Способ адаптивного управления процессом врезного шлифования

;й ОПИС ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистические Республик(22) Заявлено 07.12.77 (21) 2551575/25-08с присоединением заявки йо(51)М. Кл.з В 24 В 49/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликоваиия описания 15.11. 80(72) Авторы изобретения А. С. Коньшин, Л. Н. Цейтлин, Л. В. Марголин, В. А. Ривкин и Т. Д. Долидзе Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станков(54) СПОСОБ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМВРЕЗНОГО ШЛИФОВАНИЯИзобретение относится к шлифованию и может быть использовано в станках, работающих врезным методом, в основном в станках с ЧПУ, в условиях мелкосерийного производства. 5Известен способ адаптивного управления шлифования, использующий в качестве управляющего параметра постоянную времени динамической системы станка. Этот способ состоят в опре Ц делении величины постоянной времени в течение переходного режима,вызванного ступенчатым снижением подачи шлифовального круга, путем измерения отрезка времени, соответствующего 15 уменьшению мощности шлифования в 2,7 раза, и последующего расчета упругой деформации системы СПИД 1)Недостатком известного способа управления является то, что измерения 2 происходят на этапе чистовой обработки, поэтОму команда на переход к чистовой обработкб, выдаваемая в зависимости от величины упругой деформации системы СПИД, может быть 25 реализована лишь при обработке следующей детали. Исходя из этого, указанный способ не может быть реали- зован в мелкосерийном и единичном производстве, в том числе при абра ботке ступенчатