Способ оптимизации процесса резания

(57) Изобметаллообвыбора опЦелью иэние точнопутем выб бла тноситс ете работки и может с тимальных режимов бретения является жить для еэания. овышеностиаметров и производител а оптимальн ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьскосоциалистической революции.801414567 А 1 процессов резания. Для этого измеряют в процессе обработки составляющиесилы резания, температуры и вибрации,определяют степень износа инструмента в выбранном временном интервале и устанавливают соответствующиеим значения критериев оптимальности(производительности и себестоимости):При этом определяют приращения критериев оптимальности, устанавливаютих относительные значения в данномвременном интервале, сравнивают этитекущие значения с ранее полученнымивеличинами н производят коррекциюуправляющих сигналов на исполнительные механизмы станка, В процессе оп"тимиэации поддерживают равенство оптимальности в области допустимых значений управляющих переменных. 2 нл.Изобретение относится к металлообработке и может служить для выбораоптимальных режимов резания.Пель изобретения - поньппение точ 5ности и производительности путем выборя оптимальных параметров процессарезания.На фнг.показаны функции производительности и себестоимости (критерия с)птпмальностн процесса обработкин зависимости от скорости резания;на фи . 2 - принципиальная схема,реализующая способ,Анализ функций производительности 15Г,(Ч) и себестоимости С Й (Ч)процесса обработки металлов показыв )с, что одинаковому приращению аргумента ьЧ соответствуют также приращения критериен оптимальности ЬП 20 и С, Относительные значения производительности и себестоимости определяются по формулямОтнг)щение п Вс1 для скоростей лежащих левее Ч , и меньше 1 - правее Ч , Функциональные зависимости П =- Г,(Ч) и С = Г (Ч) - непрерывные, чо.)тому отношение 5, / 8 также непрерывно но всем диапазоне приращения, При этом существует оптимальная ско рость резания Ч , н которой отношение относительных значений Г и й равноСпособ позволяет н каждом временном интервале определить значение 40 очно)пения 3 Ф 8 указывающее на степеньоо гветствия режимов обработки их оптимальным значениям, Так, если это отношение больше 1, необходимо изменить режимь обработки 45 (н яaриме р с ко рос ть ре зания или подачу) н сторону его уменьшения до значения, равного .В то же время, если отношение / 1, меньшенеобходимо осушест нить корректировку управляющих сигналон для приближения его к 1Отсюда оптимяльные режимы обработки соответствуют сочетанию себестоимости и55про);зводн;ельности, при которых1 т Р,/Е, = 1,Ч /) Способ осуществляется следующимобразом,Перед началом обработки детали воперативное запоминающее устройствопроцессора 1 управляющей ЭВМ иэ внешнего запоминающего устройства 2 предлагается с помощью терминала технолога 3 вид обработки, требуемые показатели обработки детали, заготовки инструмента и станка, на котором.производится обработка, необходимые технико.экономические показатели. В соответствии с программой (стратегией) поиска вектора оптимизирующих переменных определяют по априорным даннымо процессе резания исходные управляющие параметры (скорость резания,подачу, сечение среза), которые через цифроаналоговый преобразователь4 и исполнительные механизмы станка 5 реализуются в системе СПИД 6.В процессе обработки детали покомандам, поступающим из формирователя 7 временных интервалов, например таймера, на вход блока 8 нормализации, в качестве которого используют преобразователь сигналов, снимаемых с датчиков, преобразуемых внапряжение, сигналы от датчиковтемпературь 1 9, например искусственной термопары, сил резания 10, представляющих собой измерительные преобразователи 11 усилий вибраций,например акселерометры подачи 12и скорости резания 13, в качестве которых используют тахометры и датчики14 сечения среза, например датчикконтроля получаемого диаметра, через коммутатор 5 и аналого-цифровойпреобразователь 16 поступают в вычислительное устройство,В течение данного временнЬго интервала по текущей информации о процессе резания определяют величинутекущего износа инструмента, а также состояние системы СПИД и уточняют область допустимых значений параметров процесса резания, заданнуюоГраничениями по точности обработки,параметрам качества поверхностногослоя детали, прочности режущейчасти инструмента, устойчивости процесса резания и нозможностям металлорежушего станка и по окончаниювременного интервала определяют всоответствии с предлагаемой стратегией (программой) поиска (фиг. 1)вектор управляющих переменных (ско 1414567рость резания, подачу и сечение среза), обеспечивающий в данный моментвремени оптимальные эначейия выбранным критериям оптимальности в до"пустимой области,В начале последующего временного интервала сравнивают относительные значения критериев оптимальности, регистрируют текущие значения параметров резания по информации, полученной от системы СПИД 6 с помощью датчиков 9 - 14 и производят коррекцию управляющих сигналов при помощи исполнительных механизмов станка 5 в зависимости от величины отношения относительных значений критериев оптимальности.По окончанию реализации корректирующих сигналов по командам иэ формирователя 7 временных сигналов в оперативную .память ЭВИ поступает информация о текущих значениях параметров процесса резания и последовательность управления повторяется, Ф о р м у л а и э обретенияСпособ оптимизации процесса резания, заключающийся в установлении значений критериев оптимальности производительности и себестоимости путем измерения в процессе обработки сил резания, температуры и вибраций, определения степени износа, а т л и ч а - ю ш и й с я тем. что, с целью повышения точности и производительности процесса резания, формируют временной интервал, в котором определяют приращение критериев оптимальности, вычисляют их относительные значения, сравнивают их с ранее полученными текушими величинами и производят коррекцию управляющих сигналов, при этом поддеркивают равенство критериев оптимальности в области допустимых значений параметров процесса резания.Составитель В. ЖигановТехРед Л,Сердккова КоРРектоР А.ТЯско Редактор С, Патруаева Тираж 922 Подписное ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д, 4/5