Устройство для моделирования процесса резания

 

Изобретение относится к технике электрического моделирования и может быть использовано при изучении физических характеристик процесса резания и при наладке и исследовании систем управления процессом резания. Цель изобретения - повьшение точности. Изобретение позволяет изучать статические и динамические характеристики процесса резания при детерминированных и случайных внешних воздействиях, исследовать изменение температур в зоне резания в зависимости от теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материала, исследовать силовые и мощностные характеристики . Устройство содержит блок 1 моделирования скорости вращения заготовок , блок 2 моделирования продольной подачи инструмента, блок 3 моделирования глубины резания, сумматоры 4, 9 и 11, генератор 5 случайных сигналов , блоки 6, 8 и 13 умножения, масштабный блок 7, блок 10 моделирования температуры в зоне резания, блок 12 моделирования температуры обрабатываемого изделия, блок 14 моделирования силы резаная, блок 15 задания начальных параметров. 1 ил. 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 G 06 G 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3665659/24-24 (22) 24.11.83 (46) 30.07.87. Бюл, Ф 28 (75) В,А. Новицкий (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 622116, кл. С 06 G 7/48, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к технике электрического моделирования и может быть использовано при изучении физических характеристик процесса резания и при наладке и исследовании систем управления процессом резания. Цель изобретения — повышение точности.

Изобретение позволяет изучать статические и динамические характеристики процесса резания при детерминированных и случайных внешних воздействиях, исследовать изменение температур в зоне резания в зависимости от теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материала, исследовать силовые и мощностные характеристики, Устройство содержит блок 1 моделирования скорости вращения заготовок, блок 2 моделирования продольной подачи инструмента, блок 3 моделирования глубины резания, сумматоры 4, 9 и 11, генератор 5 случайных сигналов, блоки 6, 8 и 13 умножения, масштабный блок 7, блок 10 моделирования температуры в зоне резания, блок 12 моделирования температуры обрабатываемого иэделия, блок 14 моделирования силы резания, блок 15 задания начальных параметров. 1 ил.

13271

Изобретение относится к электрическому моделированию и может быть использовано при изучении процесса резания.

Цель изобретения - повышение точности, Изобретение позволяет изучать статические и динамические характеристики процесса резания при детерминированных10 и случайных внешних воздействиях, поведение температур в зоне резания, исследовать силовые и мощностные характеристики процесса обработки.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для моделирования процесса резания содержит блок 1 моделирования скорости вращения заготовки, блок 2 моделирования продольной пода- 20 чи инструмента и блок 3 моделирования глубины резания, выполненные в виде генераторов ступенчатого напряжения выходы которых соединены с первыми входами сумматоров 4 группы, вторые 25 входы которых подключены к выходу генератора 5 случайных сигналов, а выход первого сумматора группы соединен с первым входом блока 6 умножения.

Устройство содержит также. масштабный Зб блок 7. Выход блока 6 умножения соединен с одним входом блока 8 умножения, выход которого соединен с одним из входов сумматора 9, выход последнего подключен к первому входу интегросумматора блока 10 моделирования температуры в зоне резания, выход которого соединен с первым входом сумматора 11 и с одним входом интегросумматора блока 12 моделирования 40 температуры обрабатываемого изделия, Выход блока 12 соединен с другим входом сумматора 11, выход последнего является выходом устройства. Выходы второго и третьего сумматоров гРуппы подключены к входам блока 13 умножения., выход которого соединен с первым входом интегросумматора барака 14 моделирования силы резания. Кроме того, устройство содержит блок 15 задания начальных параметров.

Устройство работает следующим образом.

Законы изменения входных воздействий по скорости вращения заготовки, по продольной подаче инструмента и по глубине резания задаются на соответствующих блоках моделирования скорости вращения заготовки, продольT-,P+P =K г cIt где P — сила резания;

Т - постоянная времени интегратора; к - коэффициент передачи интегоP сумматора;

S, — величина продольной подачи; величина глубины резания;

На третий вход блока 8 подается сигнал с блока 15, пропорциональный величине J — тепловому эквиваленту единицы работы. С выхода блока 8 получают сигнал, пропорциональный количеству тепла, выделяемого при резании. Масштабный блок 7 задает величину тепла, выделяемого при трении резца о заготовку.

