SU1440611A1 - Method of machining - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке материалов резанием и может быть использовано при токарной обработке деталей с повьшенными требовани ми к качеству формируемой поверхности. Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса резани  с одновременным -повышением качества обработки и стойкости режущего инструмента, а также увеличение виброустойчивости процесса. Дл  этого в процессе обработки резанием измен ют частоту fepa- щени  по синусоидальному закону, частоту которого устанавливают посто нной , а частоту синусоидального закона изменени  подачи S режущего инструмента измен ют с частотой, определ емой из соотношени : сО СОд -iCOcosQt, где (О - частота изменени  величины подачи режущего инструмента; С0(, - частота изменени  скорости вращени  заготовки; йм - амплитуда изменени  частоты колеблющейс  подачи, .Q- частота изменени  частоты колеблющейс  подачи. 4 ил.The invention relates to the processing of materials by cutting and can be used in the turning of parts with higher requirements to the quality of the formed surface. The aim of the invention is to intensify the cutting process with a simultaneous increase in the quality of processing and durability of the cutting tool, as well as an increase in the vibration resistance of the process. To do this, during the machining process, the turnaround frequency is changed according to a sinusoidal law, the frequency of which is set constant, and the frequency of the sinusoidal change law of the feed S of the cutting tool is changed with a frequency determined from the relation: CO SOD -iCOcosQt, where (O - frequency of change in the amount of feed of the cutting tool; C0 (, is the frequency of change in the speed of rotation of the workpiece; dm is the amplitude of change in the frequency of the oscillating feed., Q is the frequency of change in the frequency of the oscillating feed. 4 Il.

Description

Изобретение относитс  к обработке материалов резанием и может быть использовано при токарной обработке деталей с повышенными требовани ми к качеству формируемой поверхности.The invention relates to the processing of materials by cutting and can be used in the turning of parts with high demands on the quality of the formed surface.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса резани  с одновременным повышением качества обработки и стойкости режущего инструмента, а также увеличение виброустойчивости процесса.The aim of the invention is to intensify the cutting process while improving the quality of processing and durability of the cutting tool, as well as increasing the vibration resistance of the process.

На фиг.1 показаны графики изменени  скорости вращени  заготовки V(t), подачи инструмента S(t ) и график из- менени  частоты колебаний подачи инструмента UCD ; на фиг.2 - зависимость величины площадки износа инструмента (h,) по задней грани от пути резани  (L) при посто нных величинах скороети резани  и подачи (а) и при непрерывном изменении их по предложенному способу (б); на фиг-.3 - зависимость амплитуды высокочастотных колебаний силы резани  (Ар) в зависимости от величины скорости резани  при постог  нных величинах скорости и подачи и при использовании предложенного спо- co6ai на фиг.4 - схема реализации предложенного способа.Fig. 1 shows graphs of the change in the rotational speed of the workpiece V (t), the tool feed S (t) and the graph of the change in the oscillation frequency of the tool feed UCD; Fig. 2 shows the dependence of the tool wear area (h,) along the rear face on the cutting path (L) at constant values of the cutting speed and feed (a) and continuously changing them according to the proposed method (b); FIG. 3 shows the dependence of the amplitude of high-frequency oscillations of the cutting force (Ap) as a function of the value of the cutting speed at post-magnitudes of the speed and feed, and when using the proposed method in FIG. 4, the implementation scheme of the proposed method.

Способ обработки резанием осуществл ют следукнцим образом.The cutting method is carried out in the following manner.

В процессе обработки установленнай в патроне 1 токарного станка заготовки 2 режущим инструментом 3 заготовку привод т во вращение с частотой (0 , измен емой по синусоидальному закону частоту изменени  которого устанавливают посто нной, а изменение подачи S режущего инструмента производ т по синусоидальному закону с переменной частотой, определ емой из соотношени :During processing, the workpiece installed in the chuck 1 of the lathe 2 by the cutting tool 3 is driven into rotation at a frequency (0, sinusoidally variable, the change rate of which is set constant, and the feed rate S of the cutting tool is sinusoidally variable-frequency determined from the ratio:

СО «в +йса COS   t,CO "in + ysa cos t,

где t - врем , с;where t is time, s;

СО - частота изменени  подачи инструмента} MO - частота изменени  скоростиWITH - the frequency of the change in the supply of tools} MO - the frequency of the change in speed

вращени  заготовки; ЬМ - а1чплитуда изменени  частоты rotation of the workpiece; LM - a1 frequency frequency variation scale

колеблющейс  подачи сг - частота изменени  частоты колеблкщейс  подачи. При этом осуществл етс  непрерыв- .ное колебание фазового сдвига между скоростью резани  и подачей, что приводит к выравниванию колебаний силы резани , свойственному процессу нестационарной обработки, и, к повьшанию качества обработанной поверхности и стойкости инструмента при одновременном увеличении виброустойчивости процесса, т.е. при положительном эффекте , обеспечивающемс  нестационарностью процесса резани  - колебани ми скорости резани  и подачи, исключа-. етс  вредное воздействие - возникновение в системе СПИД периодических сил.oscillating supply sg - frequency of change of frequency of oscillating supply. In this case, a continuous fluctuation of the phase shift between the cutting speed and the feed is carried out, which leads to equalization of the cutting force oscillations inherent in the process of non-stationary processing and to an increase in the quality of the machined surface and tool durability while increasing the vibration resistance of the process, i.e. with a positive effect, which is provided by the nonstationarity of the cutting process - by fluctuations in the cutting speed and feed, it is excluded. The harmful effect is the occurrence of periodic forces in the AIDS system.

