Способ управления процессом электроалмазного глубинного шлифования твердосплавного инструмента

(19) (11) 4(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им. В.В,Куйбышева(56) ,Сальников А.К Теоретическоеи экспериментальное исследование системы автоматического управленияпроцессом анодно-механической обработки твердосплавного инструмента,Автореф. дис. на соиск.учен.степени канд. техн, наук, Волгоград,1974.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОГО ГЛУБИННОГО ШЛИ.ФОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТАс измерением электрического тока взоне обработки и поддержанием еговеличины путем изменения скоростиподачи, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качестваи снижения себестоимости обработкипутем исключения переналадки подачипри различной геометрии обрабатываемого инструмента, в процессе обработки измеряют мощность на шпинделешлифовального круга, определяют отношение величин, пропорциональныхмощности на,шпинделе,и тока в зонеобработки и регулируют величину подачи, поддерживая это отношение назаданном уровне,Изобретение относится к области управления комбинированными методами шлиФования и может быть использовано в станках, оснащенных автомати. ческой системой управления и предназначенных для горного глубинного шлифования твердосплавного инструмента различного профиля,Цель изобретения - исключение переналадки подачи при различной геометрии обрабатываемой детали, 10 улучшение качества обработки твердого сплава, а также снижение себестоимости обработки при изменяющихся условиях обработки (глубины врезания Н, ширины обработки В и площади контакта круга. с деталью Г ) .Поставленная цель достигается тем, что прн управлении процессом электроалмазного глубинного шлифова 1ния твердосплавного инструмента с измерением электрического тока в зоне обработки и поддержанием его величины путем изменения скорости подачи в процессе обработки измеряют мощность на шпинделе шлифовального круга, определяют отношение величин, пропорциональных мощности на шпинделе, и тока в зоне обработки и регулируют величину подачи, поддерживая это отношение на заданном уров- . не. ЗОДействие основных возмущающих воздействий, например увеличение ширины обработки В, приводит к увеличению мощности шлифования ьР, затра чиваемой на механическое резание 35 алмазными зернами, так как увеличиваются площадь контакта круга с деталью Г и число одновременно работающих алмазных зерен, ток в зоне обработки 1 , протекающий через увеличенную площадь контакта, также увеличивается во столько же раз, а отношение д Р)1 остается постоянным при неизменной подаче, Величина отношения дР)1=совз 1 выбирается соотвествующей минимуму стоимости обработки одного грамма твердого сплава. Величина подачи 1 максимально приближается к необходимой во время врезания (Фиг.1) . Способ управления по условию дР/Е сопз 1 позволяет не изменять установку отношения в устройстве управления при действии основного возмущенияЕсли установлен для работы новый алмазный круг на гальванической 5 связке с хорошими режущими свойствами, т.е. алмазные зерна на поверхности круга не изношены и высоко выступают над связкой, то в этом случае при неизменной подаче мощ О ность шлифования д Р меньше за счет хороших режущих свойств круга, меньшее значение имеет и ток в зоне обработки 1 , так как за счет выступающих зерен увеличено сопротивление протеканию тока, чем при изношенных зернах, Отношение д Р/1остается постоянным, поэтому способуправления по условию др/Г: сообща неприводит к повышенному износу новогокруга,Передаточные Функции, когда завходную величину принята подача, а завыходные величины - мощность шлифования 6 Р и ток зоны 1 , имеютодинаковые Формы записи и постоянныевремени, поэтому при делении на выходе устройства получается безинерционное звено, что способствует созданию более простого и быстродействующего устройства управления,На Фиг,1 изображены графики изменения площади контакта круга с инструментом Г при изменениях скоростиподачи 1 в функции пути 5 при вращении алмазного круга со скоростью 7 ц(кривая 1 соответствует управлениюдГ=соп; кривая 2 - управлениюд,:сова; кривая 3 - график необходи.-.мой подачисоответствующей минимальной стоимости обработки С );на Фиг.2 - процесс шлифования; нафиг.З - Функциональная схема устройства управления процессом электроалмазной обработки.Как показано на фиг.1 при стабилизации отношения ь 1)1 во время действияосновного возмущения Г подача макси)мально приближается к необходимойв этом случае величина подачисоответствует минимуму себестоимостиобработки и улучшается качество,т,е, исключаются сколы и микротрещины. При других способах управлениявначале графика при малой площадиобработки Р подача велика, чтоприводит к перегреву поверхности,возникновению электрической эрозиии появлению сколов и микротрещин,Устройство управления процессом электроалмазной обработки содержит асинхронный электродвигатель1, приводящий во вращение шлифовальный круг, датчик 2 активной мощности, электрические Фильтры 3,запоминающее устройство 4, операционные усилители 5-7, шунт 8,делитель 9 напряжения, усилитель мощности 10, ячейки 11 унифицированныхблоков систем регулирования, задатчик 12 величины стабилизируемогоотношения, резисторы 13-15,ИощностЬ, потребляемая асинхронным,цвигателем 1 из сети Рс , измеряется датчиком 2 активной мощности,на выходе которого напряжение пропор",ционально Р . Напряжение с датчика2 активной мощности поступает нафильтр 3 для оглаживания пульса"ций, С выхода Фильтра 3 напряжениепоступает на вход запоминающегоустройства 4 , которое предназначено для получения мощности шлифования6 Р как разности мощности, потребляемой электродвигателем 1 из сети Р и мощности холостого хода Рц электродвигателя 1, т.е, напряжение с выхода запоминающего устройства 4 пропорционально мощности шлифования Р=Рс - Р,. Напряжение с запоминающего устройства,. 4 усиливается усилителем б и поступает на вход делителя 9 напряжения. Ток в зоне обработки 1 измеряется шунтом 8. 10 Напряжение с шунта 8, пропорциональное току Г , усиливается усилителем 5 и поступает на вход Фильтра 3. После фильтра напряжение поступает на второй вход делителя 9:-напряже ния, Фильтры 3 в канале мощности и тока должны иметь одинаковые парамет. ры. На выходе делителя 9 напряжение пропорционально отношению ьР/1 которое поступает на усилитель 10 20 мОщности, служащий одновременно для развязки цепей делителя 9 напряжения, задатчика и усилителя 7, С усилителя 10 мощности напряжение ,пропорциональное отношению йр(1 по. 25 ступает на вход операционного усилителя 7, на второй вход которого посту. пает напряжение 1 с задатчика 12. Эти напряжения сравниваются и с усилителя 7. Выходйое напряжение 0 пропорционально их разности с коэффициентом пропорциональности К:.0,=Ц 0,-цт.е. усилитель 7 является усилителем ошибки в системе стабилизации с отрицательной обратной связью по отношению йР/1 . При .отклонении напряжения с выхода 10 напряжение Ц "с выхода усилителяизменяется, вырабатывая тем самым напряжение необходв мой величины для воздействия на электропривод подачи инструмента. Ячейка 11 унифицированных блоков систем регулирования согласует выходное напряжение с усилителя 7 с выходом электропривода подачи инструмента. Делитель напряжения может быть выполнен по принципу логарифмантилогарифм на операционных усилителях. Остальные элементы функциональной схемы просты по устройству и выпускаются йромьвленностью.Технико-экономическими преимуществами изобретения являются снижение себестоимости обработки твердосплав" ного инструмента за счет уменьшения износа алмазного круга, исключение .переналадки станка при различной геометрии обрабатываемого инструмента, исключение брака по микро трещинам и сколам. Уменьшение износа приводит к сокращению рабочего времени, затрачиваемого на правку профильного круга,что вместе с исключением времени на переналадку станка приводит к увеличенйю. производительности труда.1148738 Составитель Б.КузнеЛ.Зайцева Техред С. Легеза орректор 0 Бил едак ПодписноССР 34/5 л ППП Патент, г.ужгород, у ектна 1793/9 Тираж 1086 ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская н