Способ определения глубины резания при шлифовании

 

Изобретение относится к станкостроению , в частности к автоматическому регулированию режимов шлифования . Цель изобретения - повьшение производительности процесса шлифования за счет увеличения точности определения тепловой энергии, поступающей в заготовку. В качестве параметра , ограничивающего производительность , принимают глубину образующегося при шлифовании дефектного слоя. Осуществляют настроечный проход, непрерывно увеличивают глубину резания на настроечном проходе при определенной скорости заготовки до момента появления дефектного слоя. Измеряют в этот момент глубину резания и скорость заготовки и вычисляют удельную тепловую энергию, переходящую в заготовку. Из уравнения связи между глубиной резания и глубиной дефектного слоя определяют глубину резания на очередной и последующий проходы из условия непревыщения дефектным слоем оставшегося на обработку припуска. В качестве датчика глубины дефектного слоя используют локальный токовихревой преобразователь, а момент появления дефектного слоя распознают по скорости и амплитуде приращения сигнала датчика. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (511 4 В 24 В 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСК0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4115638/31-08 (22) 08.09.86 (46) 30.05.88, Бюл. 11 20 (71) Одесский политехнический институт (72) В.П.Ларшин, A.М.Скляр и А.В,Якимов (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(650794, кл. В 24 В 51/00, 1976. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ

РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ (57) Изобретение относится к станкостроению, в частности к автоматическому регулированию режимов шлифования. Цель изобретения — повьппение производительности процесса шлифования за счет увеличения точности определения тепловой энергии, поступающей в заготовку. В качестве параметра, ограничивающего производнтельность, принимают глубину образующегося при шлифовании дефектного слоя.

Осуществляют настроечный проход, непрерывно увеличивают глубину резания на настроечном проходе при определенной скорости заготовки до момента появления дефектного слоя. Измеряют в этот момент глубину резания и скорость заготовки и вычисляют удельную тепловую энергию, переходящую в заготовку. Из уравнения связи между глубиной резания и глубиной дефектного слоя определяют глубину резания на очередной и последующий проходы из условия непревьппения дефектным слоем оставшегося на обработку припуска. В качестве датчика глубины дефектного слоя используют локальный токовихревой преобразователь, а момент появления дефектного слоя распознают по скорости и амплитуде приращения сигнала датчика. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 399097

h = ь|. Ч (— ь, )

20 где ь, — критерий бездефектного шлифования, определяемый иэ условия (2) Т = Т(Ч,ь) = Т„ сде Т и Т . — текущая и критическая

KP температуры в зоне резания.

При Т т „h О

Максимальйая температура в зоне шлифования равна

2 m(Д). с 1ат (3) : де m(g) — множитель, учитывающий 35

-;,:тияние геометрической формы обрабарчваемой поверхности, характеризуемый параметром (радиус профиля круга, угол раствора клина для заготовок клиновидной формы и т,п.). 40

При T „= TK ° =,, следовательно, из выражения (3) получим

Т„а с = — (--------) (4) а 2 m(g) Ч

Плотность q и время Г воздействия теплового источника определяют по формулам

c, = 1/V, (6) где (р Э„ / A — коэффициент теплового воздействия; 55

A = Д P(,10 — удельная работа

Ц шлифования, равная отношению приращению мощности 1Р к

Изобретение относится к станкостроению, в частности, к шлифовальным станкам, оснащенным системами автоматического регулирования и диагностики режимов шлифования.

Цель изобретения — повышение производительности обработки за счет увеличения точности определения тепловой энергии, поступающей в заготов- 10 ку при шлифовании.

Известно что глубина h дефект1

3 ного слоя, образующегося при шлифовании, полностью определяется плотнос- ью g теплового потока в обрабатыва- 15

=мую поверхность и временем воздействия источника тепла:

В момент появления дефектного слоя (о = о ) в соответствии с формулой (1) и учитывая формулы (4) (6) получим Г 4l вЂ”Э = Д. --- -- — (7)

И Ч a 2m(y) Для схем плоского и круглого шлифования m(g) = 1 и t„= tz. В этом случае Г < ГП Т к р % э

И 11 Чt 2Я (8) Таким образом, если глубина шлифования и скорость U =- V заготовки на настроечном проходе известны, то по формуле (8), справедливой н момент появления дефектного слоя, можно вычислить удельную энергию, поступающую н заготовку при шлифовании, а затем использовать вычисленное значение 3 „ н уравнении

h, (,, V,) = Zt „, где Z — припуск на обработку; коэффициент запаса по прижогу, равный отношению осинтенсивности 40 шлифования;

V — окружная скорость заготовки;

tö — нормальная к профилю круга глубина шлифования

Ь = И t — длина дуги контакта в направлении вектора скорости заготовки; вертикальная глубина шлифонания (в направлении поперечной подачи кру" га), l! = D d(D+d — эквивалентный диаметр, определяющий длину дуги контакта круга диаметром D и заготовки диаметром d.

Взаимосвязь между t„ и t в произвольной точке сечения среза определяется формой этого сечения. Например, при шлифовании резьбы полукруглого профиля радиуса (= R

= ts созЧ.

Обобщая формулу (10), получим выражение для определения глубины резания на любой К-й проход (К» 1) в

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я з

1.» жои тавшегося на обработку при- ремещении датчика относительно р(.зябь пуска к глубине образуемого на точность распознавания мом(нта подеhåêòíîão слоя. явления шлифовочных дефектов. Г1ри

Из уравнения (9) определяют глу- np(BblmQHHH обоими параметрами пор()г() бину t, резания на первый проход вых значений, микро-ЭВМ вырабатывает шлифования. сигнал на прекращение поперечной и(—

Для второго прохода: дачи, Аиксирует глубину резания (положение 1 на фиг.1) и формирует ко )) (V = (Z — t )/ (10) манду для устройства ЧПУ на возврат

1р

3 круга в исходное положение (в начало резьбовой части заготовки). Г!ока устройство ЧПУ вып )лняет эту команду, микро-ЭВМ по формуле (8) вычислявиде: ет значение Э а по формуле (9) с

И,, учетом формул (1 и (4) — (6} подсчиК-1

h (г V )=(7. — t )1 $ . (11) тынает анангиие глубины tq резание

1 о т на первый проход, таким образом, Следует отметить, что в Аормуле чтобы глубина образуемого на этом (11) коэффициент („ запаса может быть 2ð проходе дефектного слоя не превьш)аразличным для разных проходов и за- ла оставшегося припуска Z<= 7. дается исходя из требований к качест- (фиг.l), т.

1) т.е. h = 7.,/ . При опву поверхностного слоя. е елении гл бины t резания исполь2

На фиг.1 изображена схема формиро- зуется формула (10). При определении цикл вычислени вания канавки резьбы по ))елой заго- 25 товке на Аиг 2 — положение датчика повторяется с учетом изменяющегося дефектного слоя относительно резьбо- припуска от прохода к проходу, т.е. вой канавки на настрое ном проходе. с учетом формулы (). м фо м лы (11) °

Способ, например, при шлиАовании однониточным кругом резьбы ходовых винтов качения по целой заготовке, 1. Способ определения глубины реосуществляют следующим образом. зания при шлифовании, включающий изНепосредственно перед обработме ение на предыдущем проходе глубикой посредством микро-3ВМ происходит мерение ны резания и параметра, определяющего передача априорной информации ( а, И, d, R, Û,, щ(К), „, Ч

Р ) 1(качество поверхности, с использованием уравнения связи между ними, о т и Z) в устройство ЧПУ станка.

Круг из исходного положения (поло- л и ч а ю шийся тем, что, с жение 0 на фиг.1) подводят до касания целью повышения производительности, с поверхностью заготовки, после чего 4р предварительно осуществляют настромикро-ЭВМ подает команду на установ- ечный проход, во время которого неку скорости V заготовки и на увели- прерывно увеличивают глубину резания чение поперечной подачи круга. В ре- при определенной скорости аг иной ско ости заготовки зультате происходит врезание круга до появления дефектного слоя, измес постепенно увеличивающейся глубиной 45 ряют в этот момент глубину резания и резания при постоянной окружной ско- скорость заготовки и вычисляют уделт— рости (заготовки. ную тепловую энергию, переходящую

Датчик дефектного слоя, например, в заготовку, и из уравнения связи закрепленный на оправке круга на од- между удельной тепловой энергией, ном уровне с ним (фиг,2), вырабаты- 5р глубиной резания и глубинои дефектвает электрический сигнал, который ного слоя определяют глубину резания поступает в микро-ЭВМ, где скорость на очередной и последующий проходь) и амплитуда приращения сигнала срав- из условия непревьпкения деАектным ниваются с заранее заданными порого- слоем оставшегоея на обработку привыми значениями. Величина порогов

55 подбирается таким образом, чтобы ис- 2. Способ по и, l, о т л н ч а ((ключить влияние формы резьбовой ка- шийся тем, что дефектныи елей навки и исходных изменений электро- определяют с помощью т.акови(ревого магнитных свойств поверхности при г- преобразователя, причем момент появ139909! ги контакта круга диаметром D н заготовки диаметром d;

Т„ — температура структурно"Г фазовых превращении, 1 а — температуропровопность обрабатываемого материала; теплопроводность обрабатываемого материала; глубина резания на нао строечном проходе, V — скорость заготовки на настроечном проходе. ления дефектного слоя определяют «ри достижении скоростью и амплитудой приращения сигнала пороговых значений, 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что удельную тепловую энергию Э, переходящую в заготовку, определяют по формуле

D ° d где Д = — — — эквивалентный диаметр, D+d определяющий длину дуСоставитель В.Алексеенко

Техред А.Кравчук

Редактор А.Ревин

Корректор И.Иуска

Заказ 2627/16 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4