Способ автоматического управле-ния процессом резания

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИВЛЬСТВУ(51)М. Кл. В 23 Я 15/00 с присоединением заявки Ио Государственный ком нтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(54) СПОСОБ АВТОИАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМРЕЗАНИЯ Изобретение относится к автоматическому управлении процессом резания . при обработке металлов. Наиболее целесообразно использование способа на тяжелых токарных, расточных, фрезерных и других станках при черновой обработке.Известен способ автоматического управления процессом резания при черновой обработке, предусматривающий измерение текущих значений нагрузки и температуры в зоне резания и преобразование их в параметр, характеризующий среднюю за оборот шпинделя скорость разрыва межатомных связей в "опасном" сечении режущего инструмента. Режим обработки изменяют таким образом, чтобы обеспечить стабилизацию этого параметра на заданномуровне 11.20Недостатком известного способа является то, что он основан на суммировании разорванных межатомных связей только в пределах одного оборота шпинделя и не предусматривает накопление информации об инструменте с начала эксплуатации до времени измерений, а следовательно, не имеет сведений о текущем состоянии инструмента, что очень важно для выбора режимов реза 30 2ния в зависимости от текущего состояния инструмента.Цель изобретения - повышение точности обработки и эффективности управления.Эта цель достигается определением суммарного количества разорванных межатомных связей в "опасном" сечении в процессе всего времени обработки, и по этому параметру определяют текущее значение момента сопротивления разрушению, характеризующее степень разрушения инструмента и преобразования полученных значений совместно с измеренными значениями нагрузки и температуры в текущее значение стабилизирующего параметраУстановим связь текущего значения момента сопротивления разрушению режущего инструмента в "опасном" сечении с предысторией его работы (действием на инструмент разрушающих силовых параметров в период от начала его эксплуатации до требуемого .,момента времени).Разобьем весь период работы инструмента на ряд равных элементарных временных интервалов Ь с.Пусть- порядковый номер временного интервала в преде(О Ь ) лах одного оборота шпинделя ( = 1, 2,М,или ИЬ = Т, где Т. - период времени одного оборота шпинделя);Р - порядковый номер оборота шпинделя (указывает на целое число периодов Т, укладывающихся в период от начала эксплуа.тации до требуемого момента времени);- порядковый номер времен.ного интервала при отсчете от начала эксплуатации, т. е. с момента первой установки нового инструмента на станке, причем, = РМ + 1.Укаэанными. индексами обозначим значения параметров, которые они принимают в срединах соответствующих интервалов.Применяя закон линейного суммирования повреждаемостей и считая, что момент сопротивления пропорционален количеству неразрушенных (уцелевших) межатомных связей в "опасном" сечении, для момента времени сц можно за- писать начальное значение момента сопротивления инструмента, не имеющего повреждений, определяемое внешними размерами инструмента в "опасном" сечении;количество разрывмежатомных связей сномф сечении в отельных единицахвал временисуета разорванных связей в относительных единицах за период от начала эксплуатации инструмента до момента временисумма неразрушенных (сохранившихся) межатомных связей к моменту времени с,момент времени 1 значености Ъ определяется вы 5 для соответствующих значений Р, Ф иТ в момент времени,й 3Величина О определяется иэ выра 5жения (1) путем суммирования повреждаемостей в период времени от нуля до 5 ЬТаким образом, момент сопротивления разрушению режущего инструментав "опасном" сечении, определяющий егомгновенную прочность в конкретныймомент времени й может быть определен из выражения (1) при наличии информации о сумме разорванных межатомных связей на данный момент времени.С учетом(1) и (2) фактическая средняя за оборот шпинделя (период Т) ско рость разрыва межатомных связей в"опасном" сечении будет Управление заключается в поддержании значения К, определяемого из выражения (3), на уровне средней стабилизации Ч разрыва межатомных связей0за оборот шпинделя.Предлагаемый способ управления учитывает влияние состояния режущего инструмента (степени его разрушения) в каждый момент времени на управляемый параметр Ч, характеризующий Фактическую среднюю за оборот скорость разрыва межатомных связей.Способ управления процессом резания сводится к непрерывному измерению усилия резания и температуры, определению суммы разорванных межатомных связей в "опасном" сечении инструмента в каждый момент времени, а по ней - текущего значения момента сопротивления разрушению. Получаемые текущие значения силы резания, температуры и момента сопротивления преобразуют в параметр, характеризующий среднюю за оборот шпинделя скорость разрыва межатомных связей в "опасном" сечении Ч и обеспечивают необходимое условие равномерного разрушения инструмента ЧЧ путем изменения управляющих параметров.Способ управления может быть реализован системой управления, содержащей датчики усилия резания и температуры, выходи которых соединены с первым функциональным преобразователем, реализующим зависимость текущей долговечности от мгновенных значений усилия, температуры и момента сопротивления. С первого выхода этоВ 14660 формула изобретения Составитель В, ВлодавскийРедактор Т. Кугрышева Техред А.Савка Корректор: А. Гриценко Тираж 770 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 908/21 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Рроектнаяф 4 го преобразователя через последовательно соединенные второй функциональный преобразователь и сумматорсигнал, пропорциональный текущемузначению момента сопротивления, должен поступать на вход первого преобразователя. Со второго выхода первого преобразователя сигнал, равныйЧ должен поступать на интегратор спериодом интегрирования, равным времени одного оборота шпинделя, Полученное значение Нр обычным образомсравнивается с заданным значениемНф и при помощи установочного звенаменяются подача и (или) скорость резания таким образом чтобы обеспечить условие НН,Способ автоматического управленияпроцессом резания, заключающийся визмерении текущих значений нагрузкии температуры в зоне обработки, пре-. образования их в параметр, характеризующий скорость разрыва межатомных связей в "опасном" сечении режущего . инструмента эа период одного обороташпинделя и стабилизации этого пара-метра. на заданном уровне путем изменения режимов резания, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности управления в процессе всего времени обработки, определяют суммарное количес"во разорванных межатомных связей в "опасном" сечении, а по нему текущее значение момента сопротивления разрушению, характеризующее степень разрушения инструмента и преобразуют полу ченное значение совместно с измеренными значениями нагрузки и температуры в текущее значение стабилизирующего параметра.ЗО Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР В 654392, кл, В 23 9 15/00, 1976.