Способ управления врезным шлифованием

/0 ап В ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВ чесМаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Ордена Трудового Красного Зн мени экспериментальный иаучно-иссл довательский институт металлорежущих станков(56) 1, Вада Р. фПрименение самон страивающейся системы управления круглошлифовальному станку." япон ская торговая ассоциация станков. Техническая ииформация, 1972, 9 12, Михелькевич В. Н. Автомати кое управление шлифованием. М., шиностроение, 1975. с. 251-254.(54)(57.) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВРЕЗНЫМ ШЛИФОВАНИЕМ с самонастройкой режимов, включающий изменение текущего значения силового параметра и,стаби.лизацию его на уровнезадаваемом уставкой, величину которой изменяют в зависимости от состояния процесса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения производительности и стабильности обработки, величину уставки силового параметра определяют фиксированием .его значения в момент времени, когда съем припус- ка достигает расчетного значения, которое определяют для.калдого цик- ла обработки в зависимости от измеренного. полного припуска на обработку.ЩИзобретение относится к .областитехнологии шлифования и может бЫтьиспользовано на шлифовальных станкахс числовым программным управлением (ЧПУ) . Известен способ адаптивного управления шлифовальными станками с ЧПУ, в котором черновой припуск снимают в следующей последовательности 1Перед обработкой партий деталей проводят ряд экспериментов для нахождения определенных коэффициентов, которые затем подставляются в формулы,и определяют значение уставки силового параметра. После этого устанавливают значение уставки на станке и вкаждом цикле обработки изменяют величину силового параметра от минимального значения в сторону увеличения(например, в станках со стабилизацией силы резания после касания кругом заготовки на минимальной подаче,подачу начинают увеличивать, увеличивая при этом силу резания) Когдатекущее значение изменяемого силово 20 го параметра достигает значения, равного уставке, стабилизируют его.Недостатком известного способа является то, что качество и .производительность обработки на станке в большой степени зависит от квалификации технолога или оператора, обслуживающего станок, в задачу которого входит точное распределение припуска на обработку, а также, учет многих переменных факторов (припуска 25 30 на обработку, режущей сПособностикруга, жесткости системы СП:.Д, материала обрабатываемого изделия, ха-.рактеристики шлифовального кругаи т.д.) при расчете уставки силового ки Все зто приводит к снижению производительности обработки, требует для обеспечения стабильного качества и точности обработки использования труда высококвалиФицированного, технолога-программиста и оператора.Известен также способ управления 50 шлифованием с самонастройкой режимов,включающий применение текущего значения силового параметра, и стабилизацию его на уровне, задаваемом уставкой, величину которой изменяютв зависимости от состояния процесса,в частности диаметра круга и припуска на обработку 2,Недостатком известного способаявляется отсутствие учета жесткостисистемы СПИД и режущей способностишлифовального круга.Цель изобретения - повышение производительности н стабильности обработки. 55 60 параметра.Установка повышенногозначения 40 уставки силового параметра приводит к появлению прижогов и браку, а также к более интенсивному износу инструмента и понижению точности обработ" Это достигается тем, что в звестном способе управления врезным шлифо- ванием с самонастройкой режимов, включающем изменение текущего значения силового параметра и стабилиэа" цию его на уровне, задаваемом уставкой, величину которой изменяют в эависймости от состояния процесса, величину уставки силового параметра определяют фиксированием значения в момент времени, когда съем припуска достигает расчетного значения, которое определяют для каждого цикла обработки в зависимости от измеренного полного припуска на обработкуНа фиг. 1 приведена блок-схема примера реализации способа; на фиг,2- график, иллюстрирующий работу системывБлок схема включает круглошлнфовальный станок 1, оснащенный устройством 2 ЧПУ и прйбором 3 активного контроля (ПАК), мини-ЭВМ 4, блок 5 связи, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) б, привод 7 подачи, датчик 8 мощности резания.Работа по данному способу осуществляется следующим образом. Необходиияе алгоритмы адаптивного управления в виде набора программ и подпрограмм хранятся в памяти мини-ЭВМ 4, .