Автоматизированная система управления режимами резания

П ИСАН ОБРЕТЕН Союз Советских Социалистицасаа РеспубликЕ К АВТОРСКОМУ СВИ ТВУ Дополнительное к свнд ву1966856/1 22) Заявлено 2 с йрисоединен 23) Приорите 43) Опублико 10.73,заявки Гесудврстееннвй кемнтет Севата Инннатрав СССР ве денем нзобретеннй н етнрмтнй(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный чно исследователь:кий институт металлорежуших станко) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УРЕЖИМАМИ РЕЗАНИЯ и температу чнслення ве блок урезания, вибрации резания, блок 4 в отказа инструмент блок 6 формнрова 1 оне ятност средненнн 5, мического кр и эко Изобретение касается автоматики и,вычислительной техники и может бытьприменено на станках-автоматах и полу,автоматах для автоматизированного управ,ления режимами резания.Известнг автоматизированные системыуправления режимами резания, содержа)щие блок датчиков состояния обрабатываюшего инструмента и блок формированияформального критерия, подключенный через оптимизатор к блоку управления сменой инструмента и к блоку управления,.исполнительными органами,Целью изобретения является повышениеточности системы в работе,Это достигается тем, что в системувведены блок ввода априорной экономичеСкой информации, блок вычисления вероятности отказа обрабатывающего инструмента, блок формирования экономического;критерия и последовательно соединенныеблок датчиков ограничиваемых параметровпроцесса резания, блок усреднения и блоксравнения ограничиваемых параметров,выход которого соединен со входом блока 1 формирования формального критерия, выходы блока ввода априорной экономической информации соединены со входами бло- ка формирования экономического критерия .и оптимизатора, блок датчиков состояния обрабатывающего инструмента, аодсоединенный к блоку управления сменой инст,румента, через блок вычисления вероаъности отказа инструмента связан с бло,ком формирования экономического крите,рия, выход которого подключен ко входу 1 блока формирования формального критерия.На чертеже показана схема предлагаемой системы, в которую входят станок 1 ,с обрабатывающим инструментом и исполнительными органами, блок 2 датчиков ,.состояния, обрабатывающего инструмента, ,например величины износа, поломки или выкрашивания режущей кромки, блок 3 дачъ- О ,чиков ограннчиваемых параметров процес;са резания, например силы или момента3герия, блок сравнения 7, блок 8 формирования формального критерия, оптимизатор 9, блок 10 угравления сменой инструмента, устройство 11, сигнализирующее о достижении оптимального режима резания, блок 12 ввода априорной информации и блок 13 управления исполнительнылщ органами,В начале работы на станке 1 устанавливают режимы резания, рассчитанные, например, на основе справочных данных или производственного опыта. Блок 2 датчиков состояния обрабатывающего инструмента вырабатывает сйгналы об износе инструмента; налччии или отсутствии его поломки, Данные передаются в блок 4 вычисления вероятности отказа инструмента, где накапливается информация из блока 2 и вычисляются оцекки вероятности( отказа инструмента, значвния которых используются в блоке 6 формирования эко номического критерия, на выходе которого вырабатывается сигнал, выражаемый формулой:С Е С Р,где 7 - вероятность возникновения -ггой ситуации (ситуацией называется отказ по той или иной причине и работа без отказа);С- затраты, вызываемые-тойситуацией;Ш - число ситуаций.Сигналы из блока 3 датчиков ограничиваемых параметров процесса резания после их усреднения по временив.блоке усреднения 5 поступают в блок сравнения 7, на выходе которого вырабатывается сигнал, выражаемый формулойУ -(а -Га 1),есина ьса 1,Й О,вельо. 1 а 3,где, О (= 1,2,., К ) - усредненное фактическое значение 1 -того ограничиваемого параметра;Со,13 - его допустимое значение,Таким образом если все ограничиваемые параметры процесса резания находятся в допустимых пределах, сигнал на вы-ходе блока 7 сравнения равен нулю, в противном случае появляется сигнал, пропор)иональный квадрату разности отклонения,Сигналы из блока формирования экономического критерия 6 и блока сравнения7 вместе с необходимой априорной информацией из блока 12 ввода априорной экономической информации поступают в блок,8 формирования формального критерия, па вьсоде Котисио н фф "г:ч нщан 3(;и (.игнавида:ссЬк где Х - множители Лагранжа, опреде 3ляемые из условияЭС- =О:аф - коллчество ограничиваемых параметров.Эксгремумы С и С имеют место при одних и тех же значениях управляемых параметров. Структура критерия С по воляет не прерывать обработку и ее оптимизацию при нарушении ограничений на параметры процесса резания.Сигнал с выхода блока 8 формирования формального критерия поступает в оптимизатор 9, который за счет осуществления одного из эффективных адгоритмов поиска экстремума по нескольким переменным (управляемым параметрам), ищет минимум критерияа следовательно и С. Вы 1рабатываемые в процессе поиска значения управляемых параметров, например подача, скорость резания, период принудительной смены инструмента, передаются в блок 110 управления сменой режущего инструмента и блок 13 управления исполнительными органами, что приводит к изменению режима резания, Последнее ведет к изме нению сигналов на входах блока 2 датчиков состояния обрабатывающего инструмента и блока 3 датчиков ограничиваемых параметров процесса резания и т. д.При нахождении минимума С сигнал о достижении оптимального режима резания поступает в устройство 11, сигнализируюшее о достижении оптимального р. жима резания, и в дальнейшем обра"откр ведется при найденных значениях управляемых параметров, При изменении какж-ли,бо свойств процесса резания, например при переходе на новую партию инструмента, соответствующая информация поступает в блок 12 ввода априорной экономической информации, а оттуда в оптимизатор 9, после чего начинается процесс нового поиска экстремума или его уточнения,При внезапной "юломке инструмента ко манда на смену инструмента поступает из блока 2 датчиков состояния обрабатывающего инструмента непосредственно в блок 10 управления сменой инструмента,Предложенная система позволяет повысить экономическую эффективность работы станков-авчоматои и полуавтоматои за счет более точного учета очка;чо инсц,у:Подписноеа Совета Министров СССГ аж 1029го комитеретений и, Раушска осударственноо делам изоб Москва, Жкрыт 303 аб Фи яал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 11 5л 1 ецта и фактически реализуемых при реза нии зависимостей ограничиваемых парвматров от управляемых,Формула изобретения Автоматизированная система управления режимами резания, содержащая блок дат чиков состояния обрабатывающего инстру мента и блок формирования формального критерия, подключенный через оптимиза 1 тор к блоку управления сменой инструмента и к блоку управления исполнительны,ми органами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности в работе и нее введены блок ввода априорной экономической информации, блок вычисления вероятности отказа инстру,мента, блок формирования эконолпческо;критерия и последовательно соединениями блок датчиков ограничиваемых параметров процесса резания, блок усреднения и блок сравнения ограничиваемых парамеч- ров, выход которого соединен со входом блока формирования формального критерия, выходы блока ввода априорной эконол 1 ической информации соединены со входамя р блока 4 брмирования экономического крярия и оптимизатора, блок датчиков состояния обрабатывающего инструмента, под-. соединенный к блоку управления смолой инструмента, через блок вычисления вер - . 15 ятности отказа инструмента связан с 6- ом формировуия экономического критер; я ыход которого подключен ко входу бл 1 к:.,рмирования формального критерия,