Система автоматического управления процессом глубокого сверления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50226 51) 4 В 23 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 26/25-088789. Бюл.Колее, Сали щенко5.04 (088.8рское свид автоматического управления процесс бокого сверления отве 1)стй малого ра. Цель изобретения -- повыщение за счет коррекции значений по сигнала в зависимости от текуше нения режущей способности инст Голученный эффект достигнут за с дения цепи коррекции, состоящей нтабирующего усилителя 7, ампл детектора 8, интегратора 9, устрой выборки-хранения, блока 11 запомин датчика2 временных интервало вибратора 13, амплитудного дискри ра 4, блока 15 сравнения и анализ31(54) СИСТЕМА АВРАВЛЕНИЯ ПРОЦСВЕРЛ ЕНИЯ(57) Изобретение УП- ОГО относится к обработке а именно к устройствам орезанием тал Ю Ж ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(21) 42965 (22) 14.08 (46) 23.08 (72) А. Н И. И. Ков (53) 621.9 (56) Авто854606,ами глу- днаметточности рогового го изме. румента. чет вве. из мастудного ства 10 ания, зав, одно- минатИзобретение относится к обрдботке ме таллов резанием, а именно к устройствам автоматического управления процессдмц глу оокого сверления отверл ий малого диаметра.Цель иосрстецня .1 вышецие тццсс ти за счет коррекции начений порогои)гс сигнала изменения режхцс й спссоб;юл и инструмента.Нд фиг.представ.)ецд блок-схемд системы; ца фиг. 2 график изменения текуцего и порогового сигналов в процессе об. рдсцтки.Систсмд содержит дс)тчи к 1. ИГ)елс 111 Б- ляющий ссбой пьезоэлектрический преобразователь вибраций тица дксслерометр, улдцовлеццый в непосредствснцой блиосги от зоны резания, предварительный усилитель 2, к кхолу которого цодсоеди)сон датчик 1, д выхсд соедицсц с дкгивнь)м фильтром 6,)ок 4 выделецц 1,цсцснцй текуцего сигнала, вход которого сосдицец с выходом активного фильтра 3, д 11.1 хо,1 с входом г)лока 5 сравнснця, исполнитсльное устройст во 6, вход котороп сседицен с выходом блока 5 сравнения, и цспь формирования и коррекции зндцсций порогового сигнала, включдюцсунз м сси) г)сир кций усили гс л, 7, цд выход которого полклнцен амплитудный детектор 8, ицтегртор ), вход которого соединен с выхо сом амплитудного детектора 5,;1 выход с у с Гроист дом 10 выбор. кц-хр;)пения и олоком 1 дпоминдния начального на гс ция синдла. Н;) вход уст ройствд О вцоркц хр,цция ис)дклн)ецы пос.едовательно соедц ценные датчик2 временных интервалов и лновибрдчор 1,5 К выхс)ду блока 11 здпсмццания цдцдльцс- го:ндцения сигнала пос.)еловдтельно цс.с ключены амплитудный ли. кримицдтор4, блок 5 срдвцения и дндлиа, первым входом соединенный с выходом устройства 10 выборк.-хранения, д цьходом с втрым входом мдсштдбируюцего усилителя 7. Цс ць коррекции значений порогового сигнала входом м;)сп)табируюцего усилителя 7 подключен; к выходу активного фильтра 3. Систмд работает следукцсим обрд:ом Звуковые колебания, возникающие при резании в системе СГ 1 ИД (не покадча), ьцспрццихднтся дд гциком 1, преобрдзовыв- ющим их в электрицсский сигнал, и усиди ваются предварительным усилителем 2.:-)тот сигнал поступает нд вход активного фильтра 3, на котором устанавливается информативная Лля контролируемого процесса полоса частот, выбираемая экспериментально. Полученный на выходе активного фильтра 3 регистрируемый сигна.ч (/поступает ца входы масштабирующего усилителя 7 и блока 4 вь)деления значений текущего сигнала, представляющего собой двухполупериодный амплитудный детектор со встроенным интегратором, где происходит выле.чение осибдюцц й 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 регистрируемого сигнала, интегрирование ее и формирование на выходе текущего сигна. ла ( (фиг. 2), зависяцсего от исходных фиико-мехдничсских свойств обрабатываеМй ДстаЛИ И ИЦСТРУс Нта, жЕСтКОСтИ СИС. т мы СПИД и расположения датчика относительц зоны резания и характеризующего текуне ссн тояние процесса обработки. Сигнал (1 с выхода блока 4 выделения подается цд первый вход блока 5 сравнения.В мдсштабируннцем усилителе 7 осущесгвляк)тся масштабирование регистрируемого сигндлд (., и усиление его с коэффициецгм усиления, задаваемым 6.оком 15 сравнения и анализа. Сигнал с выхода масштабирннцсго усилителя 7 поступает на вход дмплитудного детектора 5, затем на вход и.чсгрдчора 9, с выхс)дд к трого пс)ступа 1 н:1 вход хстройства О выборки-хрд)ц ниц и ц,: хол блока 1 11".1 ицдция начального зна и ция сигнала. 5 а;1 мицдцие начально)о си 1 Ила Г,осуцест,яе гся один раз д цикл брдботки в .оч устойцивого резания и еле 11)всрпения церехо;и, го процесса, со. провожддюцего период резания инструментд в 1 рдбч 1,11)аем н лета.)ь, и сснтвс те Гв с ос"г)ю 1ицср мен ),Ддлес дочцсцкк зцд н цие сигнала (.цер з дмлитусны) дискриминачор 4, где формируются синилы ( = - (l:н.)