Способ автоматического управления процессом врезного шлифования тел вращения и устройство для его осуществления

 

(ЗП ИСАЙ

Д3ф6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

770752 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.78 (21) 2674242/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М1 з

В 24 В 1/00

В 24 В 51/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 25.10.80 (53) УДК 621.9. .08 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. А. Горельников, В. С. Земсков, К. М. Костюков, Л. Я. Макаровский, В. Н. Михелькевич, К. Б. Овчинкин, В. В. Рыбаков и И. С. Футерман

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева и 4-й Государственный подшипниковый завод (71) Заявители (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВРЕЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ И УСТРО11СТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в прецизионном станкостроении, например на внутришлифовальных и координатно-шлифовальных станках.

Известен способ шлифования поверхностей тел вращения. включающий черновую и чистовую подачи, переключаемые в функции текущего припуска на обработку, причем скорость чистовой подачи изменяют по затухающему закону. По этому способу с целью реализации оптимальной по быстродействию программы съема припуска при изменении скорости чистовой подачи по экспоненциальному закону начальное значение скорости чистовой подачи задают в зависимости от соотношения постоянных времени

СПИД и оптимального по быстродействию цикла шлифования (1) .

Способ осуществляется устройством, содержащим электрический привод, счетно-решающий блок по определению постоянной времени, запоминающий блок, выходные усилители, а также измерительный орган датчик припуска.

Недостатком этого способа, ограничивающим области его применения, является

2 необходимость непрерывного контроля текущего припуска обрабатываемых деталей. Однако на многих шлифовальных станках по ряду конструктивных и технологических соображений не представляется возможности непосредственного контроля припуска детали (обработка отверстий весьма малого диаметра, оснащение станков автооператорами и т. д.) . .Кроме того, упомянутый способ не предусматривает точного позиционирования поперечного суппорта при его pe10 версе.

Целью настояшего изобретения является повышение точности и производительности врезного шлифования.

Указанная цель по предлагаемому способу автоматического управления процессом врезного шлифования достигается тем, что в конце чистовой обработки скорость перемещения суппорта понижают обратно пропорционально жесткости технологической системы СПИД, а момент начала пониже2О ния скорости и момент точного останова суппорта в конце быстрого отвода определяют в соответствии с режимом правки круга.

Отличие устройства,. позволяющего осуществить новый способ, состоит в том, что

770752

Работу устройства для реализации заявляемого способа управления процессом шлифования без правки круга можно проиллюстрировать по ее функциональной схеме, приведенной на фиг. 2. Она заключается в следующем. При включении выключателя производится перепись числа из задающего регистра в счетчик импульсов — полный путь перемещения суппорта. Перед запуском цикла кнопкой все элементы памяти

33 оно снабжено бесконтактным датчиком правки круга и элементом запрета, при этом бесконтактный датчик правки круга соединен через элемент запрета с элементом памяти, выход которого подсоединен к запрещающим входам схем совпадения, управляемых от регулируемого дешифратора.

На фиг. 1 изображен график изменения скорости перемещения поперечного суппорта станка; на фиг. 2 — функциональная схема устройства.

График (см. фиг. 1) изменения скорости <е

V перемещения суппорта станка, например, внутришлифовального, за цикл обработки одной детали иллюстрирует описываемый способ управления процессом врезного шлифования тел вращения, например, отверстий колец подшипников. На скорости быстрого подвода V шлифовальный круг за время (t < — О) вводится в соприкосновение с обрабатываемой деталью. Черновая обработка в течение времени (t — t i) производится на скорости Vq. Скорость чистовой подачи в диапазоне от V z до значения Vq изменяется по затухающему — экспоненциальному закону, а время чистовой обработки детали составляет (t 3 — t ). Окончание процесса шлифования в момент t g происходит на пониженной скорости Vq, что обеспечивает точность позиционирования суппорта и размера детали. Далее следует в течение времени (t y — t ) пауза, необходимая для вывода инструмента из зоны резания и правки круга в течение времени (t q — 4) з (при необходимости). За время обработки одной детали суппорт проходит путь

