Способ механической обработки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоватскнкСоциалистическиеРеспублик и 929332(53)М. Кл. В 23 В 1/00 Раударетевнный комитет ЕаСР ае делен нзвбретенкй н втерыткйДата опубликования описания 23.05.82(71) Зая ХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТК 54) СПОС-механи" ательно, ельность Изобретение относится к механической обработке материалов с предварительным локальным нагревом зоны обработки для уменьшения механического сопротивления участков материала перед их удалением режущим, например, лезвийным инструментом.Известен способ обработки металлических деталей. Этот способ механической обработки с предварительным разупрочнением срезаемого слоя плазменной дугой включает вращение заготовки, совмещение опорной точки плазменной дуги с поверхностью резания, осуществляемое вручную, с последующим перемещением режущего инструмента и опорной точки плазменной дуги по обрабатываемой заготовке 1 11.Недостатком известного способа является, во-первых, необходимость экспериментального подбора режимов разупрочнения, во-вторых, необходимость постоянной ручной корректиров ки положения опорной точки плазмен" ной дуги на поверхности резания. Витоге исключается возможность автома"тизации процесса плазменноческой обработки и, следоврезко снижается производитэтого процесса.Цель изобретения - повышениепроизводительности процесса плазменно-механической обработки.Поставленная цель достигается ф тем, что согласно способу, измеряютусилия резания непрерывно в процессе обработки, а положение опорнойточки плазменной дуги выбирают в точках наименьших измеренных усилий.Нефиг. 1 приведена схема . иллюст,"рирующая предлагаемый способ обработки на примере ограниченного участкаповерхности резания;на фиг. 2 - устройство для осуществления предлагаемого способа при осуществлении обработки.Режущий инструмент (резец) 1, обрабатывающий деталь 2, движется в9332 а 3 92 направлении 3. Перед резцом установлено разупрочняющее устройство 4, например в виде плазмотрона (или электронной пушки), опорная точка плазменной дуги которого совмещена с поверхностью 5 резания.В процессе обработки опорную точку плазменной дуги от плазмотрона 4 непрерывно перемещают по ширине поверхности 5 резания, например от точки 6 к точке 7, от точки 7 к тачке 8 или от точки 8 к точке 9, т,е. в направлении 3 перемещения поверхности 5 резания, При этом по усилию, воспринимаемому резцом 1, находят положение опорной точки плазменной дуги на поверхности резания и соответственно положение плазмотрона 1 оносительно резца 1, при котором измеренные усилия на резце являются наименьшими. Автоматизация поиска положения опорной тоцки плазменной дуги в зоне наименьших усилий достигается тем, цто пятну нагрева при перемещении по ширине поверхности резания придают дополнительно колебательное движение с амплитудой меньшей ширины поверхности резания (обычно оказывается достаточно обеспечить амплитуду в 0,01-0,5 ширины поверхности резания - этот предел определяется разрешающей способностью измерительной аппаратурой автоматики),Если рассмотреть какие-то условно выбранные промежуточные положенияточки 6, 7, 8 плазменной дуги на поверхностирезания, то колебания этой точки задает относительно указанных положений в направлении к тоцке 9, перпендикулярном направлению 3, резания, с заданной частотой, например по синусоидальному закону. Таким образом, среднее положение пятна нагрева в начальный момент обработки может быть выбрано произвольно. Допустим, цто положение точки б является тем средним положением пятна нагрева, при котором обеспечивается минимальная нагрузка на режущий инструмент, тогда при отклонении пятна нагрева в любую сторону нагрузка на резец увеличивается, а при колебаниях пятна нагрева нагрузка на резец будет колебаться с двойной частотой относительно некоторой средней величины 10. 