Устройство для моделирования процесса резания

(51) 4 С 06 6 7/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ О ОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИ ЬСТ(56) АвторскоеУ 622116, кл. С 24 иниров андействиях,ратур вот тепло 8 Бю кий8)свидетельство СССР06 С 7/48, 1976. 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯОЦЕССА РЕЗАНИЯ ДЕЛИРОВАНИ дели при и ссле ляет ские Изо чес(57) Изобретение электрического м быть использован ческих характери и при наладке и управления проце изобретения - побретение поэв кие и динамич ится к технике ования и может изучении физироцесса резани анании систем езания. Цель е точности. изучать стати- характеристики процесса резания при дете ных и случайных внешних в исследовать изменение тем зоне резания в зависимост физических своиств обрабатываемогои инструментального материала, исследовать силовые и мощностные характеристики, Устройство содержит блокмоделирования скорости вращения заготовок, блок 2 моделирования продольнойподачи инструмента, блок 3 моделирования глубины резания, сумматоры 4,9 и 11, генератор 5 случайных сигналов, блоки 6, 8 и 13 умножения, масштабный блок 7, блок 1 О моделированиятемпературы в зоне резания, блок 12моделирования температуры обрабатываемого иэделия, блок 14 моделирования силы резания, блок 15 задания начальных параметров, 1 ил,113271Изобретение относится к электрическому моделированию и может быть использовано при изучении процесса резания.Цель изобретения - повышение точности.Изобретение позволяет изучать статические и динамические характеристики процесса резания при детерминированных 10 и случайных внешних воздействиях, поведение температур в зоне резания, исследовать силовые и мощностные характеристики процесса обработки.На чертеже изображена схема уст ройства.Устройство для моделирования процесса резания содержит блок 1 моделирования скорости вращения заготовки, блок 2 моделирования продольной пода чи инструмента и блок 3 моделирования глубины резания, выполненные в виде генераторов ступенчатого напряжения выходы которых соединены с первыми входами сумматоров 4 группы, вторые 25 входы которых подключены к выходу генератора 5 случайных сигналов, а выход первого сумматора группы соединен с первым входом блока 6 умножения. Устройство содержит также. масштабный ЗО блок 7. Выход блока 6 умножения соединен с одним входом блока 8 умножения, выход которого соединен с одним из входов сумматора 9, выход последнего подключен к первому входу интегросумматора блока 10 моделирования температуры в зоне резания, выход которого соединен с первым входом сумматора 11 и с одним входом интегросумматора блока 12 моделирования 4 О температуры обрабатываемого изделия, Выход блока 12 соединен с другим входом сумматора 11, выход последнего является выходом устройства. Выходы второго и третьего сумматоров группы 45 подключены к входам блока 13 умножения. выход которого соединен с первым входом интегросумматора барака 14 моделирования силы резания. Кроме того, устройство содержит блок 15 задания начальных параметров.Устройство работает следующим образом.Законы изменения входных воздействий по скорости вращения заготовки, по продольной подаче инструмента и по глубине резания задаются на соответствующих блоках моделирования скорости вращения заготовки, продоль Т-,с+Р=К Бс с. Рс 1 С Р Рф где Р - сила резания;ТР - постоянная времени интегратора;к - коэффициент передачи интегоРсумматора;Б, - величина продольной подачи;величина глубины резания;На третий вход блока 8 подается сигнал с блока 15, пропорциональный величине Л - тепловому эквиваленту единицы работы. С выхода блока 8 получают сигнал, пропорциональный количеству тепла, выделяемого при резании, Масштабный блок 7 задает величину тепла, выделяемого при трении резца о заготовку,На выходе блока 10 формируетсясигнал, пропорциональный температурев зоне резания: шсС+ 8 (С ц + С Р + 1 с Рс) ае ЛР(д)р 8 сР)чЬ1) масса стружки;теплоемкость стружки,температура в зоне резания;тепловая проводимость изделия и резца соответственно;площадь поверхности стружки;коэффициент теплоотдачистружки;диаметр обрабатываемого изгде ш В ф Р32 2ной подачи инструмента