SQ=S$+Sg+S3+S4.Врежимеобработки детали без правки круга суппорт при обратном ходе должен пройти тот же путь

So = Sg+ Se, большую часть которого (S>) он проходит на скорости быстрого отвода

Vr за время (t — t z). Окончание отвода суппорта на пути S осуществляется на пониженной скорости V q в течение времени (1 9 18) °

49

B режиме же обработки детали с правкой круга суппорт при обратном ходе должен пройти путь Sg — Sa„roe Sa — уменьшение радиального размера шлифовального круга при правке. В режиме правки круга момент понижения скорости t 3 и момент 4s окончания отвода суппорта (тонный оста( нов) tp назначается с учетом величины Sö, а суммарный путь при реверсе суппорта будет равен S q + $ = S g — Sa.

4 устанавливаются в исходное положение. С началом цикла обработки импульсы с датчика импульсов В ь установленного на валу приводного электродвигателя суппорта, поступают на реверсивный счетчик DS. При начале цикла элемент памяти DS1 приходит в состояние 1, усилители Аl и А5 — в состояние 0 и начинается быстрый подвод шлифовального круга. В момент врезания срабатывает максимальное реле ВЗ и снимает сигнал 1 с инвертора El, что приводит к появлению кратковременного импульса

Tü.>, ((Д 99) ) нuа u в хxоoд е e э лемента памяти DS2. Элемент памяти DS2 приходит в состояние 1, усилитель А2 — в состояние О. Появление сигнала 1 на выходе DS2 отключает DSI, а также подготавливает к срабатыванию Дl.

Происходит торможение электропривода до скорости V >. Совпадение числа в счетчике с числом, набранным на регулируемом дешифраторе «черновая подача», приводит к появлению сигнала 1 на выходе Е2. Одновременно появляется сигнал 1 на выходе схемы совпадения Дl элемента памяти DSÇ, нулевой сигнал — на выходе АЗ. Происходит изменение скорости электропривода по затухающему закону на этапе чистового шлифования. Элемент памяти DS3 устанавливает DS2 в исходное состояние. Совпадение числа в счетчике с числом, набранным на регулируемом дешифраторе «чистовая подача», влечет за собой появление сигнала 1 на выходе Е8, который подается на элемент памяти DS9 через схему совпадения Д2. Одновременно с этим DS9 отключает РЬЗ, а электропривод затормаживается до скорости точного останова Чд.

Когда число в счетчике станет равным О, то есть будет снят весь припуск, на выходе

ЕЗ появится сигнал 1, который переводит

DS9 в исходное положение. Электропривод тормозится до нулевой скорости и начинается формирование выдержки ((— (n) времени Д13, по окончании которой DS4 и

«запрет» D16 возвращаются в исходное положение. Появление сигнала 1 на выходе элемента «запрета» переводит А8 в положение 0 и триггеры счетных декад возвращаются в исходное состояние. С помощью схемы переписи, реализованной на элементах Е6 — 7, ДЗ, Дll, А7, Ell, производится запись в счетчик числа, соответствующего полному пути, проходимому суппортом.

При обратном ходе по окончании процесса переписи на выходе Д4 появляется 0 сигнал, а элемент Д! 0 выдает при этом кратковремнный импульс, приводящий к срабатыванию элементов ДЯ5 — б,,iI!5, А4 — 5. Шлифовальная бабка возвращае-.ся в исходное состояние на скорости быстрого отвода Vq. При совпадении числа в счетчике с числом, набранном на регулируемом дешифраторе «понижение скорости быстрого отвода», срабатывает элемент E 10, элемент памяти ДЬ11, а усилитель А10 обес770752 печивает работу перемещения суппорта со скоростью Ъ 4. Элемент Д$8 подготавливает к включению элемент Д5, а также блокирует и предотвращает срабатывание Д$4 при обратном ходе и совпадении импульсов на регулируемом дешифраторе в режиме точный останов. Когда число в счетчике станет равным О, на выходе ЕЗ появится сигнал 1 и срабатывает DS6, отключая Д5, А4 — 5, Д15. Появление 1 на выходе Д$6 включает к отсчету Д14, а также приводит к появлению О сигнала на выходе А8, сбра- 1о сывающего триггера счетных декад на нуль.

