Способ поднастройки системы спид

09 И СОЮЗ СОВЕТСНИХСаИЦИЛФНе смиРЕСПУБЛИК А В 23 В ЕЕтЕНИ ТВУ скийборово СС980 УДАРСТВЕННЬ(Й НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙПИСАНИЕ ИЗОАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Тольяттинский политехниинститут и Севастопольский пстроительный институт(54)(57) СПОСОБ ПОДНАСТРОЙКИ СИСТЕ-"ЬИ СПИД по авт.св. 9 900992, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и расширения технологических возможностей,растягивающее усилие прикладываютс частотой, кратной частоте вращения детали, причем импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают пропорционально величинеамплитуды вынужденных колебаний вплоскости резания.Изобретение относится к станкостроению и может бить использованопри обработке нежестких деталейна металлорежущих станках с примене .нием систем адаптивного управления.По основному аэт.сэ. Р 900992 5известен способ поднастройки системы СПИД, по которому измеряюттермо-ЭДС термопары резец-деталь,выделяют переменную составляюцуютермо-ЭДС, несущую информацию о час Ототе и амплитуде относительных колебаний резца и детали, полученныйсигнал усиливают и иэ него выделяютсигнал, поопорциональный автоколебаниям,. которым воздействуют черезблок управления на упругую системуСПИД путем автоматического управления динамической растягивающейсилой по длине обработки и вносяткорректирующую попраэк в относительГ2ное положение детали и резца, приэтом отстраивают систему от резонанса вибраций при автоколебательном режиме 1,Однако извест.ый способ поднастройки характеризуется недостаточной точностью обработки нежестких деталей, ограниченными технологическими возможностями, необходимостью мощного привода для реализации способа,ЗОЦель изобретения - повышение точности обработки и расширение технологических воэможностей.Указанная цель достигается тем,что согласно способу поднастройки З 5растягивающее усилие прикладываютс частотой кратной частоте вращения детали, причем импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают пропорционально величине 4 Оамплитуды вынужденных колебаний вплоскости резания. На чертеже представлена структурная схема системы автоматического управления посредством которой реализуется способ поднастройкисистемы СПИД.Система автоматического управления, реализующая способ поднастройки системы СПИД, содержит обрабатываемую нежесткую деталь 1, закрепленную в патроне 2 передней бабкии механизм 3 зажима задней бабки,резец 4, закрепленный в резцедержателе 5 станка, устройство б измерения термо-ЭДС естественной термо.пары резец-деталь, блок 7 выделения переменной составляющей термоЭДС, усилитель 8, фильтр 9 выделениячастоты автоколебаний 11, блок уп Оравления 10, задающее устройство 11,механизм 12 натяжения детали 1,механизм 13 импульсного измененияуправляемой растягиэающей силы. Начертеже применяются следующие обозна- б 5 чения: 1 - частота автоколебаний, Я - частота вынужденных колебаний детали (оборот детали), ы,: кы,1 частота изменении импульсов растягивающей силы 1 М: 2, 4 й),Способ поднастройки системы СПИД реализуется следующим образом.Предварительно деталь 1 устанавливается в патроне 2 передней бабки станка и зажимает ее. Второй конец детали 1, обращенный к задней бабке зажимают в механизме 3 зажима. К детали 1 подводят резец 4 и настраивают его на требуемый размер. Включают привод главного движения станка, приводят во вращение деталь 1 и осуществляют резание, затем начинают обработку. Одновременно с блока 10 управления подают сигнал на механизм 12 натяжения детали 1 и предварительно нагружают ее начальной растягивающей силой для увеличения жесткости системи СПИД. В процессе обработки устройством б измеряют термо-ЭДС естественной термопары резец-деталь и с помощью блока 7 выделяют переменную составляющую термо-ЭДС, несущую информацию о вынужденных колебаниях системы деталь-резец. Так как глубина резания иэ-за малой жесткости детали является величиной переменной по диаметру детали и ее длине, то термо-ЭДС пропорциональна глубине резания, т.е. частота и амплитуда переменной составляющей термо-ЭДС пропорциональна частоте вращения детали и амплитуде относительных колебаний деталь-резец в зоне резания, Сигнал, пропорциональный переменной составляющей термо-ЭДС, усиливают в усилители 8 и подают на фильтр 9, где выделяют сигналы 1, и ы, соответственно пропорцИональные автоколебаниям и вынужденным колебаниям, и подают их на блок 10 управления, С задающего устройства в зависимости от размеров обрабатываемой детали и режимов обработки вводится коэффициент кратности вынужденных колебаний (имеющий четные значения 2,4,611). Сигнал с блока 10 управления поступает на механизм 13 импульсного изменения управляемой растягиваюцей силы, который воздействует с частотой Я ки кратной частоте вращения детали, на зажатый в механизме 3 конец детали, Импульсы управляемой растягивающей силы прикладывают в момент прохождения максимальной амплитуды биения детали через вершину резца и при повороте ее на угол, пропорциональный коэффициенту кратности частоты вынужденных колебаний детали, при этом вносят корректирую1065092 Составитель В.АлексеенкоТехред М, 1 ер гель Корректор В. Бутяга Редактор Л.Авраменко Заказ 10928/11 Тираж 1042 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щую поправку в относительное поло= жение резца и детали при резании.Способ опробован на станке 1 А 616 со встроенной автоматически управляемой задней бабкой. В пиноль каждой встраивается гидравлический сервопривод, управляемый от электронного блока управления с учетом заданного воздействия. Обрабатываемая деталь имеет следующие параметры: длина 450 мм, диаметр 20 мм. Оба конца детали эажимаются специальными патронами с учетом действия на них сил растяжения. Режимы резания:скорость резания 15-19 м/мин) глубина резания 0,25-0,75 мм, подача 0,054-0,11. Начальный эксцентриситет заготовки 0,320-3,350 ьм. Геометрия инструмента ф: 45 ф, : 5оЫ= 5 , твердосплавная пластинка Т 15 К 6. Начальное осевое усилие растяжения 50 кг.Точность обработки повышается в 4-4,75 раза в зависимости от режимов резания, геометрических размеров заготовки и точки зоны обработки. Точность обработки в центре заготовки повыаается максимально в 3,5-4 раза. С увеличением отношения длины заготовки х диаметруточность повышается.При растяжении собственная частота детали растет на 10-20, т.е.происходит смещение спектра частот 5 в сторону их возрастания и одновременно уменьшаются амплитуды колебаний по соответствующим формам. Последнее позволяет повысить виброустойчивость системы СПИД в 2-2,35 1 О раза, что приводит к увеличениюпроизводительности на 40-45%.Импульсное приложение растягивающей силы приводит к уменьшению величины силы растяжения в 6-8 раз, 15 уменьшению мощности механизма растяжения на 60. Кратность частотимпульсов растягивающей силы частоте вращения детали позволяет получить резонансный режим работы.Указанный способ поднастройки системы СПИД обеспечивает повышениеточности поднастройки и обработки,расширяет технологические воэможности, уменьшает величину силы растяжения при том же эфФекте, коррек"тирующее воздействие осуществляютна упругую систему СПИД, что упрощает процесс . поднастройки.