RU2811617C1 - Method of setting up lathe for turning part - Google Patents
Method of setting up lathe for turning part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811617C1 RU2811617C1 RU2023129129A RU2023129129A RU2811617C1 RU 2811617 C1 RU2811617 C1 RU 2811617C1 RU 2023129129 A RU2023129129 A RU 2023129129A RU 2023129129 A RU2023129129 A RU 2023129129A RU 2811617 C1 RU2811617 C1 RU 2811617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turning
- cutter
- cutting
- diameter
- wear
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для точения цилиндрических деталей в крупносерийном и массовом производстве. The invention relates to metalworking and can be used for turning cylindrical parts in large-scale and mass production.
Известен способ настройки металлорежущих станков с раздельными приводами главного движения и подачи, включающий выбор эталонного резца, измерение его ЭДС, выравнивание за счёт режимов резания ЭДС рабочего резца в процессе резания, при этом начальные режимы резания устанавливают по инструменту со средними режущими способностями в качестве эталона и увеличивают подачу при снижении ЭДС рабочего резца и уменьшают скорость резания при увеличении ЭДС. (Авт. св-во СССР 831383, B23B25/06, дата публ. 23.05.1981 г).There is a known method for setting up metal-cutting machines with separate drives of the main movement and feed, including selecting a reference cutter, measuring its EMF, leveling the EMF of the working cutter during the cutting process due to cutting modes, while the initial cutting modes are set using a tool with average cutting capabilities as a standard and increase the feed rate when the EMF of the working cutter decreases and reduce the cutting speed when the EMF increases. (Auth. St. USSR 831383, B23B25/06, date of publication: 05/23/1981).
Способ позволяет улучшить стабильность стойкости рабочего резца, но не гарантирует выполнение диаметра детали в пределах допуска при данной длине обработки, так как этот параметр не контролируется в процессе резания. The method makes it possible to improve the durability of the working cutter, but does not guarantee that the diameter of the part is within the tolerance for a given processing length, since this parameter is not controlled during the cutting process.
Известен способ настройки токарного станка для точения детали, включающий выбор эталонного резца со средней режущей стойкостью, установление эталонного режима резания при точении детали этим резцом и последующую обработку партии деталей рабочими резцами на указанном режиме резания с возможностью его изменения, при этом в качестве эталонной выбирают наибольшую скорость резания при обеспечении заданной длины обработки и диаметра детали в пределах допуска, а полученный профиль детали используют как эталон при точении рабочими резцами партии деталей, у которых в процессе точения измеряют диаметр, и в случае его отклонения изменяют скорость резания. (Патент РФ 2707308, B23B25/06, дата публ. 26.11.2019). There is a known method of setting up a lathe for turning a part, including selecting a reference cutter with average cutting durability, establishing a reference cutting mode when turning a part with this cutter and subsequent processing of a batch of parts with working cutters at the specified cutting mode with the possibility of changing it, while the highest is selected as the reference cutting speed while ensuring the given processing length and part diameter are within tolerance, and the resulting part profile is used as a standard when turning a batch of parts with working cutters, the diameter of which is measured during the turning process, and if it deviates, the cutting speed is changed. (RF Patent 2707308, B23B25/06, published date November 26, 2019).
При точении происходит износ резца, и диаметр детали увеличивается. Зависимость интенсивности износа от скорости резания по данным исследований (А. Д. Макаров Оптимизация процессов резания. М, Машиностроение , 1976 г., рис. 38 стр. 68, рис. 39 стр.69, рис. 49 – 51 стр. 72) представлена на фиг. 1.During turning, the cutter wears out and the diameter of the part increases. Dependence of wear intensity on cutting speed according to research data (A. D. Makarov Optimization of cutting processes. M, Mechanical Engineering, 1976, Fig. 38 p. 68, Fig. 39 p. 69, Fig. 49 – 51 p. 72) is presented in Fig. 1.
Из приведённой зависимости следует, что изменение скорости резания от наибольшей v max в сторону уменьшения для снижения износа резца можно производить только до скорости v 0 , так как при её последующем снижении интенсивность износа возрастает.From the above dependence it follows that a change in the cutting speed from the highest v max towards a decrease in order to reduce cutter wear can be done only up to the speed v 0 , since with its subsequent decrease the intensity of wear increases.