С приходом Д$6 в исходное положение на выходе ДЗ появляется 1 сигнал и схема переписи начинает функционировать, как и в конце прямого хода. По окончании переписи на выходе Д5 появляется О сигнал, и элемент Д12 формирует кратковременный сигнал, включающий программирующее устройство на новый цикл. Срабатывание элемента Д$10 приводит к срабатыванию А 9.

Работа устройства в режиме правки кру- 2е га после чистового шлифования происходит следующим образом.

По окончании чистового шлифования из схемы общей автоматики станка выдается команда на правку датчиком правки круга В2. Сигнал с выхода Д$4 не проходит.

Сигнал 1 подается на вход Д$7 и на e",o выходе появляется сигнал О, разрешающий появление единичного сигнала на выходе

Е4, Е9 в момент совпадения числа в счетчике с числом, набранным на регулируемом эо дешифраторе. По окончании правки сигнал 1 с элемента Д$4 поступает на вход схемы запрета Д16, что приводит к формированию выдержки времени (t > — t 4), а также сбросу. триггеров счетных декад и переписи показаний из задающего регистра. По окончании переписи происходит. реверс электропривода. Когда число в счетчике станет равным числу, выставленному на регулируемом дешифраторе с учетом компенсации Sa, срабатывает Е9, поскольку снимается запре- 4 щаюший сигнал с одного его входа. 3а счет срабатывания AS!1 и А10 (время t ) скорость привода устанавливается V z. Когда число в счетчике станет равным числу, выставленному на регулируемом дешифраторе

«компенсация износа круга» (время t д) с учетом величины износа круга Sa, на все входы Е4 поступает нулевой потенциал. На выходе этого элемента появляется сигнал 1, который, воздействуя на Д$6, прекращает обратный ход суппорта. Следовательно, при обратном ходе круг отводится от детали не на полную величину So, записанную в счетчике, а на величину. (S ц — Sa), учитывающую компенсацию износа круга Sa.

Использование предлагаемого изобретения позволяет одновременно повысить и точность и производительность обработки тел вращения, например, подшипниковых колец на врезных шлифовальных автоматах.

Формула изобретения

1. Способ автоматического управления процессом врезного шлифования тел вращения, включающий быстрый подвод и отвод поперечного суппорта, черновую и чистовую подачи, переключаемые в функции перемещения суппорта, причем скорость чистовой подачи изменяют по затухающему закону, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки и повышения производительности шлифования, в конце чистовой обработки скорость перемещения суппорта понижают обратно пропорционально жесткости технологической системы СПИД, а момент начала понижения скорости и момент точного останова суппорта в конце быстрого отвода определяют в соответствии с режимом правки круга.

2. Устройство для осуществления способа по и. !. содержащее датчик, установленный на валу приводного двигателя, реверсивный счетчик, регулируемый дешифратор, схему совпадения, элементы памяти и выходные усилители, отлu«ающeeся тем, что, с целью повышения точности обработки и повышения производительности шлифования, оно снабжено бесконтактным датчиком правки круга и элементом запрета, при этом бесконтактный датчик правки круга соединен через элемент запрета с элементом памяти, выход которого подсоединен к запрещающим входам схем совпадения. связанных с выходом регулируемого дешифратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 476138, кл. В 24 B 1/00, 29.11.71.

770752 р Е о,о с cr a r r ri Cverrrvuw РЯ

aur«err a е нороети

Рь mgraga

omloua

Рие 2

Составитель Т. Юдахина

Редактор Н. Аристова Техред К. Шуфрич Корректор С. Шомак

Заказ 7355i I б Тираж 943 Подписное

ВН ИИПИ Государственного ко митета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4