Способ выбора режима резания для станков с программным управлением Советский патент 1986 года по МПК G01N3/58 B23B1/00 

О) 4 J : Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано преимущественно при оптимизации процессов фрезерования заготовок с закономерно изменяющимся припус1Лэм на станках с программным управлением. Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет установления закономерности изменения; подачи режущего инструмента. На фиг, 1 показан график изменения составляющей Р силы резания вдоль пути обката заготовки при обработ ке цнлгиндрического колеса с круговыми зубьями на фиг. 2 - схема проведения эксперимента; на фиг. 3 график изменения подачи S вдоль пути обката при условии минимального штуч ного времени обработки заготовки. При нарезании цилиндрических ко-лес с круговыми зубьями нагрузка на зубья черновой головки при работе с равномерной подачей обката оказывается резко неравномерной (фиг. 1). Для установления закона изменения переменной подачи, обеспечивающего максимальную производительность, дли ну рабочего хода разбивают на участ ки ,л1 , Aj,. ,, , Д1,. Для первого уч стка задаются интервалом изменения подач в начале обработки S,-S. и интервалом изменения ускорений по дачи S Используя методы планирования эксперимента, выполняют обработку образцов, измеряют износ зубьев, устанавливают зависимость степени износа g, от величин S,, , S и находят минимальное значение функции1 . -P ( 1 -4)4.T,«-g. ( C -I где AtwTi приращение штучного времени в связи с обработко первого участка, мин, T(.f, - время смены изношенного инструмента, мин , - длина участка обработки S, - подача, мм/мин; S - ускорение подачи. Одновременно фиксируют зна 1ения и И, при которых функция (t) .минимальна, и принимают на первом участке 1 в качестве оптимального .линейный закон изменения подачи, оп7ределяемый величинами S Заитем вычисляют значение подачи в конце рабочего хода ,. S, f Это значение принимают в качестве начального для второго участка обработки длиной лт , На этом участке проводят испытания при разных значениях fji ускорения подачи Ь и фиксируют соответствующие значения степени износа g, После этого устанавливают оптимальное значение ускорения подачи S, которому соответствует минимальное значение функции Находят оптимальные значения S, Sj и подачу в конце участка + 8..д1. В пределах каждого интервала Д1 подача Si изменяется по линейному закону. Пример . Проводят нарезание опытной партии цилиндрических колес с круговыми зубья «ш роторов шестеренных насосов с числом зубьев Z 12, модулем m 6 мм, шириной венца b , 80 мм. Материал зубчатых колес сталь 40Х. Нарезание осуществлется на экспериментальной установке, созданной на базе горизонтально-фрезерного станка 6Р82Г, двусторонней резцовой головкой с минимальным радиусом RO 60 мм, В головке устанавливается шесть наружных и шесть внутренних резцов из стали P9KtO, Скорость резания при обработке V 47,1 м/мин, подача обката (скорость движения центра заготовки) S 51,.8 мм/мин. При этом время черновой обработки одного зуба с равномерной подачей обката составляет t 1,59 мин. За критерий износа инструмента принята площадка износа по задней поверхности внутреннего резца величиной f- 0,8 мм, По достижении этой величины износа работу инструментом прекращают и осуществляют его переточку. При указанных режимах резания период стойкости инструмента составляет примерно 25 деталей. Вре- О мя смены затупившегося инструмента Тем 10 мин. Процесс обката при нарезании начинается внутри резцовой головки и заканчивается вне ее. Измерения силы резания проводятся при помой;и специального динамометрического устройства. Значения силы ре зания фиксируются на ленте осциллографа Н115. Часть партии зубчатых колес (п 54 шт) нарезается с неравномерной подачей обката, закономерное изменение которой устанавливается указанны способом, причем за критерий оптимизации принимается минимальное штуч ное время обработки колеса (при условии сохранения периода стойкости, примерно равного периоду стойкости инструмента при обработке с равномерной подаг ей обката). Интенсивность или прирост линейного износа задней поверхности резца можно считать независимыми от величины износа. Величину износа 0 0,8 мм, при которой ийструмент отправляется в переточку, принимают за 100%. Зная величину износа сГ, cTj....... cJ, инструмента после обработки колесподгруппы на :Участке Al, подсчитывают какую часть каждая величина износа ( , сГ, ,...., OQ составляет от величины сг . Учитывая, что значение S в формуле (1) равно тангенсу угла о( подсчитывают по формуле (1) значения Aty , и принимают те ... ,iti 1«тл,г значения начальной подачи обката S и угла °1 , при которых Л1шт1, мин В данном случае наилучший вариант, ДЛЯ которого S 78 мм/мин, S tg , ,л/1Т1 1 Q /Я мм/мттм. S tP -1,3547. Далее проводят нарезание заготовок на участке обката Alj мм. 1270 5 . соответствующем участку АВ графика изменения силы резания Р . Причем обработку в точке А начинают с подачей, равной принятой оптимальной подаче в конце участка ОА, а именно 1 ,Ь мм/мин (фиг. 2). На участке АВ варьируются три значения ускорения подачи (фиг. 2). При этом партия колес разбивается на три группы по 18 заготовок в каждои. Обработка начинается с положения, при котором было прервано нарезание зуба на предьщушем участке Точная установка зубчатого колеса для этого осуществляется с помощью специального фиксатора. Минимальное штучное время по результатам обработки участка М определяется по формуле (3), Порядок проведения эксперимента на последующих участках аналогичен. По результатам исследования построен график изменения подачи S вдоль пути обкатаZ (фиг. 3), соответствумщий минимальному штучному времени обработки зубчатых колес. Формулаизобретения Способ выбора режима резания станков с программным управлением, заключающийся в том, что обрабатьшают образцы режущим инструментом с переменной подачей, измеряют износ и уста- . навливают функциональную зависимость износа инструмента от переменной под отличающийся тем, целью повьппения прои водитель„о ти обработки, длину рабочего ход режущего инструмента разделяю-а на участки, задают величину подач в начальной точке рабочего хода и в конце первого участка, определяют ускорение подач на этом участке-, замеряют время при всех ускорениях подач, выбирают подачу по минимальному времени, принимают ее значение за начальную величину подачи при обработке участка, обработку каждого последующего участка начинают с подачи, сойтветствующей минимальным затратам времени на предьщущем участ7й 7S.

- :

Ц5

. « „л -в

- - «

м

J

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано преимущественно при оптимизации фрезерования заготовок с закономерно изменяющимся припуском на станках с программным управлением. Цель изобретения - повышение долговечности срока службы режущего инструмента за счет установления изменения подачи режущего инструмента. Длину рабочего хода режущего инструмента разбивают на участки. Для первого участка задаются интервалом изменения подач. Определяют подачу, соответствующую минимальному времени. Это значение подачи принимают в качестве начального для второго участка обработки и так на всех последующих учас € стках с фиксацией степени износа ре(Л жущего инструмента на каждом участке и установлением зависимости износа инструмента от переменной подачи. 3 ил.