Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в станкостроении, при управлении обработкой нежестких валов. Сущность изобретения: при обработке на токарном станке задают вращательное движение обрабатываемой детали. Задают движение подачи инструменту. К обрабатываемой детали прилагают растягивающее усилие с частотой не более частоты вынужденных колебаний инструмента и с амплитудой не больше упругой величины при растяжении. Это достигается выбором диапазона частот колебаний инструмента и детали так, чтобы обработка осуществлялась вне критического диапазона станка, его элементов. Выбор амплитуды колебаний инструмента обеспечивает устойчивость системы, а амплитуды растягивающего усилия - изменение агрегатного состояния обрабатываемого материала. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2009830
Класс(ы) патента: B23Q15/00
Номер заявки: 4897923/08
Дата подачи заявки: 29.12.1990
Дата публикации: 30.03.1994
Заявитель(и): Пензенское производственное объединение "Эра"
Автор(ы): Манько А.Т.
Патентообладатель(и): Пензенский завод "Эра"
Описание изобретения: Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при управлении обработкой нежестких валов на токарном станке.
Известен способ поднастройки системы, согласно которому обрабатываемой детали задают вращательное движение и движение подачи инструменту и прилагают к детали растягивающее усилие с заданной частотой и амплитудой.
Этот способ не учитывает влияние на прочность заготовки многоцикловых нагрузок растягивающего усилия, при осуществлении способа значительна доля работы на пластическое деформирование и разрушение, что снижает точность обработки.
Цель изобретения - повышение точности обработки за счет уменьшения доли работы на пластическое деформирование и разрушение.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управления обработкой нежестких валов на токарном станке, по которому обрабатываемой детали задают вращательное движение и движение подачи инструменту и прилагают к детали растягивающее усилие с заданной частотой и амплитудой, с частотой не более частоты вынужденных колебаний инструмента и с амплитудой не больше упругой величины при растяжении.
На чертеже приведена блок-схема системы для реализации способа.
Система содержит обрабатываемую нежесткую деталь 1, закрепленную в патроне 2 передней бабки, механизм 3 зажима, вибраторы 4 и 6, установленные соответственно на задней бабке и суппорте станка, режущий инструмент 7 и блок 5 управления (микроЭВМ), подключенный к системе ЧПУ 8. С блоком управления 5 соединены вибраторы 4 и 6 и вход ЧПУ 8.
Способ осуществляют следующим образом.
Предварительно деталь 1 устанавливают в патроне 2 передней бабки станка и зажимают ее. Второй конец детали 1, обращенный к задней бабке, зажимают в механизме 3 с вибратором 4.
В соответствии с блок-схемой блок управления 5 запускает программу управления и включает вибратор 6, который сообщает инструменту 7 вынужденные колебания заданных частоты f (например 18. . . 30 кГц) и амплитуды аz (например аz ≥12,5 Vокр Т ˙10-3 мк), где Vокр - значение линейной скорости обрабатываемой поверхности, м/мин. ; Т - период вынужденных колебаний инструмента в направлении главного движения резания, с.
Выбор диапазона частот инструмента обусловлен тем, что обработку осуществляют вне критического частотного диапазона станка, его элементов. Это позволяет обрабатывать детали малой жесткости, в том числе и тонкостенные (с толщиной стенок 0,2. . . 0,4 мм).
Выбор амплитуды колебаний инструмента обусловлен условием устойчивости процесса резания.
Одновременно блок управления 5 включает вибратор 4 механизма 3, который сообщает детали 1 в направлении осевой составляющей силы резания колебания с частотой не более частоты вынужденных колебаний инструмента и с амплитудой, не большей величины упругой деформации при растяжении.
Ограничение амплитуды обусловлено областью справедливости закона Гука и определяется выражением
ax ≅ L ˙10-3, при этом 0,5S≅ ax ≅ S, где ах - принятое значение амплитуды вынужденных колебаний детали по длине обработки, мм;
L - длина обрабатываемой детали, мм;
S - подача, мм/об.
После приведения в состояние колебаний инструмента 7 и детали 1 система ЧПУ 8 запускает программу обработки на станке. На очередной заготовке цикл обработки повторяют.
Пример технологии обработки и управления.
Обрабатывают деталь L = 450 мм, диаметром D = 20 мм.
Режимы резания:
скорость обрабатываемой поверхности Vокр = 20 м/мин;
глубина резания t = 0,25-0,75 мм;
подача S = 0,1 мм/об. ;
период вынужденных колебаний инструмента и детали Т = 50 ˙10-6с.
Резец проходной, твердосплавная пластина Т15К6.
Обрабатываемый материал:
сталь нормализованная, круг
Расчетные величины:
значение амплитуды вынужденных колебаний инструмента аz = 12,5 мк;
значение амплитуды вынужденных колебаний детали ах = 80 мк.
Импульсное приложение растягивающего усилия и усилия резания приводит к изменению агрегатного состояния материала, к сближению во времени момента страгивания и наступления пластической неустойчивости в зоне резания, когда запас пластичности уменьшается в пределах справедливости закона Гука при деформации, в результате жесткость заготовки возрастает в 5-6 тыс. раз, упругие перемещения уменьшаются в 50-55 тыс. раз с уменьшением составляющей силы резания в 8-9 раз, при этом точность обработки приближается к теоретическому значению. (56) Авторское свидетельство СССР N 1065092, кл. В 23 В 25/06, 1984.
Формула изобретения: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАБОТКОЙ НЕЖЕСТКИХ ВАЛОВ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ , по котоpому задают вpащательное движение обpабатываемой детали и движение подачи - инстpументу и пpикладывают к детали pастягивающее усилие с заданной частотой и амплитудой, отличающийся тем, что pастягивающее усилие пpикладывают с частотой не более частоты вынужденных колебаний инстpумента и с амплитудой, не большей величины упpугой дефоpмации пpи pастяжении.