Способ оптимизации режима резания на металлорежущих станках и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистицеских РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 ) 532508 61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 07.08,75 (21) 2161800/ 51) М. Кл. В 23916/О аявки216 рисоединением 9/ Государствеииыи комитет Совета Мииистров СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 23.12.(72) Авторы изобретения Романов,Лишинский Мошков Ордена Трудового Красного Знамени Зксперименгальный аучно-исследовательский инс титу.т металлорежуших с тежо 71) Заявитель СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ НА МЕТАЛЛОРЕЖУШИХ СТАНКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ имизации Предлагаемый способ оптрежима резания на металлорежках может применяться в станкдяше-регулируемыми приводамдвижения и подачи и в станкахческими системами управлениярезания.Известен способ оптимизац ах со с главног автоматижимами и режим нудигельно ны резания резания на металлорежуших станках и устройство для его реализации, которое позвс.ляег на основе непосредственного измеренияизноса инструмента и при минимальной априорной информации обеспечить экстремум текущего значения критерия оптимальности процесса резания при черновой или получистовой обработке в стационарных или меняюшихся условиях процесса резания, состояние которого характеризуется совокупностьютекущих свойств инструмента и изделия,путем автоматического управления следящерегулируемыми приводами станка в зависимости от состояния процесса резания, Дляповышения эффективности процессов обработки металлов оезанием определяют с помощьюсоответствующих датчиков постоянные сос гавляюшие критерия оптимальности, ограничения по параметрам процесса резания (по скорости резания и подаче), величину допустимого износа инструмента и текущее значение критерия оптимальности путем обработки информации о параметрах процесса резания (сеченпп среза, скорости резания и подаче), скорости износа инструмента, вычисляемой иа основе непосредсгвенного измерения износа инструмента при его прим промежуточном выводе из зопроизводят автоматический поиск сочетаний параметров процес а резания (сечения среза, скорости резания и подачи), обеспечиваюших при минимальном объеме априорной информации в виде заданных ограничений экстремум критерия оптимальности.Известные способ и устройство для оптимизации режима резания на мегаллорежуших станках не позволяют испо,тьзовагь результаты оптимизации, полу.ченные на одном (базовом) станке на других (рабочих) станках, гак как каждьй сганок обладает собственной амплитудно-фазовой частотной характеристикой и ограничениями по скорос 532508ги резания, подаче, мощности привода главного движения, усилию подачи, виброусгойчивосги и другими, что изменяет динамические и граничные условия резания и смещаег экстремум критерия оптимальности,С целью использования результатов оптимизации, полученных на одном (базовом)станке на других. (рабочих) станках определяюг приведенные к системе базового станка параметры (массы или инерции, жесткости демпфирования) эквивалечтной динамической системы и ограничения по скорости резания, подаче, мощности приводаглавного движения, усилию подачи и виброустойчивосги рабочего станка, настраивают введенные в механическую систему базового станка узлы регулируемой массы( или инерции) жесткости и демпфированична параметры рабочего станка таким образом, чгобы воспроизвести на нем амплигудно-фазовую частотную характеристику рабочего станка, настраивают датчики ограничений по скорости резания, подаче мощностипривода главного движения, усилию подачии виброустойчпвости на параметры рабочего станка. Этим добиваются совпаденияусловий резания на рабочем и базовом станках, после чего производят процесс оптимизации.На чертеже дана схема базового агрегатного сверлильного станка, где приняты следующие обозначенич: 1,2 - узлы регулируемой инерции; 3 - шпиндель; 4 - сверлильная головка; 5 - муфта; 6 - вал двигателя;7 - двигатель; 8 - узел регулируемой жесткости; 9 - ременная передача; 10 - узелрегулируемого демпфирования,Расчетным путем приводят многомассовую динамическую систему рабочего станка к эквивалентной динамической сисгеме базового станка и определяют приведенные параметры эквивалентной динамической системы рабочего станка. Это создает условия для настройки узлов базового станка на параметры рабочего станка до совпадения амплитудно-фазовых частотных характеристик рабочего и базового станков. Определяют ограничения по скорости резания, подаче, мощности привода главного движения, усилию подачи и виброусгойчивости рабочего станка.Настраивают узлы 1 и 2 регулируемой инерции, соединенные соответственно со шпинделем 3 сверлильной головки 4 и через муфту 5 - с валом 6 двигателя 7, узел 8 регулируемой жесткости, связанный со шпинделем 3 головки и через ременную передачу 9 с приводом главного движения,узел 10 регулируемого демпфирования, размещенный в приводе главного движенияголовки. Настраивают датчики ограниченийпо скорости резания, подаче, мощностипривода главного движения, усилию подачи и виброустойчивости на параметры рабочего станка, добиваясь совпадения динамических и граничных условий резания набазовом и рабочем станках. При этом на 6базовом станке используют те же приспособления, инструмент и деталь, что и на рабочем станке. После этих операций производятпроцесс оптимизации, в результате когорсьбго путем автоматического управления следяще-регулируемыми приводами базовогостанка определяют экономически оптимальныережимы резания для рабочего станка,Формула изобретения1, Способ оптимизации режима резанияна мегаллорежущих станках путем автоматического управления следяше-регулируемы ми приводами станка в зависимости огсостояния процесса резания, заключающийся в определении посгоянных составляющих критерия оптимальности величины допустимого износа инструмента и текущего значе ния критерия оптимальности, выполненииавтоматического поиска оптимальных параметров процесса резания, о г л и ч а ю - ш и й с я тем, что, с целью использования результатов оптимизации, подученных 36 на одном (базовом) станке, на других (рабочих) станках предварительно определяют приведенные к системе базового станка параметры эквивалентной динамической системы и ограничения по параметрам процес са резания рабочего станка, настраиваютузлы регулируемых динамических параметров и датчики ограничений базового станка на параметры рабочего станка.2. Устройство для оптимизации режима 45 резания на мегаллорежуших станках, содержащее станок со следяще-регулируемымиприводами главного движения и подачи, систему управления, датчик износа инструмента, датчики ограничений по параметрам про цесса резания, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что вал двигателя привода главного движения соединен с узлами регулируемой массы и регулируемого демпфирования, а шпиндель станка оснащен узлом регулиру емой массы и связан с поиводом главногодвижения через узел регулируемой жесткости,532508 Заказ 5420/179 Тираж 1178 И Государственного по делам и 3035, Москва, Ж 3Подписное омитета Совета Мини зобретений и открытий 5, Раущская наб., д. в СССР илиал ППП фПатент", г. Уяа ород, ул. Проектная, 4 Составитель Т, Юдахина Редактор В. Дибобес Техред О. Луговая Корректор Т, Чабров