Способ обработки деталей

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 53I660

Сова. Ооветскиа

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 30.09.71 (21) 1704725/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет — (32) 01.10.70 (31) WP49m/150424 (33) ГДР

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 14.12.76 (51) М.1Кл.з B 23В 1/00

В 23В 25/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.704-621..135.2(088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Вольфганг Мельхорн, Зигфрид Шляйхер и Петер Ульрих (ГДР) Иностранная фирма

«ФЕБ Шверкштроманлагенбау Карл-Маркс-Штадт» (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механической обработке на металлорежущих станках.

Известен способ обработки деталей на металлорежущих станках с адаптивной системой регулирования, по которому контролируют усилие резания и соответственно изменяют скорость продольной подачи, а по достижении нижнего предельного значения скорости подачи уменьшают глубину резания.

В станках с цифровым программным управлением и системой регулирования распределения нагрузки системы СПИД с управляющими воздействиями на скорость и глубину подачи инструмента возможно сделать глубину резания зависимой от заданной величины нагрузки и тем самым сократить время обработки и исключить программирование глубины резания.

Подача инструмента в направлении больших глубин резания приводит к трудностям, так как инструмент должен обладать определенной геометрией резания. Кроме того, при подаче инструмента в глубину процесс резания сопровождается неблагоприятными явлениями, усложняющими процесс резания и влияющими на качество обрабатываемой поверхности. По этой причине управляющее воздействие на глубину подачи инструмента понимается только в смысле уменьшения глубины резания. Но при таком методе нс гарантировано, что начатое резание сможет привести прп помощи регулируемого интервала скорости подачи к выравниваншо нагрузки.

5 Поэтому было бы необходимо программирование глубины резания, чтобы при начале резания с безопасностью «уловить» необходимую величину глубины резания.

Если представляется возможность регули10 рования загрузки совместно с цифровым управлением, чтобы повторялись одинаковыс циклы движения, т. е. программой задается ряд одинаковых циклов движения, которые следуют друг за другом, то можно отказать15 ся от непосредственного распределения проходов резца по программе. Такой метод имеет преимущество в том, что благодаря первичному регулированию скорости подачи резание протекает с минимальной подачей, так

2р как глубина резания уменьшается до величины, при которой происходит распределение нагрузки, только при достигнутом нижнем предельном значении подачи, Проход резца с небольшой подачей и боль25 шой глубиной резания занимает при наиболее часто встречающихся длинах резания значительно больше времени, чем это требуется при выполнении двух или более проходов с меньшей глубиной резания и большей подачей, 30 причем в обоих случаях обрабатывается оди.

531660 наковый объем. Кроме того, последний проход резца, который заканчивает обработку, может совершаться при очень небольшой загрузке, так как обрабатываемый слой очень мал, потому что в предшествующем проходе резца система СПИД очень мало перегружается, и тем самым вызывается только небольшое уменьшение глубины резания.

Цель изобретения — сокращение времени обработки.

В основе изобретения лежит задача создать метод автоматического распределения проходов резца на металлорежущих станках с системой регулирования загрузки, которая при перегрузке системы «инструмент — деталь— станок» осуществляет смену подачи, а при достигнутом нижнем предельном значении подачи вызывает уменьшение глубины резания.

Этот метод в сочетании с системой регулирования загрузки оптимизирует время обработки, причем метод должен быть реализуем простейшими схемными способами и небольшими затратами деталей.

По предлагаемому способу в начале уменьшения глубины резания снижают заданное значение усилия резания и после установления глубины резания, соответствующей уменьшенному значению усилия, вновь восстанавливают прежнее заданное значение усилия резания.

Каждый проход резца начинается с глубины резания, недопустимо высокой для данной нагрузки и с нижним предельным значением подачи, благодаря чему система регулирования нагрузки производит распределение проходов резца.

Чаще всего каждый проход начинается подачей резца на глубину на конечный размер обработки. При уменьшении глубины резания заданная величина для основного усилия резания уменьшается на некоторую часть своей реальной величины для того, чтобы глубина резания установилась на соответственно меньшем уровне. После окончания распределения проходов заданная величина основного усилия резания опять достигает своей реальной величины.

В дальнейшем уменьшенная величина заданного значения усилия формируется с поправкой в зависимости от предстоящих путей обработки. Диапазоны путей обработки учитываются при этом величиной, включенной предварительно в заданное значение пути.

Величины уменьшенных заданных значений основного усилия, так же как и предварительная величина, включенная в заданное значение пути программируются, чтобы во время резания при достигнутом конечном размере обработки, уменьшение глубины резания, требуемое также и при перегрузке, происходило по меньшей мере примерно наполовину. Далее, при достигнутом конечном размере обработки, при полной загрузке и при подаче, близкой к нижнему предельному значению или при достигнутом конечном размере обра55

5

9 э

50 ботки, при почти полной загрузке и при нижнем предельном значении подачи, уменьшение глубины резания происходит по меньшей мере приблизительно наполовину. Способ позволяет начать каждый проход резца подачей на глубину на конечный размер обработки, причем в этой фазе резания применяют только наименьшую скорость подачи.

В начале резания при включенной системе регулирования нагрузки при перегрузке тотчас же происходит уменьшение глубины резания и распределение проходов резца. Величина уменьшения глубины резания определяется непосредственно заданным значением нагрузки, а она делается зависимой от заданного значения, которое уменьшено на определенную заданную величину, возможную при нагрузке. Нагрузка производится увеличением подачи. Если, несмотря на установленный конечный размер обработки, глубина резания была достаточной для нагрузки, то нагрузка производится увеличением скорости подачи.