В процессе точения с изменением скорости резания может возникнуть ситуация на конечном участке обработки детали, когда скорость резания примет значение, обеспечивающее минимальную интенсивность износа резца, а диаметральный размер равен эталонному значению или больше него (но в пределах допуска).During the turning process with a change in the cutting speed, a situation may arise in the final section of the part when the cutting speed takes on a value that ensures the minimum intensity of cutter wear, and the diametrical size is equal to the reference value or greater than it (but within the tolerance).
Дальнейшая обработка даже с этой скоростью не гарантирует выполнение диаметрального размера в пределах допуска. (Например, при совокупности: низкой режущей способности резца с твердостью материала детали, находящейся на верхнем пределе, малой величине допуска материала детали, и когда оставшаяся величина допуска диаметра на конечную часть длины обработки меньше или равна износу резца в направлении, перпендикулярном оси детали).Further processing, even at this speed, does not guarantee that the diametrical dimension will be within the tolerance. (For example, when there is a combination of: low cutting ability of the cutter with the hardness of the part material being at the upper limit, a small tolerance value of the part material, and when the remaining diameter tolerance value for the final part of the processing length is less than or equal to the wear of the cutter in the direction perpendicular to the axis of the part).
Техническим результатом изобретения является повышение надёжности обеспечения при точении диаметра детали в пределах допуска при заданной длине обработки.The technical result of the invention is to increase the reliability of turning the diameter of a part within the tolerance for a given processing length.
Технический результат достигается тем, что в способе настройки токарного станка для точения детали, включающем выбор эталонного резца со средней режущей способностью, установление эталонного режима резания при точении детали этим резцом и последующую обработку партии деталей рабочими резцами на указанном режиме резания с возможностью его изменения, при этом в качестве эталонной выбирают наибольшую скорость резания при обеспечении заданной длины обработки и диаметра детали в пределах их допуска, а полученный профиль детали используют как эталон при точении рабочими резцами партии деталей, у которых в процессе точения измеряют диаметр, и в случае его отклонения изменяют скорость резания, при этом изменение скорости резания ограничивают величиной, при достижении которой интенсивность износа резца принимает минимальное значение, выбирают отрезок от начала длины обработки, после проточки которого при дальнейшем точении в случае получения диаметрального размера, равного эталонному, и скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца, точение до конца обработки для компенсации износа резца производят с его перемещением перпендикулярно оси детали.The technical result is achieved by the fact that in the method of setting up a lathe for turning a part, including selecting a reference cutter with an average cutting ability, establishing a reference cutting mode when turning a part with this cutter and subsequent processing of a batch of parts with working cutters at the specified cutting mode with the possibility of changing it, when In this case, the highest cutting speed is chosen as a reference while ensuring the specified processing length and diameter of the part within their tolerance, and the resulting profile of the part is used as a standard when turning a batch of parts with working cutters, the diameter of which is measured during the turning process, and in case of deviation, the speed is changed cutting, while the change in cutting speed is limited to the value at which the wear rate of the cutter takes on a minimum value, select a segment from the beginning of the processing length, after turning which during further turning in the case of obtaining a diametrical size equal to the reference one and a cutting speed that ensures the minimum wear rate cutter, turning to the end of processing to compensate for cutter wear is carried out with its movement perpendicular to the axis of the part.
От уже известных, этот способ отличается тем, что изменение скорости резания ограничивают величиной, при достижении которой интенсивность износа резца принимает минимальное значение, выбирают отрезок от начала длины обработки, после проточки которого при дальнейшем точении в случае получения диаметрального размера, равного эталонному, и скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца, точение до конца обработки для компенсации износа резца производят с его перемещением перпендикулярно оси детали. This method differs from the already known ones in that the change in cutting speed is limited to the value at which the wear rate of the cutter takes on a minimum value, a segment is selected from the beginning of the processing length, after turning which during further turning in the case of obtaining a diametrical size equal to the reference one and speed cutting, ensuring the minimum intensity of cutter wear, turning until the end of processing to compensate for cutter wear is carried out with its movement perpendicular to the axis of the part.
Новым является то, что изменение скорости резания ограничивают величиной, при достижении которой интенсивность износа резца принимает минимальное значение, выбирают отрезок от начала длины обработки, после проточки которого при дальнейшем точении в случае получения диаметрального размера, равного эталонному, и скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца, точение до конца обработки для компенсации износа резца производят с его перемещением перпендикулярно оси детали.What is new is that the change in cutting speed is limited to the value at which the wear rate of the cutter takes on a minimum value; a segment is selected from the beginning of the processing length, after turning which during further turning, in the case of obtaining a diametrical size equal to the reference one and a cutting speed that provides the minimum intensity cutter wear, turning to the end of processing to compensate for cutter wear is carried out with its movement perpendicular to the axis of the part.