и глубины резания в соответствии с моделируемойзадачей обработки иэделий. Сигналыотображающие законы изменения управляющих воздействий по соответствующим координатам, подаются на входысумматоров группы, На выходах сумматоров формируются сигналы управляющих воздействий с наложенными случайными составляющими, На один входблока 6 задается сигнал, пропорциональный угловой скорости вращениязаготовки, на другой вход - пропорциональный радиусу обрабатываемойдетали, а на выходе получается сигналпропорциональный скорости резания. На блок 13 подаются сигналы,пропорциональные величине подачи 8и глубине резания с , тогда на выходеблока 14 сформируется сигнал, пропорциональный силе резания,Составитель И. ЗаТехред В. Кадар Редактор М. Бандура Заказ 3393/47 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 313035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5Производственное-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 13273На выходе блока 32 формируется сигнал, пропорциональный температуре обрабатываемого изделия, которая определяется температурой окружающейБ среды и тепловой проводимостью иэделия: где Тр - постоянная времени иэделия, определяемая массой иэделия и его теплоемкостью;Оц - средняя температура изделия;к - тепловой коэффициент переда-,36чи иэделия, определяемыйкоэффициентом теплоотдачии массой иэделия.Выходной сигнал блока 30 подается на вход сумматора 13, выходной сигнал 2 О которого определяет температуру в зоне резания. Блок задания выдает сигналы на блок 6 пропорционально радиусу обрабатываемого изделия, тепловому эквиваленту единицы работы, 25 тепловой проводимости иэделия и резца, массе изделия и его теплопроводности, блоки 3-3 задают изменение управляющих воздействий, а генератор 5 - уровень изменения управляющих ЗО воздействий, при этом на выходе устройства получаются законы изменения температуры в зоне резания в зависимости от внешних воздействий или законы изменения термо-ЗДС термопаЗЬ ры резец-деталь. Устройство для моделирования про О цесса резания, содержащее блок задания начальных условий, блок моделирования скорости вращения заготовки и блок моделирования силы резания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 4 б с целью повышения точности, в него введены блоки умножения, сумматоры, блоки моделирования продольной подачиинструмента и глубины резания, выполненные в виде генераторов ступенча 32 4того напряжения, генератор случайных сигналов, группа сумматоров, масштабный блок, блоки моделирования температуры в зоне резания и температуры обрабатываемого. изделия, выполненные в виде интегросумматоров, блок моделирования силы резания выполнен в виде интегросумматора, блок моделирования скорости вращения заготовки выполнен в виде генератора ступенчатого напряжения, выходы генераторов ступенчатого .напряжения соединены с первыми входами сумматоров группы, вторые входы которых подключены к выходу генератора случайного сигнала, выход первого сумматора группы соединен с первым входом первого блока умножения и через масштабный блок - с первым входом первого сумматора, выход котОрого подключен к первому входу интегросумматора блока моделирования температуры в зоне резания, выход которого соединен с первым входом интегросумматора блока моделирования температуры обрабатываемого изделия и второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу .интегросумматора блока моделирования температуры обрабатываемого изделия, а выход является выходом устройства, выходы второго и третьего сумматоров группы подключены к входам второго блока умножения,.выход которого соединен с первым входом интегросуммато" ра блока моделирования силы резания, выход которого подключен к первому входу третьего блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого блока умножения, а выход соединен с вторым входом первого сумматора, выходы блока задания начальных параметров подключены соответственно к второму входу первого блока умножения, третьему входу второго сумматора и к вторым входам интегросумматора блока моделирования величины силы резания, температуры в зоне резания и температуры обрабатываемого изделия.горбининаКорректор Г. Решетник