RU1811986C - Method for controlling part cutting - Google Patents
Method for controlling part cuttingInfo
- Publication number
- RU1811986C RU1811986C SU4844332A RU1811986C RU 1811986 C RU1811986 C RU 1811986C SU 4844332 A SU4844332 A SU 4844332A RU 1811986 C RU1811986 C RU 1811986C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- tool
- value
- values
- workpiece
- Prior art date
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
Использование: обработка металлов резанием . Сущность изобретени : провод т предварительную обработку эталонной детали эталонным инструментом. Измер ют при этом значение главной составл ющей силы резани и электрической проводимости контакта инструмент-деталь. Значение оптимальной скорости резани определ ют с учетом соотношений главной состав- л ющей силы резани и значений электрической проводимости контакта инструмент-деталь , полученных при предварительной обработке реальной детали.Usage: metal cutting. SUMMARY OF THE INVENTION: preprocessing a reference part with a reference tool. The main component of the cutting force and the electrical conductivity of the tool-part contact are measured. The value of the optimal cutting speed is determined taking into account the ratios of the main component of the cutting force and the values of the electrical conductivity of the tool-component contact obtained by pre-processing the real part.
Description
Изобретение относитс к обработке металлов резанием инструментом из электропровод щего материала.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to the processing of metals by cutting tools with electrically conductive materials.
Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.
Сущность способа заключаетс в следующем .The essence of the method is as follows.
Известно, что при обработке резанием целесообразно поддерживать оптимальной температурный режим обработки. В насто щее врем единственным приемлемым в производственных услови х методом измерени температуры в зоне резани вл етс метод естественной термопары инструмент-деталь . Однако, в виду разброса удельной термоЭДС инструментального материала одному и тому же значению температуры в зоне резани могут соответствовать существенно отличающиес значени термоЭДС естественной термопары инструмент-деталь . В св зи с этим дл обеспечени необходимой точности измерени It is known that when cutting, it is advisable to maintain the optimal temperature treatment. Currently, the only process-acceptable method of measuring temperature in the cutting zone is the natural tool-part thermocouple method. However, in view of the variation in the specific thermoEMF of the tool material, the same temperature values in the cutting zone may correspond to significantly different thermoEMF values of the natural tool-component thermocouple. In this regard, to ensure the necessary measurement accuracy
температуры в зоне резани необходимо тарирование каждого инструмента; Известные методы тарировани или имеют низкую точность или высокую трудоемкость, что ограничивает использование этих методом в производственных услови х.temperature in the cutting zone, calibration of each tool is necessary; Known methods of calibration either have low accuracy or high complexity, which limits the use of these methods in a production environment.
В то же врем известно, что с увеличением как глубины резани , так и твердости обрабатываемого материала, увеличиваютс температура в зоне резани 0 и главна составл юща силы резани PZ. При этом зависимости в f(t, HB), (t, HB)(t, НВ) при фиксированных значени х скорости резани V, подачи S, износа и элементов геометрии режущей части инструмента могут быть представлены в виде: зависимости в f(t, HB), Pz f(t, HB) и G f(t, HB) при фиксированных значени х скорости резани V, подачи S, износа и элементов геометрии режущей части инструмента могут быть. . представлены в виде:At the same time, it is known that with increasing both the cutting depth and the hardness of the material being processed, the temperature in the cutting zone 0 and the main component of the cutting force PZ increase. In this case, the dependences in f (t, HB), (t, HB) (t, HB) for fixed values of the cutting speed V, feed S, wear and geometry elements of the cutting part of the tool can be represented as: dependences in f (t , HB), Pz f (t, HB) and G f (t, HB) at fixed values of cutting speed V, feed S, wear and geometry elements of the cutting part of the tool can be. . presented as:
0000
СWITH
соwith
юYu
0000
оabout
в 0дггвивin 0dggviv
OLOL
P2 CptZpHBWp G CG tZGP2 CptZpHBWp G CG tZG
(2)(2)
(3)(3)
Подстановка глубины резани t из выражени (3) и твердости И В из выражени (2) в (1) позвол ет получить:Substituting the cutting depth t from the expression (3) and the hardness And In from the expression (2) in (1) allows to obtain:
0 (4)0 (4)
(w#Ziy() -wfl/wp С С$Сс Ср(w # Ziy () -wfl / wp С С $ Сс Wed
Z 2B/2.Q - (W 9Zp/Zfl/Vp) , W W0/Wp,Z 2B / 2.Q - (W 9Zp / Zfl / Vp), W W0 / Wp,
