Способ управления шлифовальным станком

 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на шлифовальных станках различного назначения. Цель изобретения - повышение надежности и производительности . Обрабатываемую деталь скачкообразно подводят к абразивному инструменту и запоминают значение нагрузки на его электродвигателе. Затем включают рабочую подачу и сравнивают действительную нагрузку с запомненной. Когда разница сравниваемых нагрузок станет больше заданной, что соответствует касанию детали с абразивным инструментом, запоминают размер обрабатьшаемой детали и положение устройства подвода. После отвода детали от абразивного инструмента и перед последующим скачкообразным ее подводом определяют разность между имеющимся размером детали, суммированным с заранее заданной величиной, и запомненным .размером. Скачкообразную установку устройства подвода с деталью осуществляют в положение, смещенное от запомненного на величину вычисленной разности. При положительном значении вычисленной разности смещение проводят в направлении абразивного инструмента, а при ОТ рицательном значении - от абразивного инструмента. 4 ил. i (Л С 4ib k 4 00

F Г 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 24 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41) 0844/23-08 (22) 20.08.&6 (46) 15.12.88. Бюл, У 46 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика

II (72) А.Л.Солош, А.Н.Подгола, А.В.Гребенщков, В,Д.Морозов, В.А.Сыромясский и Л.А.Лифшиц (53) 621.924(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1071414, кл.,В 24 В 5ll00, 1982. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНЫМ

СТАНКОМ (57) Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на шлифовальных станках различного назначения. Пель изобретения — повышение надежности и производительности. Обрабатываемую деталь скачкообразно подводят к абразивному инструменту и запоминают значение нагрузки

„„SU„„1444137 А1 на его электродвигателе, Затем включают рабочую подачу и сравнивают действительную нагрузку с запомненной.

Когда разница сравниваемых нагрузок станет больше заданной, что соответствует касанию детали с абразивным инструментом, запоминают размер обрабатываемой детали и положение устройства подвода. После отвода детали от абразивного инструмента и перед последующим скачкообразным ее подводом определяют разность между имеющимся размером детали, суммированным с заранее заданной величиной, и запомненным .размером. Скачкообразную установку устройства подвода с де- Ж талью осуществляют в положение, смещенное от запомненного на величину 4 вычисленной разности. При положи- С тельном значении вычисленной разности смещение проводят в направлении Д абразивного инструмента, а при отрицательном значении - от абразивного инструмента. 4 ил.

1444137

Изобретение относится к металлообработке и предназначено для использования на шлифовальных станках различного назначения.

Цель изобретения — повышение надежности, т.е. исключение поломки шлифовального станка за счет скачкообразной установки детали в заданное положение, исключая тем самым ее 11 врезание при скачкообразной подаче, и повышение производительности станка эа счет обеспечения состояния предкасания обрабатываемой детали с абразивным инструментом, т.е. сокра1щения холостой рабочей подачи до касания детали с инструментом после скачкообразной установки, На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — иллюстрация для управления ленточно-шлифовальным станком; на фиг.3 — момент скачкообразного отведения устройства подвода с полосой от абразивной ленты; 25 на фиг.4 - момент подвода полосы к абразивной ленте.

Способ управления осуществляют следующим образом, После очередного цикла обработки 30 производится скачкообразный отвод детали от абразивного инструмента и выполняются подготовительные операции для проведения следующего цикла: за» мена детали, замена инструмента, кон-35 троль обрабатываемой детали и т.д, Полагаем, что информация предыдущего цикла о размере Н <,,1 обрабатываемой детали и положении Б к1,-,1 устройства подвода в момент касания де- qp тапи с абразивным инструментом сохранена до следующего цикла обработки, Перед началом следующего цикла обработки определяется положение Б <,. . в которое необходимо установить уст- 45 ройство подвода при скачкообразном подводе детали к абразивному инструменту. Положение S <.,1 определяется по следующей зависимости:

S><. Б к(-} Н <,> — Н «;,1)- К, 50 где Н <, — размер обрабатываемой детапи в реальном времени;

К вЂ” заранее заданное необходиЪ мое расстояние между обрабатываемой поверхностью детали и абразивным инструментом после скачкообразного подвода.

После скачкообразной установки устройства подвода с деталью в положение S z<,1 расстояние между обрабатываемой поверхностью детали и вращающимся абразивным инструментом обеспечивает состояние предкасания детали и инструмента. Величина К выбирается иэ условия минимального перемещения устройства подвода рабочей подачей до касания детали с инструментом.

