SU1400857A1

SU1400857A1 - Способ определени жесткости металлорежущих станков

Info

Publication number: SU1400857A1
Application number: SU864169786A
Authority: SU
Inventors: Павел Сергеевич Чистосердов; Анатолий Николаевич Жигалов; Виктор Георгиевич Беляй
Original assignee: Могилевский Машиностроительный Институт
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к области .машиностроени , а именно к определению жесткости металлорежущих станков. Целью изобретени вл етс повышение точности и снижение трудоемкости определени жесткости металлорежуш,их станков за счет использовани комбинированного режущего и деформирующего воздействий на систему СПИД. Дл этого используют гладкую заготовку, которую обрабатывают комбинированным инструментом, содержащим последовательно установленные режущий и деформирующий элементы, сначала только резанием на длине, равной рассто нию в осевом направлении между режуашм и деформирующим элементами, а затем совместно резанием и поверхностным п.тастическим деформированием с заданным усилием деформировани Р , после чего измер ют разность размеров поверхностей, полученных при обработке режущим злементом до и после вступлени в работу деформирующего элемента, принима эту разность за величину упругих отжатий. 2 3. п. ф-лы, 3 ил.

Description

(Л

с

00 ел

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл определени жесткости металлорежущих станков в процессе обработки.

Цель изобретени - повышение точное- ;: ii сжижение трудоемкости определени ;еч-ткости металлорежуших станков за счет : .:1;льзовани комбинированного режущего деформирующего воздействий на систе- му спид.

На фиг. 1 изображена обрабатываема заготовка и комбинированный инструмент до начала обработки; на фиг. 2 - положение комбинированного инструмента до вступлени в работу деформирующего элемента; на фиг. 3 - положение, когда деформирую- щий элемент уже вступил в работу.

Определение жесткости (на при.мере определени жесткости токарного станка) осуществл етс следующим образом.

Гладка заготовка 1 устанавливаетс в кулачках 2 станка в комбинированный инструмент , содержащий последовательно размещенные режущий 3 и деформирующий 4 элементы, в резцедержателе станка. Элементы 3 и 4 устанавливают со смещением в осевом направлении на величину f,. Дефор- мирующий элемент 4 нагружают (до вступлени в работу) заданным усилием деформировани 1 , необходимым дл осуществлени поверхностного пластического деформировани . После сообщени заготовке вращени , а комбинированному инструменту движени с продольной подачей Snp (фиг. 2), в работу вступает сначала режущий эле- .мент 3, действующий на систему СПИД в направлении, перпендикул рном к обрабатываемой поверхности с усилием Рр/, . После того как режущий элемент 3 пройдет путь в работу вступает деформирующий элемент 4, нагружа систему дополнительным усилием Рд. В результате этого комбинированный инструмент и заготовка 1 дополнительно отжимаютс в радиальном направлении, что (Приводит к образованию на обработанной (поверхности ступеньки, величина которой :равна половине разности диаметральных :размеров поверхностей, полученных при обработке режущим элементом 3 до (Д,) и Щосле (Дг) вступлени в работу деформирующего элемента 4, т. е.

У (Д. Д,)/2(1)

В результате дополнительных отжатий режущий элемент 3 снимает меньщий припуск , а сила резани будет Р,, . Суммарное усилие, действующее на систему СПИД, определ етс :

2Р,, Рр„ +РД.(2)

В этом случае жесткость станка равна

I 2. -Cyt )

J Д 5. (3)

5

или после подстановки уравнений (1) и (2) в выражение (3) получают

0

5

5- 5 5

0

5

J .-1

д..

т Щ л (р руг )) ИЛИ

Д.-Д.

Разница , -Ppv, через известные эмпирические зависимости определ етс PV., -Pp.. 10-Ср- t V. Кр - -10-Qt S V Kp (4) 10-Cp-S -V -Kp(tJ-tl) Учитыва то, что изменение глубины резани t при обработке режущим элементом 3 до и после вступлени в работу деформирующего элемента 4 мало, а все другие параметры, вход щие в эмпирическую формулу , силы Рру , одинаковы, то величиной Рру, . можно пренебречь.

