Система управления станков дляабразивной обработки

 

Союз Советскни

Соцмалистическми

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (iii831 589

* х / (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 03.10.79 (21) 2825737/25-08 с присоединением заявки.РЙ (51)М. Кл.

В 24 В 49/00

//В 24 В 33/06

Гееударотеенный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК621.

57 3(088.8) ао делам изобретений . и открытий

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень pk 19

Дата опубликования описания 27.05.81

Г. Й. Журавлев, A. Г. Орлов, Г. И. Панин, Ф. Г;-Стр4дЬв 1 центральный научно-исследовательский и конструкторский институт топливной аппаратуры автотранто ных Й "Й ационарных . двигателей (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОГКИ

Изобретение относится к автомати- ческому управлению станками для доводки отверстий, преимущественно глухих.

Известна система управления процессом доводки, которая состоит .из при5 вода разжима инструмента, привода вращения и возвратно-поступательного движения детали, датчика крутящего момента, сравнивающего устройства, один вход которого соединен с выходом датчика, а другой подключен к задатчику. Выход сравнивающего устройства соединен с двигателем разжима.

Важнейшим параметром, характеризующим процесс доводки, является величина удельного давления инструмента на деталь., В то же время особенность доводки глухих отверстий состоит в том, что при возвратно-поступательном движении инструмента или детали, необходимом для осуществления доводки, инструмент частично выходит из обрабатываемой детали и плошадь контакта инструмента с обрабатываемой деталью изменяется в течение

2 одного двойного хода. Например, при доводке направляющего отверстия в корпусах распылителей указанная плошадь меняется более, чем в три раза. Величи« на крутящего момента сил резания, действующего на инструмент, с пределяется соотношением „ кР "рад где К вЂ” коэффициент пропорциональности

Р— величина удельных давлений; нд — величина площади контакта детали с инструментом.

Так как величина 6 многократно циклически изменяется в процессе доводки, Г „.Я то и величина Р, равная Руд=К.— является переменной, т.е. сам принцип стабилизации .режимов резания, используемый в известной системз управлении, подразумевает непрестанное циклическое .изменение удельных давлений в зоне обработки (17

Переменное во времени и вдоль образую щей обрабатываемого отверстия значение удельного.:давления вызывает неравно3 83 ..:;.рность вьем.: металла по длине обра=аующей отверстия и искажение продольной геометрии последнего. В этом сос.—

=-сит основной недостаток известной системы управления при доводке глухих отверстий. Кроме того, из-за изменения величины Р в течение одного двойного хода, процесс доводки не является оптимальным по критерию производительности.

Цель изобретения - повышение точности обработки и увеличение производительности при доводке глухих отверстий.

Поставленная цель достигается тем, что система управления осуществляет автоматическое поддержание постоянной и оптимальной величины удельного давления в зоне обработки, для чего в известную систему управления станком для абразивной обработки, содержащую двигатель привода разжима инструмента, привод вращательного и возвратно-поступательного движения детали относительно инструмента, дътчик крутящего момента сил резания, усилитель, выход которого подключен к обмотке управления двигателя разжима инструмента и блок сравнения с задатчиком, Выход которого связан со входом усилителя, дополнительно введ-; ны соединенные последовательно датчик перемещения детали относительно инструмента, усилитель-=ограничитель и блок деления, выход которого подключен ко второму. входу блока сравнения, а ко второму входу блока деления подключен датчик крутящего момента.

На чертеже представлена блок-схема системы управления доводочным станком, Система содержит электродвигатель 1 привода разжима инструмента, устройство 2 преобразования вращательного движения привода в поступательное движение конической оправки 3, разжимающей инструмент 4, привод 5 врашательного и возвратно-поступательного движения детали 6, датчик 7 крутящего момента сил резания, датчик 8 перемещений детали относнтельно инструмента, усилитель-ограничитель 8, блок 10 делещи, блок 11 сравнения, задатчик 12 оптимального значения удельного давления и усилитель 13.

Коэффициент усиления усилителя-ограничителя устанавливаетс я пропорционально величине обрабатываемого диаметра.