Изменение режима резания для коротких проходов резца с большой глубины резания и маленькой подачей на маленькую глубину резания и большую подачу для длинныхпроходов не приводит более к экономии времени, так как обратные ходы резца снова потребуют экономии времени, возможной при распределении проходов резца.

По этой причине уменьшение глубины резания на некоторую величину, возможную при нагрузке, делается зависимым от предстоящего пути обработки. Заданными значениями пути на установленных отрезках программируются включенные в них предварительно величины, которые влияют на величины уменьшения глубины резания, т. е. для определенных незначительных предстоящих длин обработки экономнее, например, распределение резания на два прохода, чем на большее количество проходов.

Если наблюдается уменьшение глубинырезания на последнем участке пути резца к заданному значению пути, которое также запрограммировано предварительно включенной величиной, то уменьшение глубины резания проводится только до воспроизведения нагрузки. Распределение проходов резания на два или более при этом не имеет смысла.

Каждый новый проход начинается с глубины резания недопустимо высокой по отношению к нагрузке, так что система регулирования нагрузки с безопасностью производит уменьшение глубины резания и распределение проходов резца. Благодаря этому проводится уже в начале резания разделение проходов резца для достижения оптимальных условий резания. Недопустимо большая глубина резания может быть достигнута установкой инструмента на конечный размер обработки, причем этот метод вполне применим для случаев обработки с достаточно большим объемом резания. Для слишком больших объемов обработки, которые повредили бы применяемый ин531660

e3 о р м у 1;1 ll ç 0 б р с ò å í II ÿ

Составитель М. Пуряев

Техрст 3. 1 ир неико

Р> 1 1к., 1-1 „, Васник:ова

Заказ 2252/4 Изд. ¹ 1701 Тираж 1178 Подписное

Ц11ИИ 1И Г осударственисн о нос l.lтетз Совета У1иипст ров (ССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж,-35. Рау :ская наб., д. 4л5

Кор1 е .тор 3. 1 арасова

Типография, ир. Сапунова, 2 струмент, при отрезании, процесс отрезания производят с помощью пробных проходов.

Для уменьшения глубины резания на некоторую величину, возможную при нагрузке, задают номинальное значение основного усилия резания.

При разделении на два прохода начало уменьшений глубины резания задается одновременно заданием номинального значения основного усилия резания, уменьшенного наполовину, тем самым система регулирования нагрузки устанавливает приблизительно половинную глубину резания.

При окончании распределения проходов, которое происходит благодаря нулевому рассогласованию, снова включается полное значение основного усилия резания.

Вследствие зафиксированной недогрузки система регулирования регулирует подачуповышением скорости до появления полной нагрузки. Задание величины номинального значения основного усилия резания выбирается при этом так, чтобы был достаточным диапазон устанавливаемых подач для достижения полной нагрузки.

При уже достигнутом конечном размере обработки возможно, что вследствие наступающей перегрузки глубина резания уменьшается. При этом уменьшение глубины резания всегда (если также и не должна быть произведена перестройка заданного значения в зависимости от предстоящего пути обработки), выполняется Ilo мепыпей мере приблизительно наполовину с тем, чтобы предпоследний, также как и последнии проходы, производились с одинаковыми параметрами обработки.

Таким образом, последний проход не будет производиться с малой глубиной резания.

С помощью одной лишь системы регулирования нагрузки нел зя было бы добиться оптимальных условий резания. Кроме того, такая незначительная глубш1а резания псрегрела бы режущую часть инструмента. Распределение на два примерно равных прохода гарантирует нагрузку для обоих проходов инструмента, и тем самым даже в таком предельном режиме дана оптимизация времени обработки.

Предлагаемый способ имеет преимущество в том, что распределение на два примерно одинаковых прохода проводится в зависимости от величины, предварительно включенной в управляющее воздействие. Это делается потому, что невозможно добиться полной нагрузки СПИД при одном проходе.

Может встретиться такой случай, что при инструменте, поданном на глубину конечного размера обработки, существует почти полная нагрузка, или в процессе резания достигается нагрузка, если подача близка к нижнему предельному значению. Чтобы в этом случае добиться распределения проходов с оптимальным временем обработки, предпринимаются два прохода одинаковой величины.

При осуществлении способа распределение проходов инструмента на металлорежущем станке с цифровым программным управлением и системой регулирования нагрузки системы СПИД происходит автоматически, без программирования глубины резания для отдельных проходов, причем система регулирования нагрузки регулирует сначала скорость

2о подачи и лишь только при недостаточном диапазоне регулирования подачи уменьшается глубина резания. Распределение проходов происходит прп этом при QIITIIMBJlbHblx условиях резания, т. е. при минимальном времени

30 обработки.

Способ обработки деталей на металлорежущих станках с адаптивной системой регулирования, по которому контролируют усилие резания и соответственно изменяют скорость продольной подачи, а по достижении нижнего

40 предельного значен1гя скорости подачи уменьшают глубину резания, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени обработки, в начале уменьшения глубины резания снижают заданное значение усилия резания

45 и после установления глубины резания, соответствующей уменьшенному значению усилия, вновь восстанавливают прежнее заданное значение усилия резан1