УДК 621.952.8
Экспериментальное исследование зависимости механического момента сверла
от координаты при глубоком сверлении
Назаренко Д.В. Эльхамрауи А. Зимовнов О.В.
Проблема поломки и увода инструмента при сверление глубоких отверстий малого диаметра до настоящего времени остается актуальной, важной и до конца не решенной.
На кафедре АПП ДГТУ проводятся исследования в области технологии сверления глубоких отверстий малого диаметра с целью повышения надежности и производительности процесса [1-4]. В данной работе приводятся результаты исследования закономерности зависимости механического момента сверла от координаты при постоянной скорости вращения и подачи M=F(x).
Для проведения экспериментов используется разработанный на кафедре АПП экспериментальный стенд, блок схема которого приводится на рис. 1.
Рис. 1. Блок схема экспериментального стенда.
Экспериментальный стенд состоит из двух частей:
1. ЭВМ типа IBM PC AT и установленного в ней блока цифрового и аналогового ввода-вывода типа NVL003. Программное обеспечение (ПО) разработано на кафедре АПП специально для проведения экспериментов по сверлению. ПО реализовано на языке Паскаль, блок-схема приводится на рис. 2;
2. Системы станка, которая состоит из сверлильной головки, оборудованной двигателем привода сверла (ДПС), двигателем привода подачи (ДПП), датчиком перемещения пиноли (ДП) блоком измерений мощности ДПС (БИ), блока комутации (БК) и питания (БП).
Рис. 2. Блок схема алгоритма программы управления и съема информации
для системы глубокого сверления.
Для проведения измерений используется программное обеспечение, объеденяющее в себе функции управления сверлильной головкой, регистрации данных о координате заглубления сверла, вычисления и регистрации механического момента сверла по мощности трехфазного ассинхронного ДПС. Программное обеспечение позволяет получить банк данных о характеристиках процесса сверления глубокого отверстия малого диаметра (2.5мм), материал - сталь 45. В соответствии с алгоритмом (рис. 2) сверление осуществляется до тех пор, пока механический момент сверла не привысит максимально возможный Mmax, либо координата сверла не выйдет за приделы допустимого значения Xmax. Проверка этих условий позволяет предотвратить поломку инструмента. В течение всего времени сверления производится запить значений координаты и мощности.
На рис. 3 приводится одна из реализаций M=F(x), а на рис. 4 результат усреднения 100 таких реализаций и границы области 95% вероятности.
|
Рис. 3. Одна реализация |
Рис. 4. Результат усреднения - 1 |
На графике M=F(x) можно выдилить три области:
- AB начальная стадия процесса сверления, в которой проявляются деформации контура сверлильного станка. На графике видно, резкое нарастание механического момента сверла при врезании сверла в деталь;
- BC характеризует процесс сверления и влияния стружки по мере ее накопления в стружкоотводящих каналах;
- CD заклинивание стружки между сверлом и деталью.
Для обобщения результатов исследования производится усреднение, определение графика среднего и величину дисперсии (рис. 4).
Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации режимов процесса сверления глубоких отверстий. Эти вопросы будут рассмотрены в следующей работе.
Список литературы.
Заковоротный В.Л., Перлин О.С., Поздняков А.Г., Яншахов М.Л. Исследование и опыт внедрения систем оптимального управления глубоких отверстий. - В кн. Прогрессивные технологические процессы обработки деталей приборов, Киев, 1975г. с. 22. ИСБН.
М.А.Тимирязев "Обработка глубоких отверстий". Москва., "Машиностроение", 1980. с.44.
Э.М.Дечко "Сверление глубоких отверстий в сталях". Минск, "Вышэйшая школа" 1979, с.232.
Н.Д.Троицкий "Глубокое сверление" Ленинград, "Машиностроение", 1971. 240с.
