SU929332A1 - Способ механической обработки - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

1

Изобретение относитс  к механической обработке материалов с предварительным локальным нагревом зоны обработки дл  уменьшени  механического сопротивлени  участков материала перед их удалением режущим, напри мер, лезвийным инструментом.

Известен способ обработки металлических деталей. Этот способ механической обработки с предварительным разупрочнением срезаемого сло  плазменной дугой включает вращение заготовки , совмещение опорной точки плазменной дуги с поверхностью резани , осуществл емое вручную, с последующим перемещением режущего инструмента и опорной точки плазменной дуги по обрабатываемой заготовке 1.

Недостатком известного способа  вл етс , во-первых, необходимость экспериментального подбора режимов разупрочнени , во-вторых, необходимость посто нной ручной корректиров ки положени  опорной точки плазмемной дуги на поверхности резани . В итоге исключаетс  возможность автоматизации процесса плазменно-механической обработки и, следовательно, резко снижаетс  производительность этого процесса.

Цель изобретени  - повышение производительности процесса плазменно-механической обработки.

Поставленна  цель достигаетс 

10 тем, что согласно способу, измер ют усили  резани  непрерывно в процессе обработки, а положение опорной точки плазменной дуги выбирают в точках наименьших измеренных усилий.

15

. 1 приведена схема- иллюст.рирукйца  предлагаемый способ обработки на примере ограниченного .участка поверхности резани ;на фиг. 2 - устройство дл  осуществлени  предлагае20 мого способа при осуществлении обработки .

Режущий инструмент (резец) 1, обрабатывающий деталь 2, движетс  в 3 направлений 3. Перед резцом установ лено разупрочн ющее устройство k, например в виде плaзмotpoнa (или электронной пушки), опорна  точка плазменной дуги которого совмещена с поперхностью 5 резани . В процессе обработки опорную точ ку плазменной дуги от плазмотрона k непрерывно перемещают по ширине поверхности 5 резани , например от точки 6 к точке 7 от точки 7 к точ ке 8 или от точки 8 к точке 9 т.е. в направлении 3 перемещени  поверхfiocTM 5 резани . При этом по усилию воспринимаемому резцом 1, наход т положение опорной точки плазменной дуги на поверхности резани  и соответственно положение плазмотрона k относительно резца 1 , при кбтором и меренные усили  на резце  вл ютс  наименьшими. Автоматизаци  поиска положени  опорной точки плазменной дуги в зоне наименьших усилий достигаетс  тем, что п тну нагрева при перемеще нии по ширине поверхности резани  придают дополнительно колебательное движение с амплитудой меньшей ширины поверхности резани  (обычно оказываетс  достаточно обеспечить амплитуду в 0,01-0,5 ширины поверхност резани  - этот предел определ етс  разрешающей способностью измеритель ной аппаратурой автоматики). Если рассмотреть какие-то условно выбранные промежуточные положени (точки 6, 7 8) плазменной дуги на поверхности 5 резани , то колебани  этой точки задают относительно указанных положений в направлении к точке 9, перпендикул рном направлению 3s резани , с заданной частотой, например по синусоидальному закону. Таким образом, среднее положение п тна нагрева в начальный момент обработки может быть выбрано произвольно . Допустим, что положение точ ки 6  вл етс  тем средним положение п тна нагрева, при котором обеспечиваетс  минимальна  нагрузка на режущий инструмент, тогда при отклонении п тна нагрева в любую стор ну нагрузка на резец увеличиваетс , а при колебани х п тна нагрева нагрузка на резец будет колебатьс  с двойной частотой относительно некоторой средней величины 10. 2 Произведение мгновенных значений отклонени  п тна нагрева на срезаемом участке материала от среднего положени  6 и отклонени  мгновенного значени  нагрузки на резец от средней величины 10 будет представл ть собой сумму колебаний однократной и тройной частоты относительно нулевого уровн  11. Средн   по времени величина произведени  при этом равна нулю. При отклонении среднего положени  п тна нагрева в какую-либо сторону точек 6 или 8 нагрузка на резец будут уменьшатьс  при приближении п тна нагрева к положению 7, при этом колебани  нагрузки на резец при отклонении в разные стороны имеют противоположные фазы, а частоты этих колебаний совпадают с частотой колебаний п тна нагрева. Произведени  мгновенных значений отклонени  нагрузки от средней величины 12 (13) при отклонении среднего положени  п тна нагрева в сторону 6 (8) и мгновенные значени  отклонени  места нагрева на срезаемом участке материала представл ют собой (15) сумму колебаний двойной частоты и посто нной составл ющей, знак которой определ етс  направлением отклонени  среднего положени  п тна нагрева от положени , соответствующего минимальной нагрузке на резец, т.е. оптимальному режиму резани . Отклонение места нагрева на срезаемом участке может быть рассчитано по измеренным мгновенным значени м отклонени  п тна нагрева с учетом временной задержки между моментами нагрева участка материала и его срезанием . Эту задержку легко вычислить по измеренным любым известным методам величинам скорости резани  и рассто ни  между п тном нагрева и резцом . Устройство, реализующее предложенный способ, .приведено на фиг. 2. Резец 1, обрабатывающий деталь 2, движетс  относительно детали 2 в направлении 3. Плазмотрон k, установленный на фиксированном рассто нии от резца 1, может перемещатьс  по направл ющему пазу 16 и фиксироватьс  в выбранном положении. Среднее положение п тна нагрева измен етс  с помощью привода Г/, а вибратор 18 обеспечивает колебани  п тна нагрева

относительно среднего положени . Кроме того, на обратной стороне резца установлен (прикреплен тензодатчик 19- Также установлен датчик 20 скорости резани  (например тахогенератор , вырабатывающий сигнал, пропорциональный величине скорости резани  Сигнал, пропорциональный скорости резани , с датчика 20 подаетс  на блок 21 определени  времени задержки осуществл ющий операцию делени  введенного вручную с устройства 22 ввода посто нного сигнала, пропорциог1ального рассто нию между п тном ,агрева и резцом, на сигнал скорости t датчика 20. Сигнал, пропорциональный времени задержки, подаетс  с блока 21 на блок 23, осуществл ющий задержку сигнала, пропорционального смещению п тна нагрева. Этот сигнал поступает с блока генератора ik, одновременно управл ющего вибратором плазмотрона 18. Блок 23 задержки может быт выполнен по любой известной схеме, например с записью на кольцо магнитной ленты, скорость движени  которой регулируетс  сигналом с блока 21, или с записью в оперативное запоминающее устройство, считывание с которой производитс  через врем , заданное с блока 21.

Задержанный сигнал, характеризующий мгновенное значение отклонени  места нагрева на срезаемом в данный момент участке материала, умножаетс  на сигнал мгновенного значени  отклонени  нагрузки на резец от средней величины, поступающий с тензодатчика 19 в блоке 25 умножени . С выхода блока 25 умножени  через

фильтр низких частот и усилитель 26 сигнал подаетс  на привод 17, поворачивающий плазмотрон таким образом, что среднее положение п тна нагрева сдвигаетс  в положение, соответствующее.минимуму абсолютной величины, усредненного по времени фильтром 2б произведени .

Технико-экономические преимуществ в& от использовани  предложенного способа заключаютс  в повышении производительности процесса обработки за счет оптимизации режима разупрочнени  , что особенно важно при . обработке, деталей имеющих упрочненную и неравномерную (литую) структуру , неравномерный припуск (поковки).

Claims (1)

1. Патент Франции № 2125988, кл. В 23 Р 25/00, опублик. 1978.