Способ управления процессом доводки

 

Сееоз Советских

Социалистичесмнх

Реслублнк

<1в 804406 (61) Дополнительное н еет. сеид-ау(22) Заявлено 130678 (23) 2625003/25-08 с присоединением заяенк Му (23) Приоритет

Опубликовано 150281. Бюллетень 89 6 (51)М. Кд.з

В 24 В 51/00

Государственкый хомитет

СССР по деаам изобретений я открытий (53) УДК 621.923, .74 (088.8) Дата опубликования описания 150231

П.Н.Орлов, Н.Р.руденко, Е.И.Нирман, В.ф.соколов, A.Ä.Âàñèí и A.A.Ãðà÷åâ -(. ;(!., " ;.;„,;, k

Московское ордена Ленина и ордена Трудово фугасного Зйаменй; . высшее техническое училище им. Н .. Наумана и Ленинградское особое конструкторское о автоматов. и револьверных станков (22) Авторы изобретения (21) Заявители (54) СПОСОВ уПРЛВЛКНИя ПгоцНССОМ .ДОВОДкИ

Изобретение относится к абразивной обработке материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в приборостроении для высокоэффективной размерной обработки деталей из различных полупроводниковых и хрупких труднообрабатываеьых материалов, например кварца, рубина, сапфира и др.

Известен способ управления процессом круглого бесцентрового шлифования посредством регулирования скорости вращения изделия, при котором формируют сигналы пропорциональные амплитуде и приращению амплитуды вибрации, возникающей при вращении иэделия, преобразуют их в сигналы управления и используют для регулирования . скорости вращения изделия (1).

Недостаток этого способа доводкиотсутствие учета частоты действия силы абразивного трения, что снижает производительность процесса и качество обработанной поверхности,т.е. одним и тем же значениям давления, скорости и ускорения относительного движения детали по притиру соответствует некоторая область значений механической работы.

Цель изобретения — повышение производительности процесса доводки н улучшение качества обработанной;. поверхности изделия.

Поставленная цель достигается тем, что формируют сигналы пропорционально спектральной плотности силы абразивного трения и используют их для регулирования давления, траектории, скорости и ускорения относительного движения детали по притиру.

На чертеже изображена функциональная схема управления процессом доводки.

Информация о спектре силы абразивного трения может быть получена непосредственным измерением, силы абразивного трения, измерением угловой скорости вращения сепаратора, измерением вращающегося момента привода сепаратора.

Процесс доводки регулируют следующим образом.

На вычислительной машине, моделируя процесс абразивного изнашива- ния, расчитывают последовательность кинематических режимов,т.е. значений окружных, скоростей притира П„ н сепаратора П, которые определяют

804406

5,2 Кд=7,3 10 Кд 7,8 ° 10 К = 8,1 ° 10 К =8,4 ° 10

0,2

Р

V аб=

Кд= 9,5 10 К =9,9 10 КО=10,3. 10

Р = 0,75

V = 36 0 КА=9,0 10

at= 1,1

Размерность:

ЕР3 кгс см - м мин м

I с> м мм Н1 =

/at) (i< )=

Формула изобретения траектории движения деталей по прй" тиру, значения скоростей и ускорений, исходя из нулевой ширины низкочастотной части спектра силы абразивного трения, Расчет последовательности режимов ведут исходя из равномерности распределения износа ,по всей поверхности притира. Эта последовательность является основой для работы исполнительных механизмов доводочного станка. В процессе работы измеряют спектральную плотность силы абразивного трения, определяют ширину спектра исключением

Алгоритм поиска оптимального сочетания значений следующий определяется исходя из заданного изменения во времени шероховатости обрабатываемой поверхности область возможных значений произведения Р - Н, в области 1 определяется значение Р,исходя из заданного изменения во времени значения глубины нарушенного обработ- 40 кой слоя при неизменном среднем значении Н; определяется необходимое значение а Г и соответствующее ему значение Н, исходя из постоянства номинального значения KA„ в п.2 45 уточняется значение Р с учетом изменения среднего значения V, полученНОГО в п 3, Система состоит из.доводочного станка 1, на котором расположен дат- О чик 2 силы абразивного трения (неравномерности вращения сепаратора иди момента привода сепаратора), выхрц которого связан со входом спектроа жизатора 3 кото"4 в свою оче- 5 редь, передает информацию через блок

4 преобразователей "Аналог-Цифра" на вычислительное устройство 5, выходы которого через блок 6 преобразователей "Цифра-Аналог" связаны е блоком 7 управления давлением, ско- ф9 роатью вращения сепаратора 8, скоростью вращения притира 9, подачей абразива 10.

Система работает следующим образом. 6S составляющих, амплитудное значение которых меньше 0,05 Р (Р - величина давления), определяют уточненное значение (KA — коэффициента, учитывающего влияние динамики процесса доводки) и определяют корректирующее воздействие, т.е. на сколько необходимо увеличить (уменьшить) давление, скорость или ускорение Р,V,à, чтобы Кд осталось на номинальном уровне. В таблице приведены значения

Кд для различных значений Р,V,à ь и ширины спектра силы абразивного трения для образца из керамики 22хс.

Сигнал от датчика 2 силы .абразивного трения поступает на спектроанализатор 3, с выхода которого снимаются сигналы, пропорциональные спектральной плотности силы абразивного трения. Эти сигналы поступают далее на преобразователь "АналогЦифра", который преобразует сигналы иэ аналоговой формы в цифровую, удобную для работы вычислительного устройства 5 ° Вычислительное устройство по спектральной плотности силы абразивного трения на основании решения уравнений регрессий определяет корректирующее воздействие и выдает через блоки преобразователей "ЦифраАналог",который преобразует сигналы из цифровой формы в аналоговую, управляющие сигналы на блоки 7-10 управления факторами процесса доводки.

Применение способа управления процессом доводки позволяет увеличить производительность процесса в 1,31 5 раза и повысить качество обработанных поверхностей деталей эа счет учета спектральной плотности силы абразивного трения.

Способ управления процессом доводки, заключающийся в периодическом и циклическом изменении силы давления, скорости и ускорения относительного движения деталей по притиру в соответствии с законом изнашивания рабочих поверхностей притиров, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности качества обработанной поверхности детали, сигналы управления процессом доводки форми- руют пропорционально спектральной плотности силы абразивного трения.

804406

Составитель В. Жиганов

Техред Н," Майоров

Редактор И.Касарда

Корректор .М. Коста

Закаэ 10783/27 Тираж 926- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

Источники ийформации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

391536, кл. В 24 В 31/00,09.06.71.