Устройство для моделирования процесса шлифования

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для физико-математического моделирования процесса шлифования применительно к круглошлифовальным станкам, оснащенным системами управления, построенными на базе ЭВМ. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета изменения параметров в цикле шлифования. Для этого в устройство введены блок моделирования процесса съема припуска, выполненный в виде соединенных последовательно сумматора, первого интегратора, инвертора и второго интегратора, и блок моделирования упругой системы станок - деталь, включающий интегратор, интегросумматор и блок степенной нелинейности. 1 ил.

„„SU„„1571626

С0103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

®)5 . G 06 G 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4347403/24-24 (22) 22. 12. 87 (46) 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Вильнюсское станкостроительное производственное объединеяие (72) А.В.Жвирблис, О.Л.Долгунов и В.Ф.Видмантас (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 622116, кл. G 06 G 7/48.

Авторское свидетельство СССР

9 1327132, кл. С 06 G 7/48, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для физико-математического моделирования процесса шлифования применительно к круглошлифовальным станкам, оснащенным системами управления, в частности построенными на базе ЭВИ.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета изменения параметров в цикле врезного шлифования.

На чертеже схематически изображено устройство.

Устройство содержит задающе -программное устройство 1, вычислительное устройство 2, образующие физическую модель 3 системы управления кругло-, шлифовальным станком, в которую также

2 зовано для физико-математического моделирования процесса шлифования применительно к круглошлифовальным станкам, оснащенным системами управления, построенными на базе 3ВМ. Цель изобретения — повышение точности и расши; рение функциональных возможностей устройства за счет учета изменения параметров в цикле шлифования. Для этого в устройство введены блок моделирования процесса съема припуска, выполненный в виде соединенных последовательно сумматора, первого интегратора, инвертора и второго интегратора, и блок моделирования упругой системы станок-деталь, включающий интегратор, интегросумматор и блок степенной нелинейности. 1 ил. входят первый 4 и второй 5 блоки свя- Фи б зи, Устройство также включает блок фД

6 задания начальных условий, сумма- а,) торы 7 и 8, интеграторы 9-11, интег росумматор 12, инверторы 13-15 и блок

16 степенной нелинейности. Сумматор интеграторы 9 и 10 и инвертор 13 р образуют блок 17 моделирования съема припуска, а сумматор 8, интегратор

11,интегросумматор 12, инверторы

14 и 15 и блок 16 степенной нелинейности — блок 18 моделирования упругой системы станок — деталь.

Устройство работает следующим образом.

В качестве физической модели 3 системы управления, включающей задающе- программное устройство 1 и вы-. числительное устройство 2, а также

1571626 значение задали:>й скорости врезной подачи шлнфовального круга; значение скорости сьема прия пуска;

Т„ — значение коэффициента, характоризующего постоянную време- . ни процесса съема припуска;

К вЂ” значение коэффициента, характеризующего режущую способность шлифовального круга;

j — значение коэффициента, характеризующего суммарную жесткость упругой системы станок-деталь;

m — коэффициент пропорциональности.

В блоке 17 моделирования съема лрипуска, включающем сумматор 7, первый интегратор 9, инвертор 13 и второй интегратор 10, осуществляется решение уравнений (1) и (2) следующим образом. На первый вход сумматора 7 поступает сигнал, пропорциональный значению врезной подачи В(С) =

=aS(Г)/d() а на второй его вход поступает сигнал от инвертора 13, соответствующий — t„(), так как (С)=dH(i)/d 7,. Сумматорный сигнал, и умноженный на коэффициент Т„, посту-пает на вход первого интегратора 9, а на его выходе формируется сигнал

"„(), соответствующий величине скорости съема припуска, т.е. имитируется сит нал датчика скорости съема припуска круглошлифовального станка с числовым программным управлением (ЧПУ), и поступает на второй блок 5 связи. Далее с выхода инвертора 13 сигнал, пропорциональный -t„(!,), поступает на второй вход сумматора 7 и, кроме того, на вход второго интегратора 10. На выходе последнего, решающего уравнение (2), формируется сигнал, пропорциональный величине снятого припуска П, т.е. имитируется сигнал датчика прибора активного контроля припуска круглошлифовального станка с ЧПУ, и поступает на второй блок 5 связи. !

Одновременно в блоке 18 моделирования упругой системы станок-деталь, включающем интегратор 11, интегросумматор 12, первый 14 и второй 15 инверторы, сумматор 8 и блок 16 степенной нелинейности, осушествляется решение уравнений (3), (4) и (5) .

При этом на выходе интегратора 11, решающего уравнение (3) на основе поступающего от первого блока 4 связи

dS (л) 1 а П (2 ) С1 П(г).

Th di dpi

= 0

У (2) 45 (3) dS(!,) (л), а" У вЂ” -- — = t(;) - к -j.y () ° (4)

1 л " э

8 () 8 (<) У (<) (5) 50 где П вЂ” величина припуска;

S — заданная величина перемещения шлифовального круга;

S ф-"фактическая величина пере55 мещения шлифовального круга;

У вЂ” величина суммарного отжатия в упругой системе станок-деталь; первый. 4 и второй 5 блоки связи, может быть использовано устройство

Ч11У модели ЗС170, Блок 6 задания начальных условий предназначен для за5 дания значений параметров процесса съема припуска и упругой системы станка в начале цикла шлифования, ,т.е. в момент касания шлифовального круга с деталью. На задающе-програмМном устройстве 1 задается управляю-!

