SU872052A1 - Способ оценки шероховатости поверхности в процессе резани - Google Patents

Description

(54) способ ОЦЕНКИ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ

1

Изобретение относитс  к обработке меташлов резанием и может найти при- мёнение дл  оценки шероховатости обрабатываемой поверхности непосредственно в процессе резани .

Известен способ, направленный на получение информации о шероховатости поверхности, заключающийс  в том, что преобразуют механические колебани  бабки шлифовального станка в электрический сигнал, выдел ют частотные составл ющие путем построени  виброграммы, по максимальным амплитудам которых суд т об отклонени х шероховатости поверхности, вызываекшх неисправност ми в кинематической схеме станка 11.

Этот способ может быть использован дл  Ьценки шероховатости и дл  других способов обработки резанием, однако он не позвол ет оценить отклонений шероховатости, вызванных нестационарностью самого процесса резани . Специфика процессов резани  при обработке внутренних поверхностей , например при глубоком сверлении , характеризуетс  особенност ми стружкообразовани  и стружкоотвода, при которых возможны попадани  элементов стружки и продуктов износа

под опорные планки инструмента, что вызывает резкие нарушени  шероховатости - по вление рисок на обрабатываемой поверхности. Кроме того, в зоне определенных скоростей резани , соответствующих интенсивному наростообразованию, возможно резкое увеличение шероховатости, св занной с частотой возникновени  и срывов

10 нароста. Следовательно, при оценке шероховатости в процессе обработки поверхности необходимо учитывать не только состо ние кинематики станка, но и состо ние самого процесса реза15 ни . В то же врем  отсутствие способа оценки шероховатости, формируемой в процессе резани , преп тствует активному воздействию на ход процесса резани  и способствует по влению

20 неисправимого брака дорогосто щих деталей.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологичерких возможностей способа и активное воздействие на

23 процесса резани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что виброакустический сигнал, генерируемый системой СПИД, выдел ют в ультразвуковом диапазоне частот, 3 наход т его огибающую, фильтруют ее На частоте, соответствукмцей базовой длине, и по параметрам полученного сигнала суд т о шероховатости поверхности , причем, посто нную времени дл  выделени  огибающей вибро1анустического сигнала избирают из услови  выделени  ударных импульсов, сопровождакицих процесс формировани  поверхности. На основании известных теорем о спектрах поверхности и частотной диагностике можно утверждать, что действи  различных факторов на процесс обработки отображаетс  в форме получаемой поверхности и, в частности , в шероховатости. Процесс фор мировани  поверхности обрабатываемой детали в зависимости от состо ни  системы СПИД и процесса резани  сопровождаетс  резкими изменени ми сил резани , что приводит к возникновению ударных  влений (импульсов) Продолжительность таких импульсов, например срывов наростов, составл е сотые доли оборота или по времени единицы миллисекунд. Чтобы восприн ть импульсы такой длительности, а они несут информацию об ударных  влени х, сопровождающих процесс формировани  поверхности, необходимо их передавать на частоте, опре дел емой известным соотношением -«(V/f. где С - врем  установлени  колебаний в резонансном контуре,с q - добротность контура; F - резонансна  частота контура Так как врем  установлени  должно быть на пор док меньше длительности ударного воздействи , то оно в нашем случае имеет величину единиц .и долей мс. Учитыва , что добротность резонансных контуров виброакустического канала, по которому передаетс  информаци  о формировании поверхности, довольно высок и составл ет величину 50 - 100, то резонансна  .частота контура должна находитьс  в пределах, определ емых соотношением: г, а - 50 - 100 (50-100).10 г 1 Таким образом, дл  того, чтобы получить информацию о шероховатости поверхности в процессе резани , необходимо виброакустический сигнал в ультразвуковом диапазоне ( выше 20 кГц) на частоте одного из резонансных контуров виброакустичес кого канала. Информаци  о состо нии процесса формировани  поверхности в общем сл чае отображаетс  огибающей виброаку тического сигнала. Поскольку шерохо ватость обрабатываемой поверхности ,формируетс  под воздействием быстро ;протекающих процессов, св занных с езанием, то информаци  о ней при езании заключена в огибающей виброакустического сигнала, которую выде ют с посто нной времени, согласоанной с длительностью ударных импульсов , сопровождающих процесс форировани  поверхности. Учитыва , что значени  параметров шероховатости определ ют при соответствующих величинах базовых длин, информацию о шероховатости получают фильтрацией огибающей виброакустического сигнала на частоте, соответствующей базовой длине. На фиг. 1 представлена блок-схема, по сн юща  данный способ в качестве парс1метра огибающей виброакустического сигнала использовано ее среднее значение, соответствующее параметру Кд по ГОСТ 2789-73 на фиг.2 последовательность преобразовани  сигнала (на ос х ординат обозначены выходные сигналы соответствующих блоков, указанных на фиг. 1). Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразоватепь 1, усилитель 2, первый фильтр 3, первый детектор 4, блок выделени  огибающей 5, второй фильтр б, второй детектор 7, усредн ющее устройство 8 и регистратор 9. Виброакустический сигнал, генерируемый системой СПИД в процессе резани , воспринимаетс  вибропреобразователем 1, преобразуетс  в электрический сигнал и усиливаетс  усилителем 2. Фильтр 3 вьздеЛ ет колебани  ультразвукового диапазона, соответствунмцие частоте одного из резонансных контуров виброакустического канала . С выхода фильтра 3 сигнал поступает на детектор 4, выпр мл етс  и подаетс  на вход блока выделени  огибакнцей 5, посто нна  времени которого выбрана из услови  выделени  ударных импульсов, сопровождающих процесс формировани  поверхности. С выхода блока 5 сигнал поступает на фильтр 6, частота которого соответствует базовой длине. Сигнал, сформированный фильтром &« подаетс  на вход детектора 7. и с выхода последнего - на вход усредн ющего устройства 8, выдел ющего среднее знач .ение сигнала, которое фиксируетс  регистратором 9. Пример. Реализаци  способа оценки шероховатости обрабатываемой поверхности в процессе резани  по параметрам огибающей виброакустического сигнала, выделенного в ультразвуковом диапазоне частот, проводитс  при сверлении глубоких отверстий диаметром 7 WM в стали 95X18 твердосплавными однолезвийными сверлами на станке T20-300V. Монолитна  твердосплавна  режуща  головка инструмента изготавливаетс  из сплава

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ оценки шероховатости поверхности в процессе резания, основанный на учете состояния система СПИД по ее вибрацияй, отличаю-. ,щ и й с я тем, что, с целью расширения возможностей способа и активного воздействия на ход процесса резания, выделяют перемеЛую составляющую огибающей виброакустического сигнала, по параметрам которой определяют шероховатость поверхности.

   < Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Дунин-Барковский И.В,, Карташова А.Н. Измерение и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности,М., ¹¹Машиностроение’’, 1978, с. 215-218.

   фиг!

   ВНИШ1И Заказ 8888/16 Тираж 1151 Подпис ное

   Филиал ППП Патент,

   г. Ужгород, ул.Проектная, 4