Пренебрега температурой холодных концов естественной термопары, (что вполне допустимо при обработке в услови х обильного охлаждени зоны резани ), и нелинейностью удельной дифференциальной термоЭДС о. естественной термопары инструмент-деталь , (что в большинстве случаев допустимо), зависимость между термоЭДС естественной термолары и температурой резани будет определ тьс выражением:The temperature of the cold ends of the natural thermocouple is neglected (which is quite acceptable when processing under conditions of abundant cooling of the cutting zone), and the nonlinearity of the specific differential thermoEMF is about. natural thermocouple tool-part, (which in most cases is permissible), the relationship between the thermopower of the natural thermolar and the cutting temperature will be determined by the expression:
Е авE av
(5)(5)
При пробном резании эталонной заготовки эталонным инструментом на оптимальной скорости резани термоЭДС естественной термопары и с учетом выражени (4) определ етс зависимостью:When test cutting a reference workpiece with a reference tool at the optimum cutting speed of thermoelectric power of a natural thermocouple and taking into account expression (4), it is determined by the dependence:
Г (6)G (6)
При пробном резании заготовки с неизвестным припуском и твердостью инструментом данного типоразмераWhen test cutting a workpiece with an unknown allowance and hardness with a tool of this size
Ёг «i.Yog "i.
откудаwhere from
о Е./(С PzT GF)o E./ (With PzT GF)
где Оэ , а - удельна дифференциальна термоЭДС естественной термопары при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью i-м инструментом , в0 , $- температура в зоне резани при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью i-м инструментом,where Oe, a is the specific differential thermoEMF of a natural thermocouple during trial cutting, respectively, of a reference workpiece and a workpiece with unknown allowance and hardness of the ith tool, and b0, $ is the temperature in the cutting zone during trial cutting, respectively, of a reference workpiece and workpiece with unknown allowance and hardness i tool
Pz3 . PZI главные составл ющие силы резани при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью 1-м инструментом, Gs, Gi - электрические проводимости контакта инструмент-деталь при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью i-м инструментом. Оптимальное значение термоЭДС при пробном резании заготовки с неизвестным припуском i-м инструментом будет определ тьс выражением;Pz3. PZI are the main components of the cutting force during test cutting, respectively, of the reference workpiece and the workpiece with unknown allowance and hardness of the 1st tool, Gs, Gi are the electrical conductivities of the tool-part contact when test cutting, respectively, of the reference workpiece and workpiece with unknown allowance and hardness of the ith tool. The optimal value of thermopower during test cutting of a workpiece with an unknown allowance of the ith tool will be determined by the expression;
15fifteen
Е0| а #о.E0 | a # about.
(9)(9)
Учитыва , что в0 - С Pzl Gz, а а определ етс выражением (8), после подстанов- 2о ки в выражением (9) получим:Taking into account that b0 - C Pzl Gz, and a is determined by expression (8), after substituting 2 in expression (9) we get:
,w, w
(PZ3/PZi)w (G8/Gi)(PZ3 / PZi) w (G8 / Gi)
(Ю)(YU)
55
00
00
55
00
55
Дл исключени вли ни на точность, нестационарности припуска на обработку, например, в виде некруглости заготовки при точении, и твердости обрабатываемого материала , например, по глубине резани используемые в выражении (9) значени EI, PZI и Gi должны быть измерены в один и тот же фиксированный момент времени,In order to exclude the influence on the accuracy, non-stationarity of the machining allowance, for example, in the form of non-circularity of the workpiece during turning, and the hardness of the processed material, for example, along the cutting depth, the EI, PZI and Gi values used in expression (9) should be measured in the same same fixed point in time
Таким образом, оптимальное значение термоЭДС естественной термопары инструмент-деталь может быть определено при 5 .пробном резании заготовки с переменными глубиной резани и твердостью по соотношени м главной составл ющей силы резани и ЭП КИД, измеренных при пробном резании эталонной заготовки эталонным инструментом к главной составл ющей силы резани и ЭП КИД, измеренной при пробном резании заготовки с переменными глубиной резани и YsepflOCTbio.Thus, the optimal value of the thermoelectric power of a natural tool-component thermocouple can be determined by 5 test cutting of a workpiece with variable cutting depth and hardness according to the ratios of the main component of the cutting force and the ED of the CID measured during test cutting of the reference workpiece by the reference tool to the main component cutting force and EP ECF measured during test cutting of a workpiece with variable cutting depth and YsepflOCTbio.
Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.
Дл каждой пары инструментального и обрабатываемого материалов по известным стойкостным модел м или экспериментально , например, путем проведени стойкост- ных исследований определ ют зависимость оптимальной скорости резани от элементом геометрии режущей части инструмента, подачи и глубины резани . Одним (эталонным ) инструментом каждого типоразмера (проходной, подрезной, правый, левый, и.т.д.) при фиксированном износе инструмента (целесообразно острозаточенным) провод т пробное резание эталонной заготовки с фиксированной твердостью и фиксированными значени ми подачи, глубины резани и с оптимальной скоростью резани . Эталонна заготовка в общем случае может не соответствовать геометрической форме рабочих заготовок. При этом измер ютс и запоминаютс эталонные значени главной составл ющей силы резани Pz3 иЭПКИД G3. Эталонные значени силы Pz3 и ЭП КИД Сэ могут быть также рассчитаны по модел м , полученным путем проведени кратковременных испытаний.For each pair of tool and work materials, according to known resistance models or experimentally, for example, by conducting persistent studies, the dependence of the optimum cutting speed on the geometry element of the cutting part of the tool, feed and cutting depth is determined. One (reference) tool of each size (lead-through, scoring, right, left, etc.) with a fixed wear of the tool (expediently sharpened), test cutting of the reference workpiece with a fixed hardness and fixed values of feed, cutting depth and optimum cutting speed. The reference blank may generally not correspond to the geometric shape of the workpieces. In this case, the reference values of the main component of the cutting force Pz3 and EPKID G3 are measured and stored. The reference values of the Pz3 force and the EC of the KID Ce can also be calculated using models obtained by conducting short-term tests.
В производственных услови х дл каждого типоразмера инструмента выдел ют участки пробного резани . При вступлении 1-го инструмента в работу, например, в результате замены изношенного инструмента на участке пробного резани заготовки с неизвестными твердостью и припуском на обработку режимы резани , за исключением глубины резани , выдерживаютс такими же, как и при пробном резании эталонной заготовки. При этом в фиксированный момент времени измер ютс и запоминаютс мгновенные значени главной составл ющей силы резани PZI, ЭП КИД GI и термоЭДС EI. Измеренное таким образом значение термоЭДС Ei корректируют в зависимости от величин отношений Pz3/Pzi и Gs/Gi, например в соответствии с выражением (9) и принимают скорректированное значение за оптимальное.Under production conditions, trial cut sections are allocated for each tool size. When the 1st tool comes into operation, for example, as a result of replacing a worn tool in the test cutting section of a workpiece with unknown hardness and machining allowance, the cutting modes, with the exception of the cutting depth, are maintained the same as in the test cutting of the reference workpiece. In this case, at a fixed time instant, the instantaneous values of the main component of the cutting force PZI, EP KID GI and thermopower EI are measured and stored. The thermopower Ei measured in this way is adjusted depending on the values of the ratios Pz3 / Pzi and Gs / Gi, for example, in accordance with expression (9) and the adjusted value is taken as the optimal one.
Как показали результаты экспериментальных исследований, при обработке жаропрочных сплавов на основе никел , высокопрочных и углеродистых сталей значение показател степени W в выражении (9) лежит в пределах t.,.3, a Z - 1...5. Так, например, дл конструкционных сталей Zp-1, Zfc 0,1,,35. ,75, .6. П ри этом ,97; ,14.As shown by the results of experimental studies, when processing heat-resistant alloys based on nickel, high-strength and carbon steels, the value of the exponent W in expression (9) lies within t.,. 3, and Z - 1 ... 5. For example, for structural steels Zp-1, Zfc 0.1, 35. , 75, .6. At the same time, 97; ,14.
Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позвол ет по0Thus, the proposed method in comparison with the prototype allows
55
00
55
00
55
00
высить точность определени оптимального значени термоЭДС естественной термопары инструмент-деталь, так как через значени главной составл ющей силы резани PZ и ЭП КИД G учитываютс нестационарность глубины резани и твердости обрабатываемого материала.to increase the accuracy of determining the optimal thermoelectric power of a natural tool-component thermocouple, since nonstationary cutting depth and hardness of the processed material are taken into account through the values of the main component of the cutting force PZ and EP KID G.
Информаци об оптимальном значении термоЭДС может быть использована дл корректировки скорости резани или дл назначени стабилизируемого значени термоЭДС в системах автоматического регулировани температуры резани . Повышение точности стабилизации температурного режима позвол ет улучшить характеристики качества поверхностного сло изготавливаемых деталей, повысить производительность и снизить себестоимость обработки.Information about the optimal value of the thermopower can be used to adjust the cutting speed or to assign a stabilized thermopower value in automatic control systems of the cutting temperature. An increase in the accuracy of stabilization of the temperature regime makes it possible to improve the quality characteristics of the surface layer of the manufactured parts, increase the productivity, and reduce the cost of processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4844332 RU1811986C (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Method for controlling part cutting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4844332 RU1811986C (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Method for controlling part cutting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1811986C true RU1811986C (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=21523753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4844332 RU1811986C (en) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | Method for controlling part cutting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1811986C (en) |
-
1990
- 1990-06-28 RU SU4844332 patent/RU1811986C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Макаров А.Д. Оптимизаци процессов резани , М.: Машиностроение, 1976, с.78-79. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Straka et al. | Optimization of material removal rate and tool wear rate of Cu electrode in die-sinking EDM of tool steel | |
Sharma et al. | Effect of wire material on productivity and surface integrity of WEDM-processed Inconel 706 for aircraft application | |
Şahinoğlu et al. | Optimization of cutting parameters with respect to roughness for machining of hardened AISI 1040 steel | |
Komanduri et al. | Highlights of the DARPA advanced machining research program | |
Lezanski et al. | Tool face temperatures in high speed milling | |
Wilkinson | Constriction-resistance concept applied to wear measurement of metal-cutting tools | |
Shabgard et al. | Investigation of the surface integrity characteristics in wire electrical discharge machining of Inconel 617 | |
Byrne | Thermoelectric signal characteristics and average interfacial temperatures in the machining of metals under geometrically defined conditions | |
Payal et al. | Parametric optimization of EDM process for Inconel 825 using GRA and PCA approach | |
Ceritbinmez | An investigation on cutting of the cold work steel X153CrMoV12 by WEDM | |
Chiang et al. | An analysis of overcut variation and coupling effects of dimensional variable in EDM process | |
RU1811986C (en) | Method for controlling part cutting | |
Tehrani et al. | Overcut in pulsed electrochemical grinding | |
Trigger | Progress report no. 1 on tool-chip interface temperatures | |
Kónya et al. | Investigation of the effects of machining parameters on cutting conditions during orthogonal turning of austenite stainless steel | |
Kalyanakumar et al. | Experimental investigation of MRR, RA of 304 stainless steel using WEDM | |
Aghdeab et al. | Surface roughness evaluation in WEDM using Taguchi parameter design method | |
Ablyaz et al. | Influence of electrospark machining on surface performance | |
Yamamoto | Study of machining with diamond tool measurement of cutting temperatures | |
Surendra et al. | International Journal of Scientific Research and Reviews | |
RU2063307C1 (en) | Method of determining permissible cutting speed in machining part by hard alloy tool | |
Singh | To study the effect of different electrolytes and their concentrations on electrochemical micromachining | |
SU897471A1 (en) | Adaptive device for control of machining non-rigid parts from hard-at-work materials | |
Manikandan et al. | Effect of WEDM Process Parameters on Surface Roughness and Waviness of Inconel 603XL | |
SU1295300A1 (en) | Method of determining shrinkage coefficient of chip |