: фя программа, которая реализуется посредством вычислительного устройства 2 в виде закона изменения врезной подачи t=t ехр (- 1/T!.), где,Т вЂ” пос-15 тоянная времени цикла.

На выходе первото блока 4 связи имеется аналоговый сигнал, пропорциональный значению управляемой велиЧины, т.е. пропорциональный величине врезной подачи шлифовального круга, | и поступает на входы сумматора 7, ин тегратора 11 и через инвертор 15 на вход интегросумматора 12.

На основе поступающих сигналов, а именно сигнала, пропорционального изменению значения t врезной подачи

Шлифовального круга в течение времени цикла,. т.е. t=1:(С), и поступающих от блока 6 сигналов, пропорциональных начальным значениям параметров процесса съема припуска и упругой системы станка, устройство производит решение следующей системы управлений, являющейся математической моделью процесса автоматиэи35 кованного шлифования с врезной подачей:

S сигнала, пропорции«аль«с го (7), формируется сигна.t -Б() и через первый инвертор l «, на выходе которого имеется сигнал S (,), пропорционал!— ный величине заданного сис темой управления перемещения шлифояального круга, поступает на второй блок 5 связи.

Сигнал () через второй инвер—

l0 тор 15 поступает на первый вход интегросумматора 12 как -, (С) . На второй вход последнего поступает сигнал от блока 16 степенной нелинейности, пропорциональной значению Y (i), умноженный на коэффициенты К.и j.,На выходе интегросумматора 12, решающего уравнение (4), формируется сигнал, соответствующий величине cvMMBpHQT o отжатия в упругой системе станок-деталь, который посредством блока 16 степенной нелинейности преобразовывается в сигнал Y () пропорционально коэффициенту m, отражающему степенную функциональную связь параметров.

Сигнал Y(i) от интегросумматора 12 также поступает на второй вход сумматора 8, на первый вход которого поступает сигнал -S(i) от интегратора

11. На выходе сумматора 8, решающего уравнение (5), формируется сигнал

S () соответствующий величине факй тического перемещения шлифовального круга, т.е. имитируется сигнал линейного датчика перемещения шлифовального круга круглошлифовального станка 35 с ЧПУ, и поступает на второй блок 5 связи. После преобразования в данном блоке из аналоговой формы в цифровую сигналы, соответствующие величине снятого припуска, величине заданного 40 перемещения шлифовального круга, скорости съема припуска и величине фактического перемещения шлифовального круга, поступают на вычислительное устройство 2, т.е. в физическую мо- 45 дель 3, и используются для формирования цикла шлифования, аналогично как и при реальном процессе на круглошлифовальном станке с ЧПУ. Так, цикл может завершаться при достиже- 50 нии соответствующей определенному диаметру обрабатываемой детали величины фактического перемещения S шлифовального круга, что соответствует окончанию цикла обработки при определенном положении шлифовального круга, определяемом на основе инфор- мации линейного датчика круглошлифовального станка, либо при достижении подлежащс и снятию величины припуска

П необходимо о значения, что соответствует окончанию цикла обработки

JJ0 eHeJJoJ H JJ J K(ìëíäå при работе с прибором активного контроля размеров, которым оснащается круглошлифовальный станок с (11У.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса шлифования, содержащее блок задания начальных условий, блок моделирования съема припуска, первый вход которого является входом устройства ио подаче шлифовального круга, а второй и третий его входы соединены с первым и вторым выходами, соответствующими начальным параметрам съема припуска, и упругой системой станка блока задания начальных условий,отличающе.есятем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета изменения параметров в цикле шлифования, оно содержит блок моделирования упругой системы. станок-деталь, включающий интегратор, интегросумматор, первый и второй инверторы, сумматор.и блок стеленной нелинейности, причем входы интегратора и первото инвертора сое-. динены с первым входом блока моделирования упругой системы станок — деталь, выход интегратора подклЮчен к первому входу сумматора и входу второго инвертора, выход которого является первым выходом блока моделирования упругой системы станок — деталь и выходом устройства формирования напряжения, пропорционального .величине перемещения шлифовального круга, выход первого инвертора подключен к первому входу интегросумматора, выход, которого соединен через блок степенной нелинейности со своим вторым входом и вторым входом сумматора, выход которого является выходом устройства по фактической величине перемещения шлифовального круга, входы задания начальных условий интегратора и интегросумматора подключены к второму выходу блока задания начальных условий, блок моделирования съема припуска выполнен в виде последовательно соединенных сумматора, первого интегратора, инвертора и второго интегратора, причем первый вход сумматора . соединен с первым входом блока моделирования съема припуска, второй вход

1571626

Составитель В.Геча

Техред И. Ходанич

Корректор 0.Ципле

Редактор Е.Копча

Заказ 1515 Тираж 562 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 сумматора подключен к выходу инвертог

I ра, входы задания начальных условий первого и второго интеграторов, соединенных с вторым и третьим входами блока моделирования съема припуска, выходы первого и второго интеграторов блока моделирования съема припуска являются выходами устройства по скорости снятия припуска и величин припуска соответственно.