Способ поясняется фигурами, где:The method is illustrated by figures, where:
На фиг.1 представлена зависимость интенсивности износа от скорости резания по данным исследований Figure 1 shows the dependence of wear intensity on cutting speed according to research data
На фиг. 2 представлена схема реализации предложенного способа с использованием устройства для дискретного изменения скорости резания и перемещения резца перпендикулярно оси детали, где обозначены: 1 – двигатель главного движения и подачи; 2 – патрон; 3 – деталь; 4 – суппорт; 5 – датчик; 6 – задний центр; 7 – выключатель; 8 – устройство сравнения; 9 – линейка; 10 – выключатель; 11 – кронштейн; 12 – резец; 13 – регулятор частоты вращения двигателя; 14 – регулятор перемещения резца; 15 – механизм перемещения резца перпендикулярно оси детали.In fig. Figure 2 shows a diagram of the implementation of the proposed method using a device for discretely changing the cutting speed and moving the cutter perpendicular to the axis of the part, where the following are indicated: 1 – main movement and feed motor; 2 – cartridge; 3 – part; 4 – caliper; 5 – sensor; 6 – rear center; 7 – switch; 8 – comparison device; 9 – ruler; 10 – switch; 11 – bracket; 12 – cutter; 13 – engine speed regulator; 14 – cutter movement regulator; 15 – mechanism for moving the cutter perpendicular to the axis of the part.
На фиг. 3 изображены зависимости диаметра детали и амплитуды сигнала датчика от длины обработки. In fig. Figure 3 shows the dependences of the diameter of the part and the amplitude of the sensor signal on the processing length.
Способ выполняют в следующем порядке. The method is performed in the following order.
Выбирают эталонный резец и эталонный (начальный) режим резания и скорость резания, обеспечивающую минимальную интенсивность износа резца, для чего используют твердосплавные резцы со средней режущей способностью, устанавливают на станке подачу S в зависимости от вида обработки (предварительная, окончательная) и глубину резания. На станке или вне его закрепляют линейку 9 длиной L, соответствующую длине обработки. Через определённые расстояния на линейке 9 вдоль длины L закрепляют выключатели 10, срабатывающие при воздействии на них кронштейна 11, соединённого с суппортом 4, при движении последнего с подачей S.Select a reference cutter and a reference (initial) cutting mode and cutting speed that ensures the minimum wear rate of the cutter, for which carbide cutters with average cutting ability are used, set the feed S on the machine depending on the type of processing (preliminary, final) and the depth of cut. A ruler 9 of length L corresponding to the processing length is fixed on or outside the machine. At certain distances on the ruler 9 along the length L , switches 10 are fixed, which are triggered by the influence of the bracket 11 connected to the support 4, when the latter moves with a feed S.
Закрепляют на суппорте 4 устройство перемещения резца 15 с резцом 12, включают устройство сравнения 8 и выключают подачу сигнала с устройства сравнения 8 на регулятор регулирования частоты вращения двигателя 13 выключателем 7. Регулятор перемещения резца в направлении, перпендикулярном оси детали тоже выключен. The device for moving the cutter 15 with the cutter 12 is fixed to the support 4, the comparison device 8 is turned on and the signal from the comparison device 8 to the engine speed control regulator 13 is turned off with switch 7. The control for moving the cutter in the direction perpendicular to the axis of the part is also turned off.
Устанавливают на суппорте 4 датчик измерения диаметра 5. Install a diameter measuring sensor 5 on the caliper 4.
Обрабатывают деталь 3 с выбранной скоростью резания и геометрическими параметрами резца 12. Кронштейн 11, воздействуя на выключатели 10, последовательно включает датчик 5, который посылает сигнал в запоминающий блок устройства сравнения 8. После окончания обработки измеряют диаметр детали 3 в сечениях, соответствующих расстояниям зафиксированным на линейке 9 и строят зависимости диаметра Д детали 3 и амплитуды сигнала И от длины обработки L. Измеряют износ резца в направлении, перпендикулярном оси детали.Part 3 is processed with the selected cutting speed and geometric parameters of the cutter 12. The bracket 11, acting on the switches 10, sequentially turns on the sensor 5, which sends a signal to the memory block of the comparison device 8. After finishing the processing, the diameter of the part 3 is measured in sections corresponding to the distances recorded on line 9 and plot the dependences of the diameter D of part 3 and the amplitude of the signal I on the processing length L. Measure the wear of the cutter in the direction perpendicular to the axis of the part.