5 10 15 20 25 30 35 45 Произведение мгновенных значений отклонения пятна нагрева на срезаемом участке материала от среднего положения 6 и отклонения мгновенного значения нагрузки на резец от средней величины 10 будет представлять собой сумму колебаний однократной и тройной частоты относительно нулевого уровня 11. Средняя по времени величина произведения при этом равна нулю,При отклонении среднего положения пятна нагрева в какую-либо сторону точек 6 или 8 нагрузка на резец будут уменьшаться при приближении пятна нагрева к положению 7, при этом колебания нагрузки на резец при отклонении в разные стороны имеют противоположные фазы, а частоты этих колебаний совпадают с частотой колебаний пятна нагрева, Произведения мгновенных значений отклонения нагрузки от средней величины 12 (13) при отклонении среднего положения пятна нагрева в сторону 6 (8) и мгновенные значения отклонения места нагрева на срезаемом участке материала представляют собой 1 ч (15) сумму колебаний двойной частоты и постоянной составляющей, знак которой определяется направлением отклонения среднего положения пятна нагрева от положения, соответствующего минимальной нагрузке на резец, т.е. оптимальному режиму резания.Отклонение места нагрева на срезаемом участке может быть рассцитано по измеренным мгновенным значениям отклонения пятна нагрева с учетом временной задержки между моментами нагрева участка материала и его срезанием. Эту задержку легко вычислить по измеренным любым известным методам величинам скорости резания и расстояния между пятном нагрева и резцом в Устройство, реализующее предложенный способприведено на фиг, 2,Резец 1, обрабатывающий деталь 2, движется относительно детали 2 в направлении 3, Плазмотрон 1, установленный на фиксированном расстоянии от резца 1, может перемещаться по направляющему пазу 16 и фиксироваться в выбранном положении, Среднее положение пятна нагрева изменяется с помощью привода 17, а вибратор 18 обеспечивает колебания пятна нагрева5 9293 относительно среднего положения. Кроме того, на обратной стороне резца установленприкреплен) тензодатчик 19. Также установлен датчик 20 скорости резания например тахогенера тор, вырабатывающий сигнал, пропорциональный величине скорости резания. Сигнал, пропорциональный скорости резания, с. датчика 20 подается на блок 21 определения времени задержки 10 осуществляющий операцию деления введенного вручную с устройства 22 ввода постоянного сигнала, пропорционального расстоянию между пятном нагрева и резцом, на сигнал скорости 15 ". датчика 20. Сигнал, пропорциональ ный времени задержки, подается с блока 21 на блок 23, осуществляющий задержку сигнала, пропорционального смещению пятна нагрева. Этот сигнал 26 поступает с блока генератора 21, одновременно управляющего вибратором плазмотрона 18. Блок 23 задержки может быть выполнен по любой известной схеме, например с записью на кольцо 25 магнитной ленты, скорость движения которой регулируется сигналом с блока 21, или с записью в оперативное запоминающее устройство, считывание с которой производится через зо время, заданное с блока 21.Задержанный сигнал, характеризующий мгновенное значение отклонения места нагрева на срезаемом в данный момент участке материала, умножаетс З 5 на сигнал мгновенного значения отклонения нагрузки на резец от средней величины, поступающий с тензо" датчика 19, в блоке 25 умножения.выхода блока 25 умножения через 4 о 32фильтр низких частот и усилитель26 сигнал подается на привод 17,поворачивающий плазмотрон 1 такимобразом, что среднее положение пят"на нагрева сдвигается в положение,соответствующее минимуму абсолютнойвеличины, усредненного по временифильтром 26 произведения,Технико-экономические преимуществь от использования предложенногоспособа заключаются в повышениипроизводительности процесса обработ.ки за счет оптимизации режима разупрочнения, что особенно важно при,обработке деталей, имеющих упрочненную и неравномерную литую) структуру, неравномерный припуск поковки)Формула изобретенияСпособ механической .обработки,с разупрочнением срезаемого слояплазменной дугой, включающий вращение заготовки, совмещение опорнойточки плазменной дуги с поверхнос"тью резания и последующее перемещение инструмента с опорной точкой ду"ги по обрабатываемой заготовке, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительностиобработки, непрерывно измеряют усилия резания в процессе обработки,а положение опорной точки плазменнойдуги выбирают в точках наименьшихизмеренных усилий,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции И 2125988,кл. В 23 Р 25/ОО, опублик. 1978.929332 Составитель И.АгабабовС,Патрушева Техред Т.Иаточка Корректор А.Грицен едак ое по де113035) Моска ЮтщУжгород, ул. Проектная, 4 иал РПП "Патент акаэ 3369/16ВНИИ Тираж осударств ам иэобре 1151 нног ений ушск омитетоткрытнаб.,ь в ПодпиСССРй