Затем производится запоминание нагрузки холостого хода N „,, электродвигателя абразивного инструмента и выдается команда на включение рабочей подачи. С момента включения ра- бочей подачи определяется приращение нагрузки 4И<,, как разность между фактическим значением нагрузки в реальном времени N(;I и запомненным

N „ <. . Приращение нагрузки 4 NI; сравнивается с заданным значением

hN> и при выполнении условия (4N(;1 1

> zN g запоминается размер обрабатываемой детали Нк<; и положение устройства подвода Б <.1, Далее процесс шлифования осуществляется по заданной программе.

Выполнение условия (аМ <,. > ) 4 N ) соответствует моменту касания обрабатываемой поверхности детали с абразивным инструментом и информация о

Нк<, > и Б ... будет использована в следующем цикле (i+1) скачкообразной установки устройства поцвода в положение Б у ;„1.

Устройство, реализующее способ, содержит станок 1, блок 2 дистанционного управления станком, связанный с командным блоком 3 и командно-управляющим блоком 4, привод 5 рабочей подачи, привод 6 скачкообразной подачи, устройство 7 подвода детали, обрабатываемую деталь 8, двигатель

9 абразивного инструмента, соединенный с датчиком 10 нагрузки, датчик

11 положения устройства подвода, датчик 12 размера детали. Выходы датчиков 10 - 12 соединены с вхоцами запоминающих устройств 13 — 15 соответственно, выходы которых соединены с входами сумматоров 16 — 18 соответ- ственно. Второй вход сумматора 18 соединен с выходом блока 19 эадания, а выход - с вторым входом сумматора

17, выход которого соединен с первым входом командно-управляющего блока 4, 44137

3 14 а второй вход блока 4 — с выходом датчика 11.

Выход блока 20 задания N1 соединен с первым входом порогового устройства 21, второй его вход соединен с выходом сумматора 16, а выход — с управляющими входами запоминающих устройств 14 и 15. Связи блока 22 логических команд не показаны.

Рассмотрим управление работой шлифовального станка с момента ввода

его в работу с использованием устройства, реализующего способ управления, После выполнения подготовительных операций и закрепления обрабатываемой детали на устройстве подвода оператор-шлифовщик с помощью блока 2 дистанционного управления станком, командно-управляющего блока 4 и привода 6 скачкообразной подачи перемещает устройство 7 подвода с обрабатываемой деталью 8 к абразивному инструменту и устанавливает ее на некотором расстоянии от инструмента. Затем с помощью блоков 2, 3 и 5 оператор осуществляет рабочий подвод детали к инструменту. Таким образом, при первом подводе после включения устройства правления действия оператора аналогичны его действиям без устройГ ства.

При включении привода 7 скачкообразной подачи, блок 22 логических команд (связи не показаны) выдает команду запоминающему устройству 13 на обнуление, а через короткий промежуток времени (10-20 мкс) блок 22 выдает команду блоку 13 на запоминание сигнала с датчика 10 нагрузки.

По технологическому режиму двигатель

9 абразивного инструмента при скачкообразной подаче включен, поэтому блок 13 запоминает величину мощности холостого хода N „„ двигателя абразивного инструмента. При включении оператором рабочей подачи блок 22 выдает команды на обнуление запоминающих устройств 14 и 15. Сигналы с выходов блоков 10 и 13 подаются на прямой и инверсный в;:оды сумматора 16, на выходе которогс образуется сигнал разности мощности двигателя абразивного инструмента N в реальном времени и запомненной мощности N », В момент касания обрабатываемой детали с абразивным инструментом сигнал разности (N — Бх„) станет больше сигнала аХ, задаваемого блоком 20, сработает пороговое устройство 21, выдающее команды блокам 14 и 15 на запоминание входных сигналов.. В результате блоки 14 и 15 запоминают сигналы о положении S „(, устройства 7 подвода и о размере H „() обрабатываемой детали 8 в момент касания детали с инструментом. Таким образом, устройство информационно подготовлено к последующей работе. Далее процесс шли- фования ведется по заданной технологической программе.

Для контроля результатов обработки, замены детали или по другим причинам оператор-шлифовщик неоднократно осуществляет скачкообразный отвод детали от инструмента с последующим скачкообразным подводом, При этом устройство работает следующим образом.

На 1-й инверсный вход сумматора

18 с выхода блока 15 подается сигнал о размере детали Н„(,, на 2-й вход с х() 1

25 выхода блока 12 — сигнал о размере детали Н в реальном времени, а на

3-й сигнал задания К „ с выхода блока 19.

Сигнал с выхода блока 18, представ30 ляющии комбинацию (Н() + К э " )(,1 подается на 1-й инверсный вход сумматора 17, на его второй вход подается сигнал S „(, с блока 14. На выходе блока 17 формируется сигнал (S K(,)—

35 Н(;() - . +H )((,) ), характериэующин ус тавку положения устройства подвода, которое ему необходимо занять при скачкообразном подводе детали к инструменту. Полученный сигнал устав40 ки подается на вход командного блока

4, который по сигналам с блоков 2 и

11 управляет приводом 7 таким образом, что устройство подвода при скачкообразном подводе детали к инстру45 менту занимает заданное уставкой положение, Затем блоками 2 и 3 выдается команда блоКу 5 на включение рабочей подачи.

