SU975338A1 - Способ управлени процессом ультразвукового резани - Google Patents

Способ управлени процессом ультразвукового резани Download PDF

Info

Publication number
SU975338A1
SU975338A1 SU813282807A SU3282807A SU975338A1 SU 975338 A1 SU975338 A1 SU 975338A1 SU 813282807 A SU813282807 A SU 813282807A SU 3282807 A SU3282807 A SU 3282807A SU 975338 A1 SU975338 A1 SU 975338A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
workpiece
frequency
ultrasonic
amplitude
cutting process
Prior art date
Application number
SU813282807A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Иванович Макаров
Петр Алексеевич Ермак
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU813282807A priority Critical patent/SU975338A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU975338A1 publication Critical patent/SU975338A1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/027Driving main working members reciprocating members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО РЕЗАНИЯ
1
Изобретение относитс  к машиностроению , и может быть использовано при ультразвуковом резании, особенно при суперфинишировании , хонинговании и шлифовании.
Известен способ управлени  процессом ультразвукового резани , при котором измер етс  текущее значение резонансной частоты ультразвукового преобразовател  и в соответствии с .ним подстраиваетс  частота напр жени  генератора, т. е. осуществл етс  автоподстройка частоты АПЧ. При этом стрем тс  обеспечить посто нную амплитуду колебаний инструмента в процессе работы 1.
Однако при таком способе управлени  процессом резани  не обеспечиваетс  высока  точность деталей.
Известен также способ обработки, при котором дл  автоматического поддержани  резонанса в качестве критери  расстройки по частоте выбираетс  изменение параметра расстройки угла сдвига фаз между скоростью колебательного движени  ультразвуковой системы и возмущающей силой преобразовател  2.
Однако эта система сложна и имеет значительное врем  переходного процесса.
Дл  управлени  процессом ультразвукового резани  примен ют также измерение величины сопротивлени  нагрузки, основанное на изменении режима колебаний системы путем моделировани  активной и реактивной составл ющих 3.
Однако этот метод весьма трудоемок и применим лишь в лабораторных услови х.
Все перечисленные способы не обеспечивают высокой точности геометрической формы детали, котора  может быть получена только при наличии функциональной св зи величины амплитуды колебаний инструмента с погрешностью геометрической формы детали.
Целью изобретени   вл етс  повышение 15 точности ультразвуковой механической обработки лезвийным и абразивным инструментами путем регулировки амплитуды колебаний инструмента в зависимости от погрешности геометрической формы детали.
Эта цель достигаетс  тем, что определ ют экспериментально или рассчитывают наибольшее значение радиальной силы прижима за один оборот заготовки или двойной ход инструмента, определ ют резонансную частоту колебательной системы с заготовкой , соответствующую наибольшей силе прижима рмакс,и устанавливают частоту генератора fq равной рмакс
На фиг. 1 показано изменение радиальной силы прижима Рд , приложенной к преобразователю хоиинговальной головки дл  наружного хонинговани  за один оборот заготовки, в зависимости от величины биени  поверхности заготовки радиусом R; на фиг. 2 - зависимость резонансной частоты колебательной системы с заготовкой fp от силы прижима 1 ; на фиг. 3 - амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) колебательной системы при различных силах прижима (крива  1 соответствует PI, 0 крива  2 - РП fn мин крива  3 показывает изменение амплитуды от частоты при силе прижима Pj, РП макс I на фиг. 4 - копии осциллограм записи радиуса заготовки R и амплитуды колебаний алмазного бруска.
С увеличением биени  заготовки, т. е. с увеличением AR (AR RMaKc -RMHH ), возрастает разница между Р макс (сила прижима при RMBKC) и РП мин (сила прижима при RMMH) 3 с увеличением силы прижима Pfi растет резонансна  частота fp (фиг. 2). При увеличении силы прижима АЧХ смещаетс  в сторону увеличени частоты (фиг. 3). За один оборот заготс вки при суперфинишировании, или за один двойной ход инструмента при хонинговании , из-за изменени  силы прижима от РПМУЖ ДО Р„ кикс (фиг. 1) резонансна  частота колебательной системы синхронно измен етс  от fp мин ДО fpxaKc , а АЧХ перемещаетс  из положени  2 в положение 3. Если частота генератора fa установлена равной fp макс , то в момент нахождени  под инструментом наибольшего припуска амплитуда колебаний инструмента равна макс- .У.меньшение припуска сопровождаетс  понижением силы прижима до Р , смещением АЧХ в положение 2 и понижением амплитуды до мин- При этом регулировка амплитуды колебаний инструмента в зависимости от погрешности геометрической формы заготовки осуществл етс  без применени  специальных регулирующих устройств .
Значение резонансной частоты колебательной системы с обрабатываемой заготовкой fpwaKc при максимальной силе прижима заготовки можно определить по предварительно сн той зависимости fp от Р, (фиг. 2).
Сила Р„ д может быть рассчитана. Она зависит от величины биени  детали AR, жесткости креплени  преобразовател  Сщ, жесткости центров станка Сц и других факторов.
В первом приближении можно прин ть,
что р„,з«с рп. +
коэффициент К 1 -1,3 учитывает массу преобразовател , заготовки и частоту ее
вращени , а -сила прижима, заданна  в соответствии с техпроцессом. Дл  заготовок диаметром менее 100 мм и стержневого преобразовател  коэффициент К равен 1,3.
Настройку ультразвуковой колебательной системы при использовании способа осуществл ют в следующей последовательности: измер ют погрешность геометрической формы заготовки или партии заготовок AR; измер ют или рассчитывают Рпмакс . по зависимости fp от Pfl определ ют fpwaKc ; устанавливают частоту напр жени  генератора fp равной fpMaKc
Например, если жесткость креплени  преобразовател  С 2-10 н/мм, жесткость центров станка С 1 10 н/мм, заданна  по технологическому процессу сила прижима Ри, 560 н, AR 0,08 мм, т-п Р- Xfin -I- l,3-2l-ios -
то Гц макс - ODU Н2(2ЧО +Г-ТбЯ
907 Н. По графику фиг. 2 определ ем что при Рпмакс 907 н, fpMaKc составл ет 17,24 кГц.
При fp fpwaKc 17,24 кГц за один оборот детали при ультразвуковом наружном хонинговании биение заготовки AR составл ют 0,08 мм (фиг. 4). Увеличение радиуса заготовки сопровождаетс  ростом . Максимальна  амплитуда 4,6 мкм и соответствует нахождению под бруском Кмакс Минимальна  амплитуда равна 3,4 мкм и соответствует нахождению под бруском RHHH.
Способ управлени  процессом ультразвукового резани  позвол ет в 1,5-2,0 раза повысить точность геометрической формы детали при съеме минимального припуска.

