Способ поднастройки системы спид

 

СПОСОБ ПОДНАСТРОЙКИ СИСТЕЬИ СПИД ПО авт.св. 900992, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, растягивающее усилие прикладывают с частотой, кратной частоте вращения детали, причем импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают пропорционально величине амплитуды вынужденных колебаний в плоскости резания.

ИЭ (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С«И Л ЛИ«

РЕСПУБЛИК т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ опНСАННЕ иаоБРЕтения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВЪ(3(Я) В 23 В 25 06 (61) 900992 (21) 3533986/25-08 (22) 10.01.83 (46) 07.01.84. Бюл. М 1 (72) О,И.Драчев, В.A.Тараненко и В.Г.Митрофанов (71) Тольяттинский политехнический институт и Севастопольский приборостроительный институт (53) 621.91(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 900992, кл. В 23 В .25/06, 1980 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОДНАСТРОЙКИ СИСТЕhL! СПИД по авт.св. 9 900992, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, растягивающее усилие прикладывают с частотой, кратной частоте вращения детали, причем импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают пропорционально величине амплитуды вынужденных колебаний в плоскости резания.

ИЭОбретение ОтнОсится к станко строению и может быть использовано при обработке нежестких деталей на металлорежущих станках с примене нием систем адаптивного управления.

По основному аэт.сэ. Р 900992 известен способ ".îäíàñòpoéêè системы СПИД, по которому измеряют термо-ЭДС термопары резец-дЕталь, выделяют переменную составляющую термо-ЭДС, несущую информацию о час- 1О тоте и амплитуде относительных колебаний резца и детали, полученный сигнал усиливают и иэ него выделяют сигнал, пропорциональный автоколебаниям,. которым воздействуют через блок управления на упругую систему

СПИД путем автоматического управления динамической растягивающей силой по длине обработки и вносят корректирующую попраэк в относитель* Г

2 ное положение детали и резца, при этом отстраивают систему от резонанса вибраций при аэтоколебательном режиме (1) .

Однако известный способ поднастройки характеризуется недостаточной точностью обработки нежестких деталей, ограниченными технологическими возможностями, необходимостью мощного привода для реализации способа.

ЗО

Цель изобретения — повышение точности обработки и расширение технологических воэможностей.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу поднастройки растягивающее усилие прикладывают с частотой:, кратной частоте вращения детали, причем импульсы управляемой растягиэающей силы прикладывают пропорционально величине 4Q амплитуды вынужденных колебаний в плоскости резания.

Иа чертеже паедставлена структурная схема системы автоматического управления„ посредством которой реализуется способ поднастройки системы СПИД.

Система автоматического управления, реализующая способ поднастройки системы СПИД, содержит обрабатываемую нежесткую деталь 1, закрепленную в патроне 2 передней бабки и механизм 3 зажима задней бабки, резец 4, закрепленный в резцедержателе 5 станка, устройство 6 измерения термо-ЭДС естественной термопары резец-деталь, блок 7 выделения переменной составляющей термоЭДС, усилитель 8, фильтр 9 выделения частоты автоколебаний k1, блок управления 10, задающее устройство 11, механизм 12 натяжения детали 1, механизм 13 импульсного изменения управляемой растягиэающей силы. На чертеже применяются следующие обозна- 65 чения: i» - частота автоколебаний, И вЂ” частота вынужденных колебаний детали (оборот детали), Ю» = кЫ,1 частота изменении импульсов растягиэающей силы (k = 2, 4... й), Способ поднастройки системы

СПИД реализуется следующим образом.

