Способ адаптивного управления

п 1,878540 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боВЗ СаватЕКнх Соаналнстнческнх Республик(51) М, Кл.В 24 В 49/00 с присоединением заявк Государственный комитет СССР(43) Опубликовано 07.11,81. Бюллетень4 (45) Дата опубликования описания 07.11.8) Авторы изобретения А. С. Чубуков, В. А. Ратмиров и А, С, Коиьшии Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный аучно-исследовательский институт металлорежущих станков(54) СПОСОб АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕ 1Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в системах автоматического регулирования на шлифовальных станках.Известны способы адаптивного управле ния шлифовальнымн станками с активным контролем размера изделия, направленные на повышение точности обработки с учетом повышенных требований и производительности. К их числу можно отнести спо О соб управления шлифованием, предусматривающий коррекцию уровня срабатывания команды на выхаживания по результатам замеров величины припуска, снятого на проходе без принудительной подачи, осу ществленном за несколько проходов до перехода на выхаживание 1.Однако этот способ может быть использован лишь для дискретного процесса обработки и не обеспечивает достаточно вы О сокой точности и качества, поскольку установить полную величину припуска, снимаемого при выхаживании по одному проходу, не используя дополнительных средств и методов расчета, не представляется возмож ным и не дает возможности точного определения момента правки круга.Получение высокой точности обработки, формы и качества поверхности на кругло- шлифовальных станках, в том числе с ЧПУ, ЗО методом врезного шлифования, где размер обрабатываемой детали меняется непрерывно, является весьма актуальной проблемой. В то же время достижение на шлифовальных станках высокой точности и качества обработки в большой степени определяется квалификацией оператора, обслуживающего этот станок. В задачу оператора станка входит точное распределение припуска на обработку, выбор соответствующих режимов резания с учетом влияния многих переменных факторов: режущей способности рабочей поверхности круга, жесткости системы СПИД, материала обрабатываемой детали, габаритных размеров и др. При выборе указанных технологических параметров оператору приходится руководствоваться лишь приблизительными подсчетами и собственным опытом. В результате приходится прерывать процесс выхаживания лишь при достижении заданного размера, контролируемого прибором активного контроля (ПАК), на значительном натяге, что не обеспечивает высокой точности формы и качества поверхности изделия. При выхаживании до полного снятия натяга ухудшается размерная точность. Частично эта проблема решается встройкой в станок механизма мнкроподачи, которая обеспечивает подход к заданному размеру на достаточ 8785403но малом натяге системе СПИД. При этом усложняется конструкция станка, а закон выхода в размер не является оптимальным по производительности и по точности.Целью изобретения являются повышение качества обработки с выхаживанием и управлением процессом с помощью ПАК, а также повышение точности определения момента правки круга,Для этого по предлагаемому способу замеряют величину припуска от момента прекращения подачи до момента равенства нулю производной от величины изменения размера обрабатываемого изделия и при дальнейшем съеме основного припуска и при достижении размера изделия, равного сумме заданного размера и замеренной величины снятого припуска, прекращают подачу круга. Кроме того, сопоставляют величину упругих деформаций, зафиксированную в момент первого прекращения подачи при равенстве нулю производной от величины изменения размера обрабатываемого изделия с заданной и при превышении первого значения над вторым дают команду на правку круга.На чертеже изображена блок-схема устройства управления.Устройство содержит круглошлифовальный станок 1, устройство ЧПУ 2, ПАК 3, мини-ЭВМ 4, блок 5 связи, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, привод 7 подачи, датчик 8 мощности резания.Сигналы с ПАК 3, который контролирует размер детали во время обработки, и датчика 8, контролирующего силовой параметр резания, поступают через блок 5 в мини-ЭВМ 4. Необходимые алгоритмы управления в виде набора программ и подпрограмм хранятся в памяти мини-ЭВМ 4, Непосредственно перед обработкой каждой ступени детали через блок 5 в мини-ЭВМ 4 от устройства 2 передается априорная информация о параметрах детали, подлежащей обработке. Мини-ЭВМ 4 на основе анализа поступившей в нее информации выбирает оптимальный уровень мощности резания, стабилизирует этот параметр и рассчитывает точку прекращения подачи для экспериментального определения величины упругих деформаций, По достижении этой точки мини-ЭВМ 4 подает команду на прекращение подачи через блок 5 и ЦАП 6 на привод 7 подачи круга. Через определенные интервалы времени мини-ЭВМ 4 производит опрос ПАК 3. Размер обрабатываемого изделия продолжает уменьшаться за счет снижения натяга в системе СПИД. Мини-ЭВМ 4 анализирует информацию, поступающую с ПАК 3, следя за производной изменения размера обрабатываемого изделия в функции времени, Равенство этой производной нулю с точностью не хуже разрешающей способности ПАК 3 означает, что процесс резания практически 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 б 0 65 4прекратился. В этот момент мини-ЭВМ 4 фиксирует величину снятого припуска и через блок 5 и ЦАП 6 выдает команду на включение привода 7, восстанавливая прежний уровень мощности резания и обеспечивая его стабилизацию. Продолжают съем припуска и по достижении размера изделия, равного сумме заданного размера и замеренной величины снятого припуска, мини-ЭВМ 4 дает команду на прекращение подачи круга. По достижении заданного размера в режиме естественного выхаживания мини-ЭВМ 4, которая ведет опрос ПАК 3 и сравнивает текущий размер изделия с заданным, через блок 5 и ЦАП 6 выдает команду на отвод круга.В мини-ЭВМ 4 вводится уставка мощности резания в конце выхаживания, которая определяет критическую величину упругих деформаций, при которой необходима правка круга. В момент первого прекращения подачи круга при равенстве нулю производной от величины изменения размера обрабатываемого изделия мини-ЭВМ 4 производит опрос датчика 8 через блок 5, фиксирует измеренное значение и сопоставляет его с заданным значением. При превышении первого значения над вторым мини- ЭВМ 4 формирует команду на правку круга. Таким образом, в течение всего цикла обработки производится поддержание режущей способности круга на заданном уровне. Формула изобретения1. Способ адаптивного управления круглошлифовальным станком с ЧПУ, при котором производят стабилизацию упругих деформаций в системе СПИД при съеме основного припуска, снижение деформаций при съеме чистового припуска, причем производят коррекцию уровня срабатывания команды на выхаживание по измерению припуска снятого шлифовальным кругом без принудительной его подачи, о т л и ч а ющи й ся тем, что, с целью повышения качества обработки, замеряют величину припуска от момента прекращения подачи до момента равенства нулю производной от величины изменения размера обрабатываемого изделия и при дальнейшем съеме основного припуска и при достижении размера изделия, равного сумме заданного размера и замеренной величины снятого припуска, прекращают подачу круга.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения момента правки круга, сопоставляют величину упругих деформаций, зафиксированную в момент первого прекращения подачи при равенстве нулю производной от величийы изменения размера обрабатываемого изделия, с заданной и при превышении первого значения над вторым дают команду на правку круга.878540 Составитель М. Пуря едактор Г. Петрова хред И. Заболотнова орректор Е. Хмелева аказ 2328/10 Изд.569 Тираж 915 Подписное ПО кПоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 пография, пр. Сапунова,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе61, Авторское свидетельство СССР Мо 542636, кл. В 24 В 49/00, 1974,