Claims (3)

1.Келлер О. К. Ультразвуковые генераторы на транзисторах и тиристорах. М., «Машиностроение, 1977, с. 24-26.
2.Марков А. И. Ультразвукова  обработка материалов М., «Машиностроение 1980, с. 38-41.
3.Ультразвуковые колебательные системы технологического назначени , М. НТО Машпром, 1976, с. 63-68.
А Pf1,
fc
ХД О ff,f 0,2 J 2 б фиг./ fff y ff fffff Фс/г
Фиг. If
SU813282807A 1981-05-04 1981-05-04 Способ управлени процессом ультразвукового резани SU975338A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813282807A SU975338A1 (ru) 1981-05-04 1981-05-04 Способ управлени процессом ультразвукового резани

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813282807A SU975338A1 (ru) 1981-05-04 1981-05-04 Способ управлени процессом ультразвукового резани

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU975338A1 true SU975338A1 (ru) 1982-11-23

Family

ID=20955963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813282807A SU975338A1 (ru) 1981-05-04 1981-05-04 Способ управлени процессом ультразвукового резани

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU975338A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673780C1 (ru) * 2015-07-08 2018-11-29 Зауер Гмбх Способ и устройство для измерения резонансной частоты приводимого в ультразвуковое колебание инструмента для обработки резанием
US12109589B2 (en) 2019-06-25 2024-10-08 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Method and device for controlling an ultrasound tool unit for machining on a machine tool

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2673780C1 (ru) * 2015-07-08 2018-11-29 Зауер Гмбх Способ и устройство для измерения резонансной частоты приводимого в ультразвуковое колебание инструмента для обработки резанием
US10730158B2 (en) 2015-07-08 2020-08-04 Sauer Gmbh Method and device for measuring a resonance frequency of a tool set in ultrasonic vibration for machining
US12109589B2 (en) 2019-06-25 2024-10-08 Dmg Mori Ultrasonic Lasertec Gmbh Method and device for controlling an ultrasound tool unit for machining on a machine tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0362449B1 (fr) Machine d'usinage par abrasion ultrasonore
JP4728422B2 (ja) 高速揺動動作を高精度化するサーボ制御システム
US20200215710A1 (en) Vibration cutting apparatus and non-transitory computer-readable recording medium
US4571891A (en) Apparatus for compensating for dressing tool wear during the dressing of grinding wheels
CN108215213B (zh) 超声波焊接机的焊接参数的动态调整
US5025593A (en) Slicing machine and control method thereof
Fawcett Small amplitude vibration compensation for precision diamond turning
Ismail et al. A new method for the identification of stability lobes in machining
SU975338A1 (ru) Способ управлени процессом ультразвукового резани
US6364977B1 (en) Tuning mechanism and method for vibration welding
Liang et al. In-process compensation for milling cutter runout via chip load manipulation
JP7490789B2 (ja) 加工対象物を機械加工するための工作機械の超音波発生器を制御する方法およびシステム
SU1039695A2 (ru) Способ управлени процессом ультразвукового резани
Wu et al. An investigation of practical application of variable spindle speed machining to noncircular turning process
Shorr et al. Chatter stability analysis for end milling via convolution modelling
JP2949593B2 (ja) ワークの円筒度検出装置
Fricker et al. The modelling of roundness in cylindrical plunge grinding to incorporate wave shift and external vibration effects
Stevens et al. Runout rejection in end milling through two-dimensional repetitive force control
JPH07164288A (ja) 超音波振動研削方法、超音波振動研削工具、及び超音波振動研削加工装置
KR0161095B1 (ko) 기계 응력 완화 방법 및 그 장치
JP2940073B2 (ja) 研削盤の制御方法
CN114577589A (zh) 用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法及检测系统
Lacey Vibration monitoring of the internal centreless grinding process Part 1: mathematical models
SU1022780A1 (ru) Способ управлени процессом механической обработки
SU1088887A1 (ru) Способ обработки материалов резанием