Тогда формула дл определени жесткости имеет вид

i . ,

В дальнейшем процесс совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим дефор.мированием необходимо производить на длине ,. Здесь величина Е, зависит от величины осевого размера (ширины ) используемого наконечника измерительного прибора, к которой необходимо прибавить 2-5 мм дл того, чтобы обща длина была достаточна дл осуществлени нормального измерени . Чтобы при измерении размеров Д, и Д, соблюдались равные услови измерени , деформирующий элемент 4 располагают с отставанием в осевом направлении относительно режущего элемента 3 на величину 2Е,. В этом случае на поверхности с диаметром Д, деформирующий элемент 4 обрабатывает только участок длиной ,, а участок длиной Е-Е, остаетс обработанным режущим элементом. Длина участка Г-Р, или F-f, 2,-Р,,, также достаточна дл осуществлени нормального измерени .

Пример. Производ т протачивание гладкой цилиндрической заготовки диаметром j2S 100 мм на токарно-винторезном станке. Материал заготовки - сталь 45 (ое. 590 МПа). При этом используетс комбинированный инструмент с параметрами: материал режущего элемента - Т15К6; геометри режущего элемента -., j 0°, , ,0 мм; деформирующий элемент в виде щара диаметром 10 мм; рассто ние в осевом направлении между режущим и деформирующим элементами 30 мм; величина усили деформировани 1 750 Н- режимы и параметры обработки - V 1,3 м/с; S 0,15 мм/об; t 1,5 мм; измерительный прибор - рычажна скоба с ценой делени 0,001 мм и щириной измерительного наконечника 8 мм.

При обработке таким комбинированным инструментом, при указанных режимах обработки , на обработанной поверхности получаетс ступенька, величина которой У (Д,-Д,)/2 0,076 мм.

Ширина измерительного наконечаика равна 8 мм, совместную обработку резанием и поверхностным пластическим деформированием осуществл ют на длине f, 12 мм.

После расчета по формуле j вели- чина жесткости технологической системы СПИД равна Н/мм.

Зна теперь жесткость j станка, определ ют величину разницы Рру,-Рруг. которой пренебрегают. Из выражени (4) имеют (учитыва , что t., tt+y) , -Рру. 10- Ср- V- Кр- t:- (t-yf .

После подстановки справочных значений дл рассматриваемого случа получают

РГУ, -Рру 6,6 Н.

Отсюда-видно, что величина Рру, 6,6Н значительно меньше величины 1 750 Н (менее чем в 100 раз), а, следовательно , сделанное ранее допущение о малости величины Рру, -Pfyt 110 сравнению с 1 верно. К тому же назначение Р не менее чем на два пор дка выше, чем ., -Рру , позвол ет с достаточно большой точностью осуществл ть расчет жесткости.

Claims

1. Способ определени жесткости метал- лорежупдих станков, при котором осущест

Q

0

О

5

вл ют обработку заготовки, определ ют усилие и упругие отжати в системе СПИД и рассчитывают жесткость как их OTHOuici ;-e, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и снижени трудоемкости, используют гладкую заготовку, обработку которой ведут комбинированным инструментом, содержащим последовательно cтa oвлeн- ные режущий и деформирующий элементы, причем сначала осущ,ес:вл ют обработку на длине I только режущим элементом, а затем совместно режущим и деформирующим элементами на длине f/, при этом усилие деформировани устанавливают заданной величины и действующим параллельно радиальной составл ющей силы резани , после обработки измер ют разность размеров поверхностей, полученных при обработке режущи.м элементом до и после вступлени в работу деформирующего элемента, и принимают эту разность за величину упругих отжатий в системе СПИД, а усилие - равным усилию деформировани .

2.Способ по п. 1, отличающийс тем, что величину определ ют из соотношени ,.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что величину усили деформировани принимают не менее чем на два пор дка превышающим разность радиальных составл ющих сил резани до и после вступлени в работу деформирующего элемента.

/7

сриг.з

S/7p

фиг. 2.