Способ определения жесткости системы "спид" круглошлифовальных станков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскня

Социалистнческик

Республик о>986726 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06,81 (21) 3302771/25- 08 рци.кл.

В 23 Q 1 /00 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

f53) УДК 621 ° 91 (088.8) Опубликовано 07,0183. Бюллетень Ио 1

Дата опубликования описания 070183

П.И. Ящерицын, E.È. Махаринский и Ю.Е. Иахаринский,.

J (72) Авторы изобретения

Витебский технологический институт легкой промышленности =-. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ СИСТЕМЫ

СПИД КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения жесткости системы СПИД круглошлифовальных станков непосредственно в цикле шлифования.

Известен способ определения жесткости системы СПИД, основанный на измерении величины деформации узлов исследуемой системы под действием силы 1ð определенной величины j1 ).

Недостатком известного способа является отсутствие возможности определения жесткости систеМы СПИД непосредственно в процессе резания.

Известен также способ определения жесткости СПИД непосредственно. в процессе резания, заключающийся в том, что в начальный период вреэания ин-струмента в деталь измеряют скорость изменения силы резания и.определяют жесткость отношением измеренной величины к величине поперечной подачи $23.

Недостатком данного способа является значительная погрешность оценки величины жесткости вследствие того, что для определения скорости изменения усилия шлифования в данном слу чае используют только начальный, очень короткий, период переходного процесса, когда амплитуда изменения усилия шлифования, вызванного вынужденными колебаниями СПИД, сравнима со средним значением измеряемого усилия, изменяющегося вследствие увеличения вреэания. Расчеты показапи, что относительная погрешность-опреде.пения жесткости данным способом может достигать 30%.

Целью изобретения является повышение точности определения жесткости системы СПИД круглошлифовальных станков непосредственно в цикле шлифования.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу при врезном шлифовании с постоянной подачей регистрируют процесс изменения ради,ального усилия шлифования и радиуса шлифуемой детали, а жесткость определяют приведенным к натуральному масштабу отношением площади, ограниченной осциллограммвй радиального усилия и нулевой линией (ось времени ), и разности между площадью базового треугольника и площадью, ограниченной осциллограммой радиуса шлифуемой детали и нулевой линией, причем базовый треуголЬник строят таким образом, что одним катетом его являет.3 986726 4

25 где, sewú (ScI = з, (2) 2!

КРР, :Га б о о

С другой стороны айal(= (5 ь- у) di, (3) где о . о

ФС-"0,005; с Р= =O,01 r, ся отрезок на нулевой линии, соответствующий времени опыта, а другим отрезок, равный пути, пройденному эа это же время бабксй шлифовального круга, деленному на масштаб перемещения.

На чертеже показана типовая осциллограмма процесса врезного шлифования, полученная при помощи осциллографа Н-700.

Кривая 1 соотвеТствует изменению радиального усилия ицтифования Ру кривая 2 — изменению радиуса шлифуемой заготовки., 3 — сигналы отметчика времени, которые формируются через заданный отрезок времени 1, 4 нулевая линия, д2 — расстояние между сигналами отметчика времени, ABC -базовый треугол) ник,)ЯИ Р -катет, соответствующий выбранному отрезку времени, 8CI -катет, соответствующий перемещению бабки шлифовального круга эа выбранный промежуток времени.

Реальные эйачения усилия .Ру, изменения радиуса детали яР и времени Т определяются согласно выражениям

М 1 2 » Э где rn1и m2 — масштаб и, полученные при тарировке датчиков усилия и размера> пи%1 d0 — масштаб времени ь)

Р и „ — сигналы, пропорциональныесоответственно РМ и hR.

Длина катета ВС определяется из выражения где 5 - скорость поперечной подачи, мм/с.

Согласно известной зависимости "" между производительностью процесса шлифования и радиальным усилием шлифования можем записать где 1 — скорость изменения радиуса шлифуемой детали;

I а и Э вЂ” диаметр и ширина детали.

Тогда

1 с

ЫВ ЫВЯ R

Р а= — ат=

t(p КР где - упругая деформация системы

СПИД, .Подставляя в (3) значение y, согласно определению понятия жесткость, получаем г а<-055 à — —. Р di (4)

2 1 у о ° о где 1 - жесткость СПИД.

Подставив в (4) значения Р„,dp и ь согласно (1), можем записать

I0 ш

re (М=0,5Se е - —. Pae (5)

Согласно геометрической интерпретации интеграла, F1= Polt g F = I dII, где Р1И Е2 — площадь. Ограниченная на осциллограмме кривыми изменения соответственно усилия шпифования и радиуса детали.

Тогда согласно (5) с учетом (2) можем записать

F1 m1

Ъ 2 2

sea e

Ъ

2 (Р3 — площадь базового треугольника ).

Площади Р1и Р2 легко определяются любым известным методом численного интегрирования.

При круглом врезном шлифовании образца иэ закаленной стали 45 д = 60, Ь =.20 на круглошлифовальном станке, оснащенном тензометрическим центром, 4Е с поперечной подачей. S = 3 мм/мин, кругом 24А40 С25К получена осциллограмма, показанная на чертеже. При тарировке получено m„ = 1, т = 0,01, п З = 0,1 °

g$ Тогда

I8CI = =50 и F =0,5-50 100=2500, р методом трапеций получены площади

Е1 = 3780 мм2 и F2= 1310 мм .

Тогда з

»80 1 МИ

2f0Q- 1ф10 0,01

" МТ

»

Относительная погрешность оценки площади, например F1, определяется выражением

NF = — (!! В D» Р)»УР, 1 lt jr1

986726 д3 дг1 дЕД "m|+dm2

20

Формула - изобретения

Составитель B. Влодавский

Редактор Б.Федотов Техред. О.Неце Корректор Л. Бокшай

Заказ 10403/22 Тираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

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

20 — число интервалов интегри= рования; .

Р— среднее показание датчика усилия.

Тогда, с учетом погрешности тарировки, погрешность .оценки жесткости системы СПИД предлагаемым способом определяется выражением

Полагая д „, = 0,02, получим д =

0,074.

Таким образом предлагаемый способ 15 в четыре раза повышает точность оценки жесткости по сравнению с известным, и его реализация может быть осу. ществлена с помощью стандартной измерительной аппаратуры.

Способ определения жесткости системы СПИД круглошлифовальных станков, включающий измерение радиальной силы резания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, регистрируют процессы изменения радиальной силы шлифования и радиуса шлифуемой детали, а жесткость опре деляют приведенным к натуральному масштабу отношением площади, ограниченной осциллограммой радиальног усилия шлифования, к разности между площадью базового треугольника и площадью, ограниченной осциллограммой изменения радиуса шлнфуемой детали, причем базовый треугольник строят таким образом, что одним катеТ0М его является отрезок. на осциллограмме, соответствующий времени опыта, а другим отрезок, равный пути, пройденному бабкой шлифовального круга эа, зто же время, деленному на масштаб перемещения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 406703, кл. В 23 Q 15/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 677877, кл. В 23 Q 15/00,.1979.