Способ определения силы резания

(57) Использование: измере и может быть использован жущих станках при обраб других материалов. Сущно резания измеряют скорость главного двигателя, Опред ную скорости вращения, м приведенный к валу главног мент холостого хода привода ния. Идентифицируют силу функциональной эависимост величин - скорости вращени двигателя и автоматически о эффициентов идентификации(71) Уфимский авиационныйСерго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СМ 1425481, кл. 6 01 й 1/16, 19Авторское свидетельство СССРМ 1045015, кл, 6 01 й 1/20, 19 ститут и(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЫ РЕ.1 ил,Изобретение относится к измеил резания и может быть испольэоветаллорежущих станках при обрабоаллов и других материалов,Цель изобретения - повышениепределения силы резания,Сущность способа заключается вщем. Известно, что момент сопротивоздаваемый на валу главного двигателорционален силе резания рению ано на тке ме 3) де = К 1 тек нт, созд еская с точн сти о ская составляющая мо следуления, я, проие тока главного ее зн ктивныи коэффи а ескои составляющеи сит от момента инерей привода главного обрабатываемой деу двигателя, и от изения двигателя,Величина динамич момента двигателя зави ции вращающихся част движения в том числе и тали, приведенных к ва менения скорости вращгде Ме - момент сопротивлР 2 - сила резания;В - радиус резания;а - коэффициент, эавирии режущего инструментаМомент, создаваемый наглавного движения при измрости вращения имеет двестатическую и динамическредь зависит от величины тгателя ения;)(Л ) ящии от геом валу двигателя еняющейся скосоставляющие - ю, и в свою очека главного двиби 1Мднн - "1 омент инерции вращающихся часного привода, приведенный к валуя;,где )тей тлдвигат(2 т+ Мдин ОСУДДРСТВЕННОЕ ПГДОМСТВО СССРГОСПИТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМ СОЮ:1 СОПЕСКИХСОПИ Д Л ИСТИ 1 Е СК ИХРЕСПУг.ДИК СВИДЕТЕЛЬСТВУ где Мде - момМс- статта;Мд,н - динмента;тек текудвигателя;К 1 - констгателя. ниР сил рРздния о на металлореотке металлов и сть; в процессе вращения и ток еляют производомент инерции, о двигателя и моглавного движерезания по ее и от измеряемых я и тока главного, пределяемых коемый двигателем (/)авляющая момен (дй)-- производная скорости вращенияЖдвигателя,Реальное значение момента инерции вданном способе определяется при запуске 5двигателя вычислительного устройства, доначала процесса резания по выражению(6) (7) Мст = Мхх+ с Мс,Мхх = 1 хх где Мхх - момент "холостого хода" привода главного движения;с - коэффициент приведения момента 35 сопротивления к валу двигателя, Подставим в формулу (2) значения выражений(1), (3), (4), (6); (7) и получим бг 40к 1 3 тек = к 1 1 хх + сй а Рг + Л, (8)01 Согласно уравнения (8) определяется зависимость значения силы резания от текущейвеличины тока и скорости вращения главного двигателя 3 двРт =я (тек 1 хх.-д ), (9) 50На чертеже изображена блок-схема, поясняющая реализацию предлагаемого способа,Измеритель величины тока, соединен с первым нормирующим элементом 2, пер вый выход, которого соединен со" входом первого релейного элемента 3, на который постттпают управляющие сигналы с таймера 4, выход которого 3 соединен с первым элегде 1 хх - установившееся значение тока двигателя в режиме "холостого хода";тек - величина тока главного двигателя,при разгоне двигателя, в момент измерения;бв-- производная скорости вращениябдвигателя в момент измерения,Момент сопротивления, создаваемыйсилой резания, идентифицируется токомглавного двигателя, освобожденным от динамической составляющей и статическойсоставляющей "холостого хода". Момент сопротивления, создаваемый силой резания и 25статическая составляющая момента двигателя связаны выражением ментом памяти 5, связанного с первым сумматором 6, второй выход элемента 2 связан со вторым релейным элементом 7, который управляется таймером 4, выход элемента соединен со вторым элементом памяти 8, первый выход которого связан с первым сумматором 6, Датчик скорости 9 связан со вторым нормирующим элементом 10, выход которого соединен с дифференцирующим элементом 11, первый выход которого соединен с третьим релейным элементом 12, который управляется таймером 4. Выход элемента 12 соединен с третьим элементом памяти 13, соединенным с первым блоком вычисления. 14, на который поступает сигнал с выхода элемента 6, выход элемента 14 сосдинен с четвертым элементом памяти 15, выход которого связан со вторым блоком вычислений 16, с которым также связан выход элемента 11. Третий выход элемента 2 соединен со вторым сумматором 17, вход которого связан и с выходом элемента 8, выход элемента 17 связан с третьим сумматором 18, второй вход которого соединен с выходом элемента 16, выход элемента 18 связан со входом выходного усилителя 19, Автоматическое определение коэффициентов идентификации силы резания осуществляется следующим образом, На первом этапе датчиком тока 1 измеряют текущую величину тока в определенный момент времени Т 1 при разгоне двигателя, и при помощи нормирующего элемента 2, релейного элемента 3, заносят в элемент памяти 5, Момент времени Т 1 определяется таймером 4. В этот же момент времени Т 1 при помощи датчика скорости 9, нормирующего элемента 10 измеряют скорость вращения, получают на дифференцирующем элементе 11 ее производную и через репейный элемент.12 заносят в элемент памяти 13. Релейные элементы 3 и 12 подключают к измерительной цепи элементы памяти в заданное время таймером 4, На втором этапе при заверше-, нии запуска двигателя, в режиме холостого хода, производят замер величины тока и через линейный элемент 7 заносят в элемент памяти 8 в момент времени Т 2, Момент времени Т 2 определяется таймером 4. Затем в сумматоре 6 происходит суммирование сигналов из элементов памяти 5 и 8, результат поступает в блок вычислений 14, где на втором входе имеется сигнал с элемента 13, происходит вычисление сигнала пропорционального моменту инерции, Результат вычислений хранится в элементе памяти 15, Третий этап - режим работы станка. Текущая величина тока поступает иэ элемента 2 в сумматор 17, где из нее вычитают составляющую холостого хода храниСоставитель Г, Кауровехред М.Моргентал Корректор Н. Гунько еда Тираж Подписное,осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, ллосква, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 1ВНИгПроиааодстаенноиздательский комоинат "Патент", г; Укггород, ул.гагарина, 101мую элементом 8, В блок вычислений 16 поступает сигнал из элемента 15 и производная текущего значения скорости иэ последовательности элементов 9-10-11, результат передается на элемент 18, где из него вычитают сигнал суммматора 17, Усилитель 19 нормирует выходной сигнал пропорциональный силе резания,Формула изобретения Способ определения силы резания,включающий измерение в процессе резания режимных и технологических параметров и определение значения силы резания с учетом измеренных величины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности определения, величину силы резания определяют с учетом предварительно измеренных значений скорости вращения вала двигателя главного движения. потреб ляемого тока двигателя главного движения,момента инерции, приведенного к валудвигателя главного движения и момента холостого ходадвигателя главного движения,