входящей в состав мини-ЭВМ и не показанной отдельно. Непосредственно перед обработкой через блок 5 связи в мини-ЭВМ 4 производится передача априорной информации от устройства ЧПУ 2 о параметрах детали, подлежащей обработке. При подводе круга к детали измеряют с помощью ПАК 3 фактический полный припуск на обработку детали. После чего мини-ЭВМ 4 рассчитывает величину части припуска, после снятия которого иэменяеьаай силовой параметр достигает оптимальной величины.Расчет части припуска ведут по следующей методике.Иэ фиг. 2 следует, что полный припуск состоит иэ припуска, снимаемого при врезании, припуска, снимаемого на установившемся участке, и припуска, снимаемого при выхаживании. Припуск, снимаемый прн врезании, теоретически определяется удвоенным значением величины упругих деформаций, определяющих величину припуска, снимаемого на участке выхаживания, Однако, как показали экспериментальные исследования, проведенные в ЭНИМСе, практически припуск, снимаемый при врезанин, отличается от теоретической величины в результате случайных погрешностей, имеющих место в реальном процессе врезного шлифования на 15-25%. Поэтому для обеспечения надежности проводимых расчетов, вводится поправочный коэффициент запаса С. Ппястабилизации силового параметра не" обходим некоторый минимальный участок (О ), на котором проиэводится съем припуска в установившемся режиме. Значение нэменяемого силового параметра при выходе на этот участок считается оптимальным.Величина этого участка олределя" ется разбросом параметров и может быть принята равной величине упругих деформаций в системе СПИД, которые имеют место в установившемся режиме с введением поправочного коэффициента запаса С(Оу) С Ь ). При проведении полного выхаживания съем припуска производится эа счет снятия упругих деформацийОднако, вследствие небольшой величины остаточных упругих деформаций в конце выхаживания требуется введение поправочного коэффициентаС при определении припуска, который должен быть снят при выхаживании.1Иэ Фиг. 2 с учетом сделанных выше пояснений можно записать в общем ,виде условие, подлежащее выполнению;Х . 08+ О+ СЬА,где Х - полный припуск., измеряемыйперед врезанием,О - припуск, снимаемый на установившемся участке,Ь - величина упругих деформаций при установившемсярежиме резаниямиОэ - припуск, снимаемый приврезании.За время установления переходногопроцесса режущая кромка шлифовального круга успевает переместиться на,расстояниеХЗТ.Ч,где Чх - скорость подачи шлифовальной бабки;Тй - постоянная времени процесса шлифования.С другой стороны в конце переходного процесса при врезании рассогла,сование между положением режущей кромки круга и фактическим диаметром ступени будет определяться величиной установившихся упругих деформаций в системе СПИД. Величина упругих деформаций на установившемся участке 5 процесса шлифования определяется принеизменном коэффициенте режущей способности какЬА- ОТ.10 Очевидно, что припуск Оэ, снятыйза время переходного процесса приврезании, определяется как ОвЗЬ-Ь, =2 Ьд, где ЗТП Ч- перЕмещеАние бабки эа время переходного процесса. С учетом коэффициента запасаК:Ове 2 Ка . На основании Фиг. 2 можно определить максимальную величину припуска, которую следует. снятьпри вреэании, исходя из Фактическбгополного припуска1"В 2 ХпПосле подвода круга к заготовкемини-ЭВМ устанавливает минимальнув 25 для данного станка подачу и начинает.ее постепенное увеличение, подаваякоманду на привод 7. Наклочривой,по которой осуществляется;:величениеподачи, должен соответствовать быст- ЗО родействию выбранной ЭВМ и инерционности системы СПИД.Во время увеличения подачи информация о текущем припуске имзеряетсяПАК 3, поступает в мини-ЭВ.4 1, гдепериодически производится сравненийвеличины текущего припуска с упомянутой расчетной величиной. Когдавеличина текущего припуска оказывается равной величине расчетного, миниЭВМ 4 дает команду на измерениес помощью датчика 8 текущего значения мощности резания. Это значениевводится в память мини-ЭВМ и поддерживается с помощью алгоритмов ста,билизации мощности до окончания чер новой обработки.Таким образом, способ позволитповысить производительность обработки примерно на 18, повысить точность и снизить требования к квали Фикации оператора.1009733 Составитель В", АлексеенкРедактор Л. Письман Техред Ж.Кастелевич КорректорИ, Шул писное д. 4/5 Ужгор ектная, 4 Филиал ППП "Патент",2588/9 Тирам ВЯИИПИ Государствепо делам изобре 13035, Москва, Ж793 нного к тений и Рауас