Система технологического обеспечения параметров шероховатости поверхностей деталей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) В 23 1500 РЕТ ИСА ЬСТ ТОРСКОМУ СВ М. П. Топорков ак Почета инсти- строения ТА- йст- поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Брянский ордена Знтут транспортного машино(56) 1. Каталог фирмы Рэнк Тейлор Госон, Контрольно-измерительная систеТалисерф. Великобритания, 1980.(54) (57) СИСТЕМАТЕХНОЛОГИЧЕСКГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕЛЕЙ, содержащая измерительное устрово с датчиком контроля шероховатости верхностей детали, электронно-вычислительное устройство, блок расчета параметров шероховатости, подключенный к датчику и задающему устройству, и подналадочное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, электронно- вычислительное устройство системы снабжено блоком первичной обработки результатов измерений и блоком оптимизации режимов обработки, соединенными последовательно между собой, при этом вход блока первичной обработки подключен к выходу блока расчета параметров шероховатости, вход блока оптимизации режимов обработки соединен с задающим блоком, а выход - с входом подналадочного устройства,5 10 15 20 25 30 35 Изобретение относится к использованию технологическими процессами механической обработки заготовок и предназначено для обеспечения заданных параметров шероховатости поверхностей.Известна контрольно-измерительная система, позволяющая автоматизировать процесс определения 12-ти параметров шероховатости (а также 12-ти параметров волнистости). Система содержит стол для установки контролируемых деталей, измерительное устройство с датчиком контроля шероховатости и волнистости поверхности,электронно-вычислительное устройство (процессор), включающий блоки с печатными платами для определения параметров шероховатости и волнистости, и блок коммутации (задающий блок) 1).Однако известная система предназначена лишь для оперативного метрологического обеспечения заданных параметров шероховатости (волнистости) и не может использоваться для оперативного и производитель- ного определения оптимальных условий механической обработки по результатам проведенных метрологических измерений. Для этого необходимо проведение дополнительной трудоемкой работы по сбору и обработке информации (отражающей связь технологических условий обработки с параметрами шероховатости обработанной поверхности) для последующей оптимизации условий механической обработки на ЭЦВМ типа ЕС, Наири-К и т. п,Целью изобретения является повышение производительности при обеспечении заданных параметров шероховатости поверхности на основе автоматизации процесса оптимизации условий механической обработки.Поставленная цель достигается тем, что в системе, содержащей измерительное устройство с датчиком периодического контроля шероховатости поверхности, электронно- вычислительное устройство для расчета заданных параметров шероховатости и опти мизации условий обработки, и подналадочное устройство, электронно-вычислительное устройство системы снабжено электронными блоками первичной обработки результатов измерений и блоком оптимизации условий обработки, соединенных между собой по следовательно, при этом вход блока первичной обработки результатов измерений подключен к выходу блока расчета параметров шероховатости, вход блока оптимизации режимов обработки соединен с задающим блоком, а выход - с входом подналадочного устройства.На фиг. 1 изображена принципиальная схема системы технологического обеспечения шероховатости поверхности деталей выполненная по замкнутой схеме; на фиг, 2 - система, выполненная по разомкнутой схеме.Система содержит станок 1 с обрабатываемой заготовкой, измерительное устройство 2, датчик которого обеспечивает периодический контроль шероховатости обработанной поверхности заготовки, и электронно- вычислительное устройство 3, которое включает блок 4 расчета параметров шероховатости, электронный блок 5 первичной обработки результатов измерений, блок 6 оптимизации условий механической обработки и задающий блок 7, Система имеет также подналадочное устройство 8. Электронно- вычислительное устройство 3 запрограммировано для вычисления определенного комплекса параметров шероховатости, например Ка и 1 р (см, ГОСТ 2789-73), а также оптимизации условий механической обработки на основе расчета математико-статической модели применительно к заранее намеченному плану обработки пробной партии заготовок, например, плану дробного факторного эксперимента 2 (когда условия обработки определяются тремя технологическими факторами, и каждый из которых варьируется на двух уровнях при обработке пробных заготовок).При этом вход блока 4 расчета параметров шероховатости подключен к датчику измерительного устройства 2, а выход - к входу блока 5 первичной обработки результатов измерений, с которым соединен блок 6, оптимизации условий обработки.К выходу блока 6 подключен вход подналадочного устройства 8, которое связано со станком 1. Задающее устройство 7 соединено с блоком 4 расчета параметров шероховатости и блоком 6 оптимизации условий обработки.Как вариант, система может быть выполнена разомкнутой, подналадочное устройство 8 которой не связано с электронно- вычислительным устройством 3 и соединено только со станком 1, Электронно-вычислительное устройство 3 этой системы дополнительно содержит блок 9 индикации, подключенный к выходу блока 6 оптимизации условий ббработки.Электронно-вычислительное устройство 3 может быть выполнено также в универсальном варианте, когда предусматривается возможность программировать его на определение желаемых; в том числе и нестандартизованных параметров шероховатости и устанавливать по желанию оператора план предварительной обработки заготовок, который может соответствовать плану полного или дробного факторного эксперимента в зависимости от действующего числа технологических факторов. Система работает следующим образом.На станке 1 по заранее определенному плану производят механическую обработку пробной партии заготовок (или специальных поверхностей заготовок), с помощью измерительного устройства 2 периодически по, мере обработки пробных заготовок измеряют в нескольких сечениях шероховатость обра1006166 апов Составитель В.Жигедактор П. Коссей Техред И. Вересаказ 200925 Тираж 758ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и откры113035, Москва, Ж - 35, Раушская нафилиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул, П Корректор Л. БокПодписноеССР д. 4/5роектная 3ботанной поверхности (для крупногабаритных деталей датчик с приводом может устанавливаться непосредственно на обработанной поверхности),Результаты измерений обрабатываютэлектронно-вычислительным устройством 3,Для этого представляют измеренныйпрофиль в дискретной форме; рассчитываютблоком 4 параметры шероховатости заданные блоком 7; производят математико-статистическую обработку результатов определения параметров (вычисление средних значений, дисперсий, необходимых для последующей обработки) блоком 5 первичной обработки результатов измерений; рассчитывают блоком 6 оптимизации условий обработки математико-статистическую модель, связывающую технологические факторы ипараметры шероховатости заданные блоком7, и вырабатывают на ее основе оптималь.ные условия (режимы) механической обработки, которые с помощью подналадочногоустройства 8 реализуют на станке 1.При работе системы в разомкнутом варианте выработанные результаты оптимизации выводят на блок 9 индикации, по показаниям которого оператор вручную с помощью подналадочного устройства 8 устанавливает на станке 1 оптимальные условияобработки. 4При использовании предлагаемой системы повышается точность и производительность обеспечения параметров шероховатости деталей машин, поскольку полностью исключается ручной труд по сбору и обра-.работке .информации и связанные с этим погрешности. Так, для условия токарной обработки, когда они определяются четырьмя технологическими факторами (подвча, скорость резания, геометрические параметры резца, главный угол в плане и радиус.скругления при вершине) производительность технологического обеспечения параметра шероховатости Ка с использованием заявляемой системы повышается не менее чем в 1,5 раза.Предлагаемая система обладает широкойуниверсальностью. Имея сравнительно небольшие габариты, она может выполняться в переносном виде (а не в стационарном, встроенном в технологическую систему станка), Поэтому с их помощью могут быть опепативно оптимизированы условия обработки для широкого круга обрабатываемых в механических цехах заготовок. С повышением точности обеспечения на рабочих. поверхностях деталей заданных параметров шеро ховатости улучшается качество деталеймашин в целом, что положительно сказывается на их эксплуатационных свойствах,