Рассмотрим способ управления шлифовальным станком применительно для ленточного шлифовального станКа полосового (листового) проката.

При подводе полосы к абразивной ленте на рабочей подаче определяется приращение нагрузки DN(;1 электродвигателя вращения абразивной ленты 23

i) 1 1() = N (; 1 N х х () t

5 }444 где N, — фактическая нагрузка элек(i} тродвигателя абразивной ленты;

N»(;, - нагрузка холостого хода электродвигателя абразивной ленты, запомненная до включения рабочей подачи на подвод., Приращение нагрузки а}}(,, сравнивается с заданным значением d N и при выполнении условия N(;i > Л И,, что соответствует моменту касания ленты 23 и полосы 24, запоминается толщина полосы Н (}} и положения

8}((;l устройства 25 подвода (фиг.?), 15

Положение S устройства 25 подвода на фиг. 2-4 определяется от штриховой линии 26, а в реальном станке — от конечного выключателя, устанавливаемого для ограничения величины скачкообразного отвода.

В процессе шлифования абразивная лента изнашивается или рвется и требуется ее замена. Для этого выполняется скачкообразное отведение устройства 25 подвода вместе с полосой

24 от абразивной ленты 23 (фиг.З).

Скачкообразное отведение может осуществляться и по другим технологичес- 30 ким причинам.

При последующем скачкообразном подводе толщина полосы под абразивной лентой может значительно (до 2 мм I

Отличаться от той, которая была бы при предыдущем подводе. Иэ-за сущест35 вующего проскальзывания между абразивной лентой и контактным валом 27 (фиг.2 " 4) изнашивается от начального состояния его гуммированное покрытие, и с учетом того, что ось вращения контактного вала 27 находится в стационарном положении, меняется положение абразивной ленты в вертикальном направлении.

Если на скорости скачкообразной подачи произойдет вреэание полосы в абразивную ленту, это приведет к порыву ленты и поломке гуммированного контактного вала 27 (фиг.2 — 4). Если же произвести остановку устройства подвода при скачкообразной подаче заранее с запасом расстояния между полосой и лентой, то последующий подвод на рабочей подаче полосы к ленте до их касания потребует значительного 55 непроизводительного времени (50

70 с). Поэтому после замены абразивной ленты определяется положение

137

S s(;i I, которое обеспечит состояние предкасания полосы и абразивной ленты при скачкообразной подаче устройства подвода, Положение S,(;Äl определяется по следующей зависимости:

S (;,,) =S „(,, — ((Н (. +K )-H,. i ), где H(. } — толщина полосы в момент скачкообразного подвода;

К вЂ” заданная постоянная ве3 . личина (К =0,03-0,06 мм).

После скачкообразной установки устройства подвода в положение S >(;„} (фиг.4) включается рабочая подача и процесс шлифования идет по заданной программе.

Скачкообразная установка детали в заданное положение позволяет избежать поломок абразивного инструмента или частей станка, на которых крепится инструмент или деталь, из-за врезания при скачкообразной установке.

В результате обеспечения заданного минимального расстояния между инструментом и деталью прн скачкообразной установке уменьшается холостая рабочая подача до вывода процесса в рабочий режим и тем самым повышается производительность станка, Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления шлифовальным станком, заключающийся в том, что обрабатываемую деталь скачкообразно подводят к абразивному инструменту, запоминают значение нагрузки на электродвигателе, включают рабочую подачу и определяют момент касания детали с абразивным инструментом по превышению нагрузки над запомненным значением на заданную величину, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности, запомийают размер обрабатываемой детали и положение устройства подвода одновременно с касанием детали и абразивного инструмента в предыдущем цикле обработки, а при последующем скачкообразном под воде детали устройство подвода устанавливают в положение, определенное по формуле }(;} — к(1 -1} (H (il H v(i il ) где Я „(., — положение устройства подвода в момент касания детали с абразивным инl444137 струментом в предыдущем цикле обработки;

Н „ ;,» — размер обрабатываемой детали в момент касания детали с абразивным инструментом в предыдущем цикле обработки;

Н <;1 — размер-обрабатываемой детали при настоящем скачкообразном подводе;

K> — заданная постоянная ве" личина (определяетея по величине эксцентфика вращения абразивного инструмента; К О О3—

0,06 мм).

1444137 ,7

Фиг, Ф

4О

Составитель А.Семенова

Редактор М.Петрова Техред Л. Сердюкова Корректор В, Романенко

Заказ 6434/16 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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