Таким образом, на выходе усилителяограничителя сигнал пропорционален произведению длины образующей отверстия, 55 управляющий электродвигателем 1 привода разжима инструмента, также имеет максимальное значение и вызывает ускоренный разжим инструмента 4. По мере уменьшения зазора между стенками детали по которой имеет место контакт с инструментом на величину диаметра,т.е. пропорционален плошади контакта. Блок деления осуществляет операцию деления соответствующих электрических величин, реализуя отношение "", величина

Му.р которого прямо пропорциональна величине удельного давления Р, Необходимость выполнения усилителя в виде усилителя-ограничителя вызвана тем, что длина притира нри доводке глухих отверстий меньше длины обрабатываемого отверстия, в результате чего на протяжении одного хода инструмента

15 относительно детали имеется промежуток времени, в течение которого вся поверхность притира контактирует с довьдимой поверхностью, т.е. площадь контак20 та постоянна. Ограничение (насыщение) усилителя-ограничителя наступает в момент, когда инструмент находится в положении максимального контакта с деталью.

Система работает следующим образом .

В начале цикла доводки, когда инструмент 4 разжимается, но еще не. касается стенок доводимого отверстия детали 6, на вход блока деления поступает сигнал, пропорциональный величине крутящего момента с датчика 7 крутящего момента, на другой вход блока 10 деления посту.пает сигнал с датчика 8 линейных перемещений через усилитель-ограничитель 9.

Величина сигнала определяется положением детали 6 относительно инструмента

4 и пропорциональна глощади контакта детали 6 с инструментом 4с

До момента касания разжимающего ин40 струмента 4 стенок детали 6 величина крутящего момейта, действующего на инструмент 4,и соответствующего электрического сцгнала, вырабатываемого датчиком 7 крутящего момента, очень малы. Поэтому сигнал на выходеблока10 деления, подаваемый на один из входов блока 13 сравнения, близок к нулю. На второй вход блока сравнения постоянно подается электрическая величина, про50 порционалбная опт ьному значению P>ä с задатчика 12. В этот момент на выхоце блока 111 сравнения имеет место максимальный по величине сигнал. При .этом сигнал на выходе усилителя 13, 10 формула изобретеíия

5 831

6 и инструмента 4 возврастает величина крутящего момента на инструменте и со-. ответствуюшего ему электрического сигнала, вырабатываемого датчиком 7 момента, В результате уменьшается величина сигнала на выходе блока 11 срав-. нения и, соответственно, сигнала, управляющего приводом разжима инструмента, Скорость разжима уменьшается.

Таким образом, в случае превышения оптимальным значением удельного давления, поступающим от задатчика 12, мгновенного значения этой величины, вырабатываемого блоком 10 деления, происходит разжим инструмента 4. Это проис-15 ходит потому, что управляющий сигнал, формируемый блоком 11 сравнения и усилителем 13, имеет положительное значение. В противоположном случае управляюший сигнал имеет отрицательное 20 значение и инструмент сжимается. Важно отметить, что скорость разжима и сжатия инструмента пропорциональна разности между величинами сигналов, поступающих на сравнивающее устройство 1 1. При равенстве оптимального и текущего значений удельного давления на выходе сравнивающего устройства 11 имеет место нулевой сигнал и изменение диаметра ин-. струмента 4 не происходит.

Таким образом осуществляется регулирование двигателя разжима-притира инструмента в зависимости от величины удельного давления. В результате повышается точность доводки и производитель- 35 ность процесса при обработке глухих отверстий.

Величина удельного давления задается для конкретных условий обработки.

589 6

Так, например, при доводке отверстий диаметром от 6 до 9 мм пастой на основе элекрокорунда белого и материала детали с твердостью Н С =55+60 (сталь

18Х2Н4ВА) Р, =1 кг/см -10%. При этом обеспечивается точность геометрической формы доводимых отверстий s продольном сечении в пределах 0,5 мкм.

Система управления станком для абра-зивной обработки, например для доводки отверстий, содержашая двигатель привода разжима инструмента, привод вращательного и возвратно-поступательного движения детали относительно инструмента, датчик крутящего момента сил резания, блок сравнения, к одному из входов ко- . торого псдключен задатчик сравниваемой величины, а выход через усилитель соединен с двигателем привода разжима инструмента,отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки глухих отверстий, в систему дополнительно введены соединенные посдедовательно датчик перемещения детали относительно инструмента, усилитель-ограничитель и блок деления, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, а ко второму входу блока деления подключен датчик крутящего момента.

Источники инфор мации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 506277, кл. В 24 В 33/06, 1976, 831589

Составитель В. Алексеенко

Редактор А. Шишкина Техред А.Савка Корректор Е. Рошы.

Заказ 3013/17 . Тираж 915 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4