На выходе блока 10 формируется сигнал, пропорциональный температуре в зоне резания: шсС -- + 8(Си+ Ср+ сРс) ае масса стружки; теплоемкость стружки, температура в зоне резания; тепловая проводимость изделия и резца соответственно; площадь поверхности стружки; коэффициент теплоотдачи стружки; диаметр обрабатываемого изгде шс с

G» С, D м делия.

32 2 ной подачи инструмента и глубины резания в соответствии с моделируемой задачей обработки иэделий. Сигналы> отображающие законы изменения управляющих воздействий по соответствующим координатам, подаются на входы сумматоров группы, На выходах сумматоров формируются сигналы управляющих воздействий с наложенными случайными составляющими. На один вход блока 6 задается сигнал, пропорциональный угловой скорости вращения заготовки, на другой вход — пропорциональный радиусу обрабатываемой детали, а на выходе получается сигнал,,пропорциональный скорости резания. На блок 13 подаются сигналы, пропорциональные величине подачи S и глубине резания, тогда на выходе блока 14 сформируется сигнал, пропорциональный силе резания ав„

Тиа В к В

Формула изобретения.Составитель И. 3а

Техред В. Кадар

Редактор М. Бандура

Заказ 3393/47 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственное-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13271

На выходе блока 12 формируется сигнал, пропорциональный температуре обрабатываемого изделия, которая определяется температурой окружающей

5 среды и тепловой проводимостью иэделия: где Тр — постоянная времени иэделия, определяемая массой иэделия и его теплоемкостью;

8ц — средняя температура изделия; к„ вЂ” тепловой коэффициент переда- .15 чи иэделия, определяемый коэффициентом теплоотдачи и массой иэделия.

Выходной сигнал блока 10 подается на вход сумматора 11, выходной сигнал 20 которого определяет температуру в зоне резания. Блок задания выдает сигналы на блок 6 пропорционально радиусу обрабатываемого изделия, тепловому эквиваленту единицы работы, тепловой проводимости иэделия и резца, массе изделия и его теплопроводности, блоки 1-3 задают изменение управляющих воздействий, а генератор 5 — уровень изменения управляющих 30 воздействий, при этом на выходе устройства получаются законы изменения температуры в зоне резания в зависимости от внешних воздействий или законы изменения термо-ЭДС термопаЗЬ ры резец-деталь.

Устройство для моделирования про- 40 цесса резания, содержащее блок задания начальных условий, блок моделирования скорости вращения заготовки и блок моделирования силы резания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 4> с целью повышения точности, в него введены блоки умножения, сумматоры, . блоки моделирования продольной подачи инструмента и глубины резания, выполненные в виде генераторов ступенча32 4 того напряжения, генератор случайных сигналов, группа сумматоров, масштабный блок, блоки моделирования температуры в зоне резания и температуры обрабатываемого. изделия, выполненные в виде интегросумматоров, блок моделирования силы резания выполнен в виде интегросумматора, блок моделирования скорости вращения заготовки выполнен в виде генератора ступенчатого напряжения, выходы генераторов ступенчатого .напряженияr соединены с первыми входами сумматоров группы, вторые входы которых подключены к выходу генератора случайного сигнала, выход первого сумматора группы соединен с первым входом первого блока умножения и через масштабный блок— с первым входом первого сумматора, выход котОрого подключен к первому входу интегросумматора блока моделирования температуры в зоне резания, выход которого соединен с первым входом интегросумматора блока моделирования температуры обрабатываемого изделия и второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу .интегросумматора блока моделирования температуры обрабатываемого изделия, а выход является выходом устройства, выходы второго и третьего сумматоров группы подключены к входам второго блока умножения,.выход которого соединен с первым входом интегросумматора блока моделирования силы резания, выход которого подключен к первому входу третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого блока умножения, а выход соединен с вторым входом первого сумматора, выходы блока задания начальных параметров подключены соответственно

tc второму входу первого блока умножения, третьему входу второго сумматора и к вторым входам интегросумматора блока моделирования величины силы резания, температуры в зоне резания и температуры обрабатываемого изделия. горбинина

Корректор Г. Решетник