Способ управления врезным шлифованием

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВРЕЗНЫМ ШЛИФОВАНИЕМ С самонастройкой режимов , вкпючающнй изменение текущего значения силового параметра и.стабилизацию его на уровн задаваемом уставкой, величину которой изменяют в зависимости от состояния Процесса, отличающий с я тем, что, с целью повышения производительности и стабильности обработки, величину уставки силового параметра определяют фиксированием его зиачеиия в момент времени, когда прииуе ка достигает расчетного значения, которое определяют для.каждого цикла обработки в зависимости от измеренЛного ,полного припуска на обработку,) (Л с со -sl со оэ

СОК 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ар В 24 3 51/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3309409/25-08 (22} 25.06.81 (46) 07.04.83. Вюл.. 9- 13 .(72} В. A. Ратмиров, A. С. Чубуков и В. И. Паршин (71) Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (53) 621. 91 (088. 8) (56) 1. Вада: Р. "Применение самонастраивающейся системы управления к круглошлифовальному станку." японская торговая ассоциация станков.

Техническая ииформация, 1972, 9 12.

2. Михелькевич В. Н. Автоматическое управление шлифованием. М., Машиностроение, 1975. с. 251-254.

„„SU„„1009733 д (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВРЕЗНЫМ

ШЛИФОВАНИЕМ с самонастройкой режимов, включающий изменение текущего значения силового параметра и.стаби.лизацию его на уровне задаваемом уставкой, величину которой изменяют в зависимости от состояния процесса, отличающийся тем, что с целью повышения производительности и стабильности обработки, величину уставки силового параметра определяют фиксированием .его значения в момент времени, когда съем црипус ка достигает расчетного значения, которое .определяют для.калщого цик- . ла обработки в зависимости от измеренного. полного припуска на обработку. < Е

1009733

Изобретение относится к .области технологии шлифования и может бЫть использовано на шлифовальных станках с числовым программным управлением (ЧПУ) .

Известен способ адаптивного управления шлифовальными станками с ЧПУ, в котором черновой припуск снимают в следующей последовательности (1 ).

Перед обработкой партии деталей проводят ряд экспериментов для нахождения определенных коэффициентов, которые затем подставляются в формулы, и определяют значение уставки силового параметра. После этого устанавливают значение уставки на станке и в каждом цикле обработки изменяют вели-15 чину силового параметра от минимального значения в сторону увеличения (например, в станках со стабилизацией силы резания после касания кругом заготовки на минимальной подаче, подачу начинают увеличивать, увеличивая при этом силу резания).. Когда текущее значение изменяемого силово20

ro параметра достигает значения, равного уставке, стабилизируют его.

Недостатком известного способа является то, что качество и .производительность обработки на станке в большой степени зависит от квалификации технолога или оператора, обслуживающего станок, в задачу которого входит точное распределение припуска на обработку, а также, учет многих переменных факторов (припуска

30 на обработку, режущей сПособности круга, жесткости системы СП -Д, материала обрабатываемого изделия, характеристики шлифовального круга и т.д.) при расчете уставки силового ки., Все зто приводит к снижению производительности обработки, требует для обеспечения стабильного качества и точности обработки использования труда высококвалиФицированного. технолога-программиста и оператора.

Известен также способ управления

50 шлифованием с самонастройкой режимов, включающий применение текущего значения силового параметра, и стабилизацию его на уровне, задаваемом уставкой, величину которой изменяют в зависимости от состояния процесса, в частности диаметра круга и припуска на обработку 2 ), Недостатком известного способа является отсутствие учета жесткости системы СПИД и режущей способности шлифовального круга.

Цель изобретения — повышение производительности н стабильности обработки.

60

65 параметра.

Установка повышенного значения 40 уставки силового параметра приводит к появлению прижогов и браку, а также к более интенсивному износу инструмента и понижению точности обработЭто достигается тем, что в ..звестном способе управления врезным шлифо- ванием с самонастройкой режимов, включающем изменение текущего значения силового параметра и стабилизацию его на уровне, задаваемом уставкой, величину которой изменяют в эависймости от состояния процесса, величину уставки силового параметра определяют фиксированием значения в момент времени, когда съем припуска достигает расчетного значения, которое определяют для каждого- цикла обработки в зависимости от измеренного полного припуска на обработку..

На фиг. 1 приведена блок-схема примера реализации способа; на фиг.2график, иллюстрирующий работу систеWв

Блок схема включает круглошлнфовальный станок 1, оснащенный устройством 2 ЧПУ и прйбором 3 активного контроля (ПАК), мини-ЭВМ 4, блок 5 связи, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, привод 7 подачи, датчик 8 мощности резания.

Работа по данному способу осуществляется следующим образом. Необходиияе алгоритмы адаптивного управле ния в виде набора программ и подпрограмм хранятся в памяти мини-3BN 4, входящей в состав мини-ЭВМ и не показанной отдельно. Непосредственно перед обработкой через блок 5 связи в мини-ЭВМ 4 производится передача априорной информации от устройства

ЧПУ 2 о параметрах детали, подлежащей обработке. При подводе круга к детали измеряют с помощью ПАК 3 фактический полный припуск на обработку детали. После чего мини-ЭВМ 4 рассчитывает величину части припуска, после снятия которого иэменяеьаай силовой параметр достигает оптимальной величины.

Расчет части припуска ведут по следующей методике.

Иэ фиг. 2 следует, что полный припуск состоит иэ припуска, снимаемого при врезании, припуска, снимаемого на установившемся участке, и припуска, снимаемого при выхаживании. Припуск, снимаемый прн врезании, теоретически определяется удвоенным значением величины упругих деформаций, определяющих величину припуска, снимаемого на участке выхаживания. Однако, как показали экспериментальные исследования, проведенные в ЭНИМСе, практически припуск, снимаемый при врезанин, отличается от теоретической величины в результате случайных погрешностей, имеющих место в реальном процессе врезного шлифования на 15-25%. Поэтому для обеспечения надежности проводимых расчетов, вводится поправочный коэффициент запаса С. Ппя

1009733 стабилизации силового параметра необходим некоторый минимальный участок (0 ), на котором проиэводится съем припуска в установившемся режиме. Значение нэменяемого силового параметра при выходе на этот участок считается оптимальным.

Величина этого участка олределя" ется разбросом параметров и может быть принята равной величине упругих деформаций в системе СПИД, которые имеют место в установившемся режиме с введением поправочного коэффициента запаса С(U„) - С" a< ). При проведении полного выхаживания съем припуска производится эа счет снятия упругих деформаций. Однако, вследствие небольшой величины остаточных упругих деформаций в конце выхаживания требуется введение поправочного коэффициента С при определении припуска, который должен быть снят при выхаживании.

Иэ фиг. 2 с учетом сделанных выше пояснений можно записать в общем ,виде условие, подлежащее выполнению: х„.- 08 + U„+ сд, где Х - полный припуск., измеряемый перед врезанием, U> — припуск, снимаемай на установившемся участке, д - величина упругих деформаций при установившемся режиме резаниями

0э — припуск, снимаемый при врезании.

За время- установления переходного процесса режущая кромка шлифовального круга успевает переместиться на. расстояние

Х ЗТ„.V, где V — скорость подачи шлифовальной бабки;

Т вЂ” постоянная времени процесса шлифования.

С другой стороны в конце переходного процесса при врезании рассогла,сование между положением режущей кромки круга и фактическим диаметром, ступени будет определяться величиной установившихся упругих деформаций в системе СПИД. Величина упругих деформаций на установившемся участке

5 процесса шлифования определяется при неизменном коэффициенте режущей способности как д, Ч„Т„.

10 Очевидно, что припуск Оэ, снятый за время переходного процесса при врезании, определяется как Us 3d-йд = 2D*, где ЗТП - V„- перЕмещеА ние бабки эа время переходного процесса. С учетом коэффициента запаса

К:U> 2Кд . На основании фиг. 2 можно определить максимальную величину припуска, которую следует. снятьпри вреэании, исходя из фактического полного припуска

"в 7К"

После подвода круга к заготовке мини-ЭВМ устанавливает минимальную

25 для данного станка подачу и начинает .ее постепенное увеличение, подавая команду на привод 7. Наклоч ривой, по которой осуществляется:величение подачи, должен соответствовать быстЗО родействию выбранной ЭВМ и инерционности системы СПИД.

Во время увеличения подачи информация о текущем припуске имзеряется

ПАК 3, поступает в мини-ЭВ. 1, где периодически производится сравнений величины текущего припуска с упомянутой расчетной величиной. Когда величина текущего припуска оказывается равной величине расчетного, миниЭВМ 4 дает команду на измерение с помощью датчика 8 текущего значения мощности резания. Это значение вводится в память мини-ЭВМ и поддерживается с помощью алгоритмов ста,билизации мощности до окончания чер1 новой обработки.

Таким образом, способ позволит повысить производительность обработки примерно на 18%, повысить точность и снизить требования к квали50 фикации оператора.

1009733

Заказ 2588/9 Тирам 793

ВИИИПИ Государственного кОмитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

113035; Москва, Ж-35, Рау аская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Составитель В", Алексеенко

Редактор Л. Письман Техред Ж.Кастелевич . Корректор И ° Шулла