Испытывают остальные резцы при таких же параметрах обработки и геометрии режущей части, за исключением скорости резания, которую увеличивают и уменьшают от значения, взятого при первом опыте. The remaining cutters are tested with the same processing parameters and geometry of the cutting part, with the exception of the cutting speed, which is increased and decreased from the value taken in the first experiment.
Резец и режимы резания, обеспечивающие заданную длину обработки L и диаметр детали в пределах допуска при наибольшей скорости резания, а также соответствующая зависимость амплитуды сигнала датчика от длины обработки будут являться эталонными, при этом выбранная зависимость диаметра детали от длины обработки не должна содержать участок его резкого увеличения в конце точения, характеризующий начало катастрофического износа резца. Упомянутую зависимость амплитуды сигнала датчика от длины обработки оставляют в устройстве сравнения 8, а остальные аннулируют.The cutter and cutting modes that provide a given machining length L and the diameter of the part within the tolerance at the highest cutting speed, as well as the corresponding dependence of the amplitude of the sensor signal on the machining length will be reference, while the selected dependence of the diameter of the part on the machining length should not contain a section of its sharp increase at the end of turning, characterizing the beginning of catastrophic wear of the cutter. The mentioned dependence of the amplitude of the sensor signal on the processing length is left in the comparison device 8, and the rest are canceled.
Из проведённых опытов выбирают скорость резания, обеспечивающую минимальную интенсивность износа резца V 0 и вводят её значение в устройство сравнения для ограничения диапазона регулирования. На эталонной зависимости диаметра детали от длины обработки выбирают отрезок f от начала обработки (показан на фиг. 3), на котором её выполняют только с изменением скорости резания, и вводят в устройство сравнения. Выключателем 7 подключают устройство сравнения к регулятору частоты вращения двигателя 13 и производят точение партии деталей рабочими резцами. Датчик 5 (например, индуктивный) при его включении последовательно измеряет диаметр детали Д и выделяет сигнал, который сравнивается в устройстве сравнения с эталонным, и в случае его отклонения выделяется сигнал положительной или отрицательной полярности, поступающий на регулятор частоты вращения двигателя 13, увеличивающий или уменьшающий её, вследствие чего изменяется скорость резания детали, в диапазоне от максимальной V max до обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца V 0 (Фиг. 1).From the experiments performed, a cutting speed is selected that provides the minimum intensity of cutter wear V 0 and its value is entered into the comparison device to limit the control range. Using the reference dependence of the part diameter on the processing length, a segment f is selected from the beginning of processing (shown in Fig. 3), on which it is performed only with a change in cutting speed, and is entered into the comparison device. Switch 7 is used to connect the comparison device to the engine speed controller 13 and turn a batch of parts using working cutters. Sensor 5 (for example, inductive), when turned on, sequentially measures the diameter of the part D and selects a signal, which is compared in the comparison device with the reference one, and if it deviates, a signal of positive or negative polarity is released, sent to the engine speed controller 13, increasing or decreasing it, as a result of which the cutting speed of the part changes, in the range from the maximum V max to that providing the minimum intensity of cutter wear V 0 (Fig. 1).
В процессе точения детали за пределом выбранного отрезка f обработки, при значении скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца и величине диаметрального размера, равного эталонному и соответственно эталонному значению сигнала датчика устройство сравнения переключается с точения с изменением скорости резания на точение с перемещением резца перпендикулярно оси детали для уменьшения интенсивности износа резца. In the process of turning a part beyond the selected processing segment f , at a cutting speed value that provides the minimum intensity of cutter wear and a diametrical size equal to the reference and, accordingly, the reference value of the sensor signal, the comparison device switches from turning with a change in cutting speed to turning with the cutter moving perpendicular to the axis parts to reduce the wear rate of the cutter.
Регулятор частоты вращения двигателя 13 отключается, и подключается регулятор перемещения резца 14, который при увеличении диаметра и соответственно сигнала датчика 5 воздействует на механизм перемещения резца 15, перемещающий резец перпендикулярно оси детали, в результате чего уменьшается диаметр детали и соответственно сигнал датчика 5, и точение до конца обработки L происходит при скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа резца V 0 . The engine speed controller 13 is turned off, and the cutter movement regulator 14 is connected, which, when the diameter and, accordingly, the signal from sensor 5 increases, affects the movement mechanism of cutter 15, which moves the cutter perpendicular to the axis of the part, resulting in a decrease in the diameter of the part and, accordingly, the signal from sensor 5, and turning until the end of processing L occurs at a cutting speed that ensures the minimum intensity of cutter wear V 0 .
