, на которое наложены ограничения, определяемые теми же условиями, что и 30в первом примере реализации, начиняя отдостигнутой фразы программь с ;вя гуже отработанные фразы в обратном порядке, Вследствие этого режун,ая кромка резцадвикется в обратном направлении вдоль траектории, расположенной паоаллельно контур4, движение 49 обратного хода заканчиваетсв точке с координатой, отсчитыг а ем ой влол ьнаправления подачи, в которой во вреяпредшествующего хода резца впервье уме:ъшилась глубина резания из-за перегрузокувеличилось расстояние между кромкой резцаи контуром 4 окончательной обраоотки.За движением обратного хода следует установочное движение БО, которым зякяц ивястся второй цикл движений,Оставшаяся часть контура 4 обрябятыватся следуюшцм, вновь повторяющимся первымдвижением б резания. Это движение содержит как прямолинейный, так и криволицец цыи маски. Перехоч от олцо-о мастка другому происходит в третье то .ке С и соответствии со считыванием цогн й Фразы программы. Вследствие превыцеццч ц)егрзко устаОв,чецного для цее .;аксцмя. цо лоц"- стцмого значения псовое лвн сци ., пзяЕния вновь переходит во второе 52.При достижении конечной точки 7 "пяелляемой огранигивасцич контур, 5, по., резания прерывается. За двже".:" 58 отвода резца следует чцикене б 4 об ятцогода, которое заканчивается при гостцжсццнормали к траектории, ца которы находятц координаты, отсчитываемые в направлении рабочей подачи. Зп координаты бы ц в:ш- лены контуром регу,;рования нагрузок после окончания двцкеця д резания и зафиксцр - ваны в системе цифрового прцраммцого управления.Следующее установочное,чвикецие происходит в направлении цо,мали и завершает третий цикл движений. Первым двикение ,б резания достигается конечная точка Р ца контуре 4. Рабочий процесс заканчивается. Принпцпы обработки для траектории, состоящей из двух участков .чвцжеция сппявсчгп- вы и для криволинейной траектории, состояШей из произвольно:о числа участков.Предмет изобретенияСпособ обработки деталей с неравномерным припуском на металлорежуших станках с адаптивной системой регулирования со снятием припуска за несколько проходов рех;ушего инструмента, го которому прц повышении нагрузки изменот глуоину резания я после окончания прсхода для начала еллук щего режущий инструмент возврацают ., ц- ходцос положение, от.цлаоинйся тс.,;, ц:". целью сокращения потерь времени и у: щения износа режушего инструмента, после окончания очередного прохода для начала следуошего режуццинструмент возвращают в точку, в которой во время очередного прохода первоначально изменялась глубина резания, причем координату этой точки фиксируют в запоминающем устройстве адаптивной системы регулирования, 381199