якиснеся уровнями порогов дискриминации, где ц, - масштабны козс 1)фицие гы, оцрсделясмые блоком 4;1 цисло порогов дискри минаци 1, выбирс ме в )анисимсги о конкретных уело. цй с брботки.:Ьддгцик 2 временных интервалов вмесе с одцовибрдтором 3 формирует импульсы, прдвляннцие блоком 10 выборк-хране- :, и 1 11 выходе уст ройствд 10 выборки.рдцеция полуцают сигнал (,. (фиг 2), измецяннций свое значение с частотой, определяемой периодом следования управляющих импульсов Т. Далее сигнал (/ подается на второй вход блока 5 сравнения и на вход блскд 15 сравнения и анализа, где происходят сравнение и анализ сигналов (l, и (,., цоступдосцих от амплитулного дискриминатор формирователя 14 и устройства 10 вь)брки-хранения, и по величине их рассоглдсвдцця блоком 15 сравнения и анализа формируется коэффициент усиления К, масштбирукщего усилителя 7.Б процессе здглубления инстрхмента в обр;)бдтывдему к) деталь устойчив)сть инструмента повышается вслсдствие увеличения цло)цадц контакта его с боковой поверхностью просверленной части отверстия. При этом устойчивость инструмента зависит от его режущей способности, так как износценцый цнс грумент разбивает отверстия, чем уменьшается площадь контакта. Повышение усойцивости инструмента приводит к увелиценцк жесткости системы СПИД и, как следствие, к уменьшению амплитуды колебаний. Б то же время по мере износа инстру5мента акустический сигнал, генерируемый в процессе резания, возрастает. При этом характер изменений амплитуды зависит не только от жесткости системы СПИД и режущей способности инструмента, определяемой его износом, но и от конкретных условий обработки, физико-механических свойств обрабатываемого материала и инструмента,Таким образом, на входы блока 5 сравнения поступают текущий сигнал (/ и сигнал (=Ь К причем значения последнего поступают с частотой, определяемой периодом следования управляющих импульсов Т. Сигналы lи (lсвязаны соотношением Ь 2=-, А, где Х - коэффициент пропорционалшо ти, о,ределяемый величиной К,. При умецьш н и величины регистрируемого сиг лдвызванном увеличением жесткости системы СПИД (цри загчублении инструмента), и неизменной величине износа происходит пропорциональное уменьшение величины текиего сигнала 1 и порогового с и гнала .постоянным коэффициентом пропорциональности % (фиг. 2). При возрастании амплитуды колебаний регистрируемого сигнала .,р, вызванном износом инструмента, увеличивается рассогласование сигналов в блоке 15 сравнения и дцдлизд, что приводит к умецьшению значений К При этом происходит увеличение значений тскущего "., и порогового О сигналв с уменьшением коэффициента пропорциональности Л (фиг. 2). Превышение сцгндлом 1, значения сигнала Ь, говорит о достижении цструментом предельного изцсд.В случае поломки инструмента, вызванной его износом или случайными факторами, происходят разнос и кратковременное возрастание текущего сигнала С/, превышение им зцачеция порогового сигнала с, что сигнализирует об аварийной ситуации (фг. 2).6Таким образом, в блоке 5 сравнения с)чвцивдк)тся тею шцйи цдл 1 и црцьй Ь сигнал, скорректировдцныи в загиги мости от изменения жесткоеиист мы СПИД и износа цнструмецд ьсс)и г венно в процессе обработки, и фрмцрус ся сигнал управления, поступдюшцй цдхол исполнительного устройства 6, осуписч влян щего управление процессом сверлеция. 10 Формула изоб 1 етеиия Система автоматического уц р д влец и япроцессом глубокого сверлеця, содср.кдцпя последовательно включенные датчик, предка рительный усилитель, активный фильтр и; полнительное устройство, отли аниияи тем, что, с целью повышения точцосгц, системз снабжена масштабцрующцм уси,чит.лом.амплитудным детектором, интегрдгром,- ройством выборки-хрзцения, блоком зцо минания, задатчиком временных интервалов,одновибратором, амплитудным дцскримцц;.тором, блоком сравнения и андлцзд, блоком выделения, блоком сравнения, причем выхо, активного фильтра подключен к входу блокд выделения и первому в.оду мзсцтдби 1 о.щего усилителя, выход которого подключен через последовательно включенные амплитудный детектор и интегратор к первому входу устройства выборки-хранения и первому входу блокд зд номи цд цця, здддтч як временных интервалов через одцовирзтр подключен к второму входу схемь выборкцхрднения, выход которой подкск)чец к обь- диненным первым входам блока сравнения ц блока сравнения и анализа, второй вход олока сравнения соединен с выходом блока выделения, выход блока сравнения соединен с испочнительным устройством, выход бчока запоминания подкчнчек входу дмплитудц- го дискриминатора, выходы которого снеди цены с вторыми входами блока сравнения ц анализа, выход которого подключен к вт рому входу мзсштзбируюцего усилите.я.1502260 Бескид Редактор Л Козориз Заказ 5011/17 рственного комитета по изобретени 13035, Москва, Ж - 35. Ра шсл о.издатеаьскнй комбинат Патссст ВНИИПИ Госуда Производствен(.оставитепь Л ехред Р Верееираж 894 ишинКорректо 11 одо и с но ч и открытиям при ГКНТн наб., д 4,5