Если на участке обработки за пределом выбранного отрезка f скорость резания при любой длине обработки не принимает значение, при котором обеспечивается минимальная интенсивность износа при диаметральном размере, равном эталонному, то точение детали до конца длины обработки L производится с изменением скорости резания.If in the processing area beyond the selected segment f the cutting speed at any processing length does not take the value that ensures the minimum wear rate with a diametrical size equal to the reference, then turning the part to the end of the processing length L is carried out with a change in cutting speed.
Таким образом, повышается надёжность обеспечения диаметрального размера детали в пределах допуска при заданной длине обработки детали.Thus, the reliability of ensuring the diametrical size of the part within the tolerance for a given processing length of the part increases.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2811617C1 true RU2811617C1 (en) | 2024-01-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831383A1 (en) * | 1979-02-28 | 1981-05-23 | Волгоградский Политехническийинститут | Method of adjusting machine tools |
| US6640676B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-11-04 | Mori Seiki Co., Ltd. | Tool presetter and tool offset amount calculation method |
| JP2012187691A (en) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Jtekt Corp | Method for selecting tool rotation speed |
| RU2465115C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Nc lathe cutting speed control device |
| RU2707308C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Method of setting up a lathe for part turning |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU831383A1 (en) * | 1979-02-28 | 1981-05-23 | Волгоградский Политехническийинститут | Method of adjusting machine tools |
| US6640676B2 (en) * | 2001-01-31 | 2003-11-04 | Mori Seiki Co., Ltd. | Tool presetter and tool offset amount calculation method |
| RU2465115C2 (en) * | 2010-08-17 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Nc lathe cutting speed control device |
| JP2012187691A (en) * | 2011-03-14 | 2012-10-04 | Jtekt Corp | Method for selecting tool rotation speed |
| RU2707308C1 (en) * | 2018-09-21 | 2019-11-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | Method of setting up a lathe for part turning |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9229442B2 (en) | In-process compensation of machining operation and machine arrangement | |
| US5354961A (en) | Device and process for electrical-discharge machining of a three-dimensional cavity with a thin rotating tool electrode | |
| US4417489A (en) | Method and apparatus for machining a workpiece by varying the tool geometry | |
| CN102430765B (en) | Self-adaptive compensation method for detecting turning error of large part of rotary body | |
| US20140360322A1 (en) | Sawing machine and method for controlling a sawing machine | |
| CN102825515A (en) | Machining method of high-accuracy cutter shaft of rotary shear | |
| CN1835822A (en) | Method for correcting tool erosion | |
| KR20120105424A (en) | Cutting tool, in particular a peeler, core drill head, solid drill head or drill head, as well as metal cutting machine and method | |
| CN110851921A (en) | Grinding wheel surface state estimation model generation and estimation device, and grinding machine operation command data adjustment model generation and update device | |
| RU2811617C1 (en) | Method of setting up lathe for turning part | |
| JPH07195256A (en) | Control unit and machine tool therewith as well as torque measuring instrument and tool breakage detector | |
| RU2707308C1 (en) | Method of setting up a lathe for part turning | |
| CN110014169B (en) | Cutting device and cutting method | |
| CN114555270B (en) | Method for grinding tooth form or contour of workpiece | |
| CN107206565B (en) | Improvement to machining process control | |
| US20150022134A1 (en) | Machine tool and control method for the same | |
| US12070832B2 (en) | Method and device for fine machining cylindrical workpiece surfaces | |
| RU205103U1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING THE TURNING PARTS | |
| RU202240U1 (en) | DEVICE FOR TURNING PARTS WITH STABILIZATION OF CUTTING TEMPERATURE | |
| CN117597639A (en) | Method for compensating for tool offset during machining of a workpiece and machine tool therefor | |
| JP3423119B2 (en) | Machine Tools | |
| JP2000343425A (en) | Grinding machine | |
| JP2684347B2 (en) | Turning method to reduce air cut time | |
| SU729032A1 (en) | Working process control method | |
| JP2002144101A (en) | Vibration cutting apparatus and method |