П р и м е р. Производилась обработка заготовки из углеродистой стали стандартными твердосплавными резцами с углами заточки: J , 9, ы. 9 , О , Cf ср, 45°, на модернизированном токарном станке, со шпинделем которого соединен исполнительный блок 4, ас ходовым винтом 5 - исполнительный блок 6, каждый из которых св зан с собственным электронным бл6 ком 7, 8 соответственно, .соединенным ми.с задатчиками частоты вращени  9 и 10, св занными между собой через генератор сигналов 11 и модул тор 12PRI me R. Carbon steel billet was machined with standard carbide cutters with sharpening angles: J, 9, s. 9, O, Cf cf, 45 °, on the modernized lathe, with the spindle of which the execution unit 4 is connected, with an adjusting screw 5 — execution unit 6, each of which is associated with its own electronic block 7, 8, respectively, connected with frequency control devices 9 and 10 connected to each other through a signal generator 11 and a modulator 12

Дл  суммировани  синусоидальных сигналов предусмотрены резисторы 13 и 14, а дл  защиты генератора - емкости 15 и 16.Resistors 13 and 14 are provided for the summation of sinusoidal signals, and capacitors 15 and 16 are provided for generator protection.

Таким образом, исполнительный блок 4 вращает шпиндель станка с переменной угловой скоростью и посто нной частотой, а исполнительный блок 6 вращает ходовой винт с переменной угловой скоростью при переменной частоте . Результатом этого  вл етс  резание , при котором скорость вращени  заготовки измен ют по синусоидальному закону с посто нной частотой (Л, а подачу инструмента - по тому же закону с переменной частотой, определ емой по формулеThus, the executive unit 4 rotates the machine spindle with a variable angular speed and constant frequency, and the executive unit 6 rotates the driving screw with a variable angular speed at a variable frequency. The result of this is cutting, in which the speed of rotation of the workpiece is sinusoidally changed at a constant frequency (L, and the tool feed is changed according to the same law with a variable frequency determined by the formula

(О ОЭо +й« cosQt.(About Oeo + th “cosQt.

При этом принимались следующие параметры:The following parameters were taken:

СОо- до 30. Гц, СО СО макс- ДО 30 Гц, t - &СО - до 5 Гц, О. - до 5 Гц.CoO up to 30. Hz, CO CO max - up to 30 Hz, t - & CO - up to 5 Hz, O. - up to 5 Hz.

Claims (1)

Измерени  площадки износа h режущего инструмента и определение ше роховатости обработанной поверхности установили, что указанные параметры предпочтительнее аналогичных параметров , получаемых при обработке без изменени  частоты синусоидального закона изменени  подачи инструмента. Формула изобретени Measuring the wear area h of the cutting tool and determining the roughness of the machined surface found that these parameters are preferable to similar parameters obtained by processing without changing the frequency of the sinusoidal law of change of the tool feed. Invention Formula Способ обработки резанием, вклю- чак ций изменение частоты вращени  заготовки и гтодачи режущего инструмен- 1440611The method of machining, including changes in the frequency of rotation of the workpiece and the cutting tool cutting tool 1440611 та по синусоидальному закону, о т -(Jthat sine law, o t - (J личающийс  TeMf что, с це- где СО - лью интенсификации процесса с одновременным повьшением качества обра- -(о ботки и стойкости режущего инструмента , частоту изменени  скорости вра- &О - щени  заготовки устанавливают посто нной , а частоту изменени  подачи ин-Q - струмента измен ют по зависимости юt ftocosilt,teMf that, with the purpose of where CO is the process intensification with a simultaneous increase in the quality of the treatment of - (about the cutting and durability of the cutting tool, the frequency of change of the speed of rotation & О O - of the workpiece is set constant, and - the structure is changed according to the dependence of ftocosilt, частота изменени  величины подачи режущего инструмента; the frequency of change of the feed rate of the cutting tool; частота изменени  скоростиrate of change of speed вращени  заготовки; rotation of the workpiece; амплитуда изменени  частотыamplitude of frequency change колеблющейс  подачи;fluctuating feed; модулирукхца  частота;modular frequency; врем , с.time with WVWXAAAA/IAAAA/VWVWXAAAA / IAAAA / V L(fi}L (fi} Сталь ffS 7I5HSSteel ffS 7I5HS SOSO Н.ГорватN.Gorvat фигЛfigl . I. I Составитель В.Золотев Техред И.Верес.Compiled by V. Zolotev Tehred I. Veres. t«tOMfft "tOMff ISO 200 V(M, Фиг.дISO 200 V (M, fig.d Корректор С.ШекмарProofreader S. Shekmar