Способ определения характеристик податливости технологической системы спид фрезерного станка

1 лВтэитно те: ". и ii леско. i

Союз Советских

Социалистических

Республик

0 П И С-:-А-"Н и е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<1764852

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2641035/: 25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2309,80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 230980 (51)М. Кл 3

В 23 В 25/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{53) УДК 621.9.08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.A. Розенберг, В.К. Волк и С.И. Тахман

Курганский машиностроительный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДАТЛИВОСТИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СПИД ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

Изобретение относится к технике фрезерования и может быть использовано для оптимизации процесса контурного фрезерования на станках с

5 программным управлением, в частности вертикально-фрезерных, по точности и производительности обработки.

Известен способ определения податливости станка по результатам измерения погрешностей обработки детали при известных силах резания. На столе станка устанавливают ступенчатую заготовку и фрезеруют. Ступенька заготовки копируется на детали в результате упругих деформаций системы

СПИД. По отношению величины ступенек на детали и заготовке и по известным средним силам резания определяют величину податливости системы СПИД, пользуясь известными формулами (1) .

Полученная по этому способу величина податливости системы СПИД станка соответствует конкретному вылету фрезы (т.е. расстоянию от нижнего торца шпинделя станка до линии действия силы), установленному при проведении эксперимента, и при других вылетах изменится. ° 30

Однако при контурном фрезеровании величина вылета не остается постоянной как в течение оборота фрезы, так и при обработке различных участков детали. Это сникает эффективность использования описанного способа для определения характеристик податливости, необходимых при точностных расчетах процесса контурного фрезерования, так как исключение влияния вылета фрезы при использовании прототипа потребует многократного повторения опытов при различных значениях вылета. Для получения достоверных результатов потребуется не менее 15-20 опытов, что приведет к увеличению трудоемкости эксперимента.

Кроме того, определение податлив ости по средней силе ре з а ни я (измеренной или рассчитанной по известным формулам) снижает точность способа, так как в течение периода формирования фрезой обработанной поверхности детали сила резания не остается постоянной. Это ограничивает применение известного способа для определения характеристик по764852

0 О =Ъ- R 9сАфы)

1 ло где Ео — расстояние между нижними торцами шпинделя станка и обрабатываемой з аготовки, 25,Л Z - расстояние между профилирующей точкой зуба фрезы и точкой приложения результирующей силы резания (постоянное при выбранных условиях обработки).

П.: полученным величинам Рмакс

g(t), 0 (i) определяют характеристики и:датливости технологической системы СПИД фрезерного станка, не эавн;".ящие от вылета фрезы.

33

D" зимуществом способа является снижение трудоемкости проведения испытания станка (что приводит к сокращению простоев дорогостоящего и высокопроизводительного оборудова"О ния, и повышение точности определения характеристик податливости.

9 + В/Ъ tg M " Е

2 G.cog ûñÚ, (z) . где 9 — угол контакта фрез с заготовкой, рад;

8 - ширина фереэерова.ня,мм," 5О

R — радиус фрезы, мм;

E " центральный угол межцу зубьями фреэы, рад; угол наклона винтовой линии зуба к оси фрезы, Рад °

Участок 0 0 образующей формируется при постоянной результирующей силе резания Р, которую измеряют по макс горизонтальной площадке образующей, полученной на осциллограмме. Точка приложения этой силы (в центре тя- 40 жести апюры распределенной по.зубу нагрузки), определяющая величину фактического вылета фреэы при формировании участка 01 0, перемещается вдоль оси фреэы синхронно с профили- 65 датливости станков с ЧПУ, находящихся в эксплуатации.

Цель изобретения — определение характеристик податливости технологической системы фрезерного станка, не зависящих от вылета фрезы, по результатам одного опыта, сокращение трудоемкости и повышения точности эксперимента.

Это достигается тем, что на столе ,станка устанавливают заготовку и фреэеруют концевой цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями. Характеристики податливости определяют по результатам измерения погрешностей образующей обработанной поверхности детали в нескольких его точках, сформированных при различных вылетах фрезы, и по величинам мгновенных. сил резания, действующих на фреэу в моменты формирования ее зубом этих точек образующей.

Для упрощения процесса измерения и обработки результатов эксперимента параметры фреэы и заготовки назначают такими, что в резании в каждый момент времени участвует не более одного зуба фрезы, который формирует участок образующей обработанной поверхности при постоянной силе.

На фиг. 1 показана возможность реализации способа на примере обработки заготовки фреэой с попутной поцачей; на фиг. 2 — развертка дуги контакта 8 фрезы с заготовкой, на фиг. 3 — график получения образующей в зависимости от положений фрезы и силы резания.

Образующая обработанной поверхности 0; 0> заготовки 1 формируется при повороте фрезы 2 между угловыми положениями Ф и Ф . При этом профи1 лирующая точка зуба фрезы 2 перемещается между точками 0 и 0> . При выполнении условий рукщей точкой зуба. Крайняя точка образующей О». формируется .при нулевой силе резания, следовательно, в этой точке реальная и номинальная образующие совпадают, что упрощает процесс измерения погрешностей.

Погрешности образующей Ь (i) измеряют относительно верхней кромки детали на нескольких уровнях Z(1) в пределах участка 0,0, длину кото,рого определяют по формуле

Обоэначения те же, что и в формулах (1) и (2).

Величину вылета 6(3), соответствующего уровню 2(!), определяют по формуле

Формула из обре т ения

1. Способ определения характеристик податливости технологической системы СПИД фрезерного станка по результатам измерений погрешности обработанной на станке детали и по известным силам резания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса экспериментального определения характеристик податливости, не зависящих от вылета фреэы, заготовку обрабатывают концевой цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями, измеряют погрешности образующей обработанной поверхности в нескольких ее точках, определяют мгновенные величины сил резания и координаты точек их приложения в момент формирования этих точек и по полученным данным определяют характеристики податливости системы СПИД.

764852

Фр Фу

Составитель В. Жиганов

Техред A. Ач Корректор И. МусКа

Редактор Л. Народная

Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6396/10

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения характеристики податливости станка, выбирают параметры фреэы и обрабатываемой заготовки такими, что в процессе резания в каждый определенный момент времени участвует не более одного зуба фреэы, формируюцего обраэуюцую поверхность, при постоянной силе резания, причем погрешность обработки измеряют только на этом участке образующей поверхности относительно ее точки, сформированной зубом фрезы при нулевой силе резания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения. Л., "Иашгиз", 1955, с. 173-175.