Предварительно деталь 1 устанавливается в патроне 2 передней бабки станка и зажимает ее. Второй конец детали 1, обращенный к задней бабке,, зажимают в механизме 3 зажима. K детали 1 подводят резец 4 и настраивают его на требуемый размер. Включают привод главного движения станка, приводят во вращение деталь 1 и осуществляют резание, затем начинают обработку. Одновременно с блока 10 управления подают сигнал на механизм 12 натяжения детали 1 и предварительно нагружают ее начальной растягивающей силой для увеличения жесткос.ти системы СПИД. В процессе обработки устройством б измеряют термо-ЭДС естественной термопары резец-деталь и с помощью блока 7 выделяют переменную составляющую термо-ЭДС, несущую информацию о вынужденных колебаниях системы деталь-резец.

Так как глубина резания иэ-за малой жесткости детали является величиной переменной по диаметру детали и ее длине, то термо-ЭДС пропорциональна глубине резания, т.е. частота и амплитуда переменной составляющей термо-ЭДС пропорциональна частоте вращения детали и амплитуде относительных колебаний деталь-резец в зоне рез-ния. Сигнал, пропорциональный переменной составляющей термо-ЭДС, усиливают в усилители 8 и подают на фильтр 9, где выделяют сигналы 3» и ы, соответственно пропорццональные автоколебаниям и вынужденным колебаниям, и подают их на блок 10 управления.

С задающего устройства в зависимости от размеров обрабатываемой детали и режимов обработки вводится коэффициент кратности вынужденных колебаний (имеющий четные значения 2,4,6...11). Сигнал с блока 10 управления поступает на механизм 13 импульсного изменения управляемой растягивающей силы, который воздействует с частотой {.1» i к(1 „ кратной частоте вращения детали, на зажатый э механизме 3 конец детали.

Импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают в момент прохождения максимальной амплитуды биения детали через вершину резца и при повороте ее на угол, пропорциональный коэффициенту кратности частоты вынужденных колебаний детали, при этом вносят корректирую1065092

Составитель В.Алексеенко

Те хред М, I ер гель

КоРРектоР В. Бутяга

Редактор Л.Авраменко

Заказ 10928/11 Тираж 1042

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r . Ужгород, ул. Проектная, 4 щую поправку в относительное поло= жение резца и детали при резании.

Способ опробован на станке

lA616 со встроенной автоматически управляемой задней бабкой. В пиноль каждой встраивается гидравлический сервопривод, управляемый от электронного блока управления с учетом заданного воздействия. Обрабатываемая деталь имеет следующие параметры: длина 450 мм, диаметр 20 мм.

Оба конца детали эажимаются специальными патронами с учетом действия на них сил растяжения. Режимы резания:скорость резания 15-19 м/мин

I глубина резания 0,25-0,75 мм, подача 0,054-0,11. Начальный эксцентриситет заготовки 0,320-3,350 ьм.

Геометрия инструмента y= 45, g = 5, о

Ы= 5, твердосплавная пластинка

Т15К6. Начальное осевое усилие растяжения 50 кг.

Точность обработки повышается в 4-4,75 раза в зависимости от режимов резания, геометрических размеров заготовки и точки зоны обработки. Точность обработки в центре заготовки повыаается максимально в 3,5-4 раза. С увеличением отношения длины заготовки х диаметру точность повышается.

При растяжении собственная частота детали растет на 10-20%, т.е. происходит смещение спектра частот в сторону их возрастания и одновременно уменьшаются амплитуды колебаний по соответствующим формам. Последнее позволяет повысить виброустойчивость системы СПИД в 2-2,35

1О раза, что приводит к увеличению производительности на 40-45%.

Импульсное приложение растягивающей силы приводит к уменьшению величины силы растяжения в 6-8 раз, 15 уменьшению мощности механизма растяжения на 60%. Кратность частот импульсов растягивающей силы частоте вращения детали позволяет получить резонансный режим работы.

Указанный способ поднастройки системы СПИД обеспечивает повышение точности поднастройки и обработки, расширяет технологические воэможности, уменьшает величину силы растяжения при том же эффекте, корректирующее воздействие осуществляют на упругую систему СПИД, что упрощает процесс . поднастройки.