Способ регулирования режимов резания

Ь: ТЕ 1, О и И СА"Й"ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз Советсиик Социапнстичесиик Респубпии(43) Опубликовано 050878.Бюллетень М 29 В 23 Я 15/00 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 260678(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ Изобретение отнссится к станкостроению, в частности к способам регулирования режимов резания при обработке металлов со снятием стружкиВ настоящее время известны способы регулирования режимов резания, заключающиеся в том, что в систему ре" гулирования привода главного движения вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением величины производ- ф ной, полученной диФФеренцированием по времени текущей величины износа . инструментэ, с нормированным значением этой производной 111,6 регулирования скорости увеличит последнюю, что приведет к еще большемуувеличению интенсивности износа,Кроме того, в регулировании приводаподачи не учитывается доля использованного ресурса, которая в определенных .условиях может служить решающимФактором,Известен также способ регулирования режимов резания, заключающийся в том, что на основании измерения и сравнения сил резания вычисляют параметр Х, пропо иональный отношению сил отжимаР 9 , к тангенциальной составляющей силы резания. Вычисленное значение Х сравнивается с. нормированным и на основании сравнения регулируют скорость резания таким образом, чтобы сигнал рассогласова-. ния был равен нулю. Предполагается, что поддержание постоянства Х обеспечивает постоянную, заранее задан.ную, интенсивность износа. Предусмотрено предельное регулирование подачи по величине допустимого отжима 2,Данный способ является наиболее близким к изобретению по достигаемому результату и технической сущности,К недостатку этого способа можно отнести малую точность регулирования скорости. Например, при токарной обработке с увеличением подачи соотношение ВГрг (т.е. параметр Х)а падает, вместе с тем с увеличением подачи интенсивность износа увеличивается. Следовательно, если в процессе регулирования по способу прототипа контур регулирования подачи увеличит ее иэ соображений допустимых сил отжима, то вследствие уменьшения соотношения ЯУ х контурд ЯРаЦелью изобретения является повышение точности выбора и поддержанияоптимального режима резания.Эта цель достигается тем, что всистему регулирования привода главного движения вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением величины ,мощности, рассеиваемой единицей длины режущего лезвия, вычисленной наоснове измерения сил резания, скорости резании и оборотной подачи, снормированным значением мощности, ав систему регулирования привода подачи вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением сигнала, пропорционального доле использованного ресурса с сигналом, пропорциональным отношению модуля вектора сил отжима ктангенциальной составляющей силы резания.На чертеже представлена блок-схема устройства, работающего по предлагаемому способу,Приводы подачи 1 и шпинделя 2 висходном положении обеспечивают начальные значения минутной подачи Ьи частоты вращения шпинделя иДатчики 3 и 4 измеряют фактическиезначения минутной подачи Ьм и частоты вращения шпиделя и , воздействующие на процесс резания 5. Датчики 6-8. измеряют величины составляющих силы резания Дд,Рд, Р , адатчик 9 - диаметр обработки. Всешесть измеренных величин поступают вусилительно-вычислительный блок 10,на выходе которого появляются напря%(оборотной подаче), Ц ДГ (скорости резания), Величины У 1, У и Очвместе с постоянными С и С поступают на вход усилительно-вычислительного блока 11, на выходе которого появляется напряжение Ц , пропоРциональное 1с Р+Р2+ 2ь о, 1 а 8 об р%которое характеризует мощность, рассеиваемую единицей длины режущего лезвия в процессе резания. Это напряжение поступает на блок 12 сравнения и на вход измерителя использованного ресурса, состоящего из блоков 13 и 14.В блоке 12 сравнения вычисленная величина сравнивается с заданным эна чением, которое получено впредварительных экспериментах; разностный сигнал на выходе блока 12 после усиления в усилителе 15 управляет скоростью двигателя привода шпинделя, изменяя ее в направлении уменьшения, разности между измеренным значением Яз и заданным ЦОдновременно величина У , поступающая на вход блока. 13, преобразуется с его помощью в величину,пропорциональную интенсивности иэ=носа я Сэ , которая управляет эадатчиком ритма устройства отсчетавремени блока 14, представляющегособой, например, микродвигатель с редуктором и потенциометром на выходном 5,валу редуктора. В зависимости от интенсивности износа скорость вращениямикродвигателя изменяется, а по мере износа (использования ресурса) выходное сопротивление потенциометра 10 растет, соответственно выходное напряжение 0 с блока 14 увеличива.бется, Это напряжение вместе с напря-.жением 02 , пропорциональным/рв р в , . сравниваются в блоке 16 1 брсравнения, если величина 112 больше,чем 1 , то 0 является задатчиком уровня допустимой величины тангенциальной составляющей силы резания, поступающей на блок 17 сравнения,Если характер разрушения инструментатаков, что не сопровождается ростомвеличйны 1)2 , то .по мере износавыходная величина У блока 14 превысит С и уровейь эадатчика будет уменьшен на величину, .пропорциональную разности между Ц и 11Разностный сигнал на выходе блока 17 сравнения после усиления в усилителе 18 управляет скоростью привода подачи, изменяя ее в направленииуменьшения разностного сигнала навыходе блока 17.Таким образом, если разрушение ин струмента в процессе резания приводит к опережающему росту соотношенияра Р то уровень заданной силых +РцЮбудет увеличиваться, что приведет кувеличению подачи. Соответственноувеличение подачи приведет к увеличению мощности, рассеиваемой единицей длины режущей кромки, что вызоветуменьшение скорости резания. Наобо рот, если соотношение Об в процессе резания не растет, или уменьшается, то благодаря уменьшению заданной силы подача будет падать, аскорость резания врасти.50, При смене инструмента блок 14 приводится в исходное состояние. В отличие от известных предложенный способ позволяет уЧесть различный посвоим проявлениям характер износа ин струмента при регулировании подачи,повысить точность выбора и поддержания предельной скорости резания,что должно привести к повышению эффективности адаптивного управления, 60Формула изобретенияСпособ регулирования режимов резания, заключающийся в управлении главным приводом и йриводом подачи .65 б металлорежущего станка в функции паб 18258 Составитель М Пуряево А.И ян Те О.Андрейко Ко екто Л.Мельниченк Подписноетета Совета Министний и открытияРа окая наб. 4 5 ал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная раметра процесса резания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности выбора и поддержания оптимального режима резания,в систему регулирования привода главного движения и привода подачи вводят управляющие сигналы, образуемыесоответственно сравнением величинымощности, рассеиваемой единицей длины режущего лезвия, вычисляемой наоснове измерения сил резания, скорости резания и оборотной подачи, с нормированным значением мощности и сраваказ 4182/14 Тираж 1263 ЦНИИПИ Государственного к по делам ивобр 113035 москва жнением сигнала, пропорционального доле использованного ресурса инструмента, с сигналом, пропорциональным отношению модуля вектора сил отжима ктангенциальной составляющей силы резания. Источники информации, принятые всвнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРВ 499093, кл. В 23 Я 15/00, 1972.2. Патент США 93220315,кл.90-21,10 196 5.