Способ управления процессом обработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8012207 А В 23 (;) 150 с ;,;д ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Тольяттинский политехнический институт(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ прерывистых поверхностей, при котором измеряют размер обрабатываемой детали и управляют подачей инструмента, обеспечивая заданную величину деформируемого слоя обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и повышения долговечности инструмента, регистрируют моменты появления разрывов обрабатываемой поверхности под инструментом и в эти моменты отводят его от обрабатываемой поверхности, определяют моменты окончания разрывов поверхности под инструментом путем измерения длины разрывов и скорости вращения детали и в эти моменты инструменты сообщают врезную подачу, которую осуществляют по экспоненциальному закону изменения величины деформируемого слоя до заданного его значения.ИЗОбретЕНИЕ ОтнОСитСя к станКОСтрОЕ- нию, в частности к автоматическому управлению процессом чистовой и упрочняющей механической обработки прерывистых поверхностей деталей, и может быть использовано в разл ичн ых обл астях маш иностроения при упроч ющей обработке на специальном станочн оборудовании.Целью изобретения является повышениеточности и повышение долговечности инструмента за счет уиравления его положе 1 О пием от, осительно разрывов поверхности, что искл юч ает Возм ожн Ость и оломк и и-нРумен1 а фиг.приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 диаграммы сигналов.Устройство содержит преобразователь 1 регистрации величины впадины прерывистой поверхности, связанный с блоком 2 формирования прямоугольных и м пульсов дл ительностью, равнои длине дуги (величине) 20 впадины, блок 3 задержки прямоугольных импульсов, связанный через первьй управляемый электронный ключ 4 с управляемым интегратором 5, задатчик 6 глубины деформированного слоя, регулируемый электропри вод 7 инструмента 8, п реобразователь, 9 регистрации частоты вращения обрабатываемой детали 10, блок 11 формирования корректирующего сигнала управления постоянной времени интегрирования блока 5, соединенный со вторым управляемым электронным ключом 12.Сущность способа основана на особенностях формирования управляющего сигнала, меняющегося по сложному закону и обеспечивающего, воздействуя на привод, плавное регулирование положением рабочего инструмента, исключая циклическую импульсную нагруженность последнего, обеспечивая заданную глубину деформированного слоя и его качество формообразования при обработке прерывистых поверхностей.Глубину деформированного слоя задают 40 задатчиком 6 в виде аналогового напряжения, воздействующего через блок 5 и ключи 4 и 12 на электронривод 7, управляющи й положен ием и нстру мента 8.Учитывая обработку прерывистых поверхностей, сигнал управления, меняющийся во времени по сложному закону, формируют в функции непрерывного пути, пройденного инструментом. Для этого измеряют длину впади ны прерывистых поверхностей с помощью бесконтактного и реобразователя 1 (например, токовихревого) и формируют сигнал в виде прямоугольных импульсов с помощью блока 2, длительность которых пропорциональна длине впадины прерывной части поверхности, а длина непрерывной части пропорциональна паузе между импульСами. Бл а гадар я Знач итЕл ьн Ому быстродействию регулируемого электропривода и опережающей лози ции измерения на уголпо отношени ю к позиции обработки представляется возможным с учетом изменения профиля поверхности и частоты вращения детали, а также переходных процессов, формировать напряжение автоматической корректировки управляющего сигнала, определяющего плавю скорость приращения и заданную глубину деформирован- нога слоя, начиная с момента касания инструмента детали.Та к как позиция измерения опережает позицию обработки на угол , то сформированный сигнал в виде прямоугольного имгг льса автоматически задерживают во времени с помощью блока задержки 3 наЗОвеличину т . , где и число оборотовдетали,По истечении времени задержки (7; )выводят инстр умент из зоны обработкипутем воздействия прямоугол ьного импульса йа электронные ключи 4 и 12. При этомэлектронный ключ 4 закрывается. а электронный ключ 12 открывается, что приводит кпрекращению подачи управляющего сигнала с выхода задатчика 6 глубины деформированного слоя на вход электропривода 7 через электронный ключ 4 и интегратор 5. Открыванием электронного ключа 12осуществляют быстрый разряд емкости интегратора 5 и подготовки его к последующему циклу управления на следующий оборот д(талиПо истечении длительности прямоугольного и м п ул ьса, когда н а ч ало неп рерыв нойпавер:сности подается в зону обработки,электронный ключ 4 открывается, а электронный ключ 12 закрывается. Указанным состоянием электронных ключей обеспечиваютскачком подачу заданного управляющегонапряжения с выхода задатчика 6, соответствующего заданной глубине деформированного слоя, через интегратор 5 на вход электропри вода 7 поперечной подач и инструмента 8 на деталь О.Врезан ие инструмента 8 по экспоненциальному закону с момента касания инструмента 8 детали 10 осуществляют путем интегрирования интегратором 5 дискретного приращения заданного сигнала, подаваемого на вход интегратора 5 через электронн и й ключ 4. Г 1 р и этомосто ян куювремени интегрирования задают, автоматически корректируя в функции изменения частоты вращения детали с помощью цепи,образованной преобразователем 9 регистракции частоты вращения детали 10 и блоком 11 формирования управляющего напряжения, изменяющего постоянную времениКС-цепи интегратора 5, путем изменениявеличины резистора Я, в качестве которого,например, испол ьзуют сток истоковыЙпереход полевого транзистора.Изменение сопротивления резистораприводит к изменению скорости приращения1220730 1 О Озад,оставитель В. Алексеенкохред И. Верес Ко рректораж 826 Подписноетвенного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Проектная, 4 А. Обртча Т Т Редактор Н. ГорватЗаказ 1513/8ВНИИПИ Государ лам изо ква, Ж - Патент,113035, Милиал ППП кривой, выходящей на экспоненту. Уровень максимального сигнала по истечении времени интегрирования устанавливается равным напряжению, установленному задатчиком 6, соответствующему заданной глубине деформированного слоя (фиг. 2, где Б 1 - сигнал на выходе ключа 4; Б - сигнал на выходе блока 5; 11 - заданный сигнал;время нарастания сигнала до заданного уровня). Такой уровень сигнала поддерживается на входе регулируемого привода 7 до тех пор, пока в зоне обработки находится непрерывная часть поверхности детали,т. е. поддерживается в течение времени30 (2 К - с 1)(=, где и число оборотов; аЙпцентральный угол, охватывающий длину дугивпадины. По истечении времени 1 на выходе блока 3 появляется прямоугольный импульс, переключающий состояние (положение) электронных ключей 4 и 12, и процесс управления поперечной подачей рабочего инструмента 8 по описанному закону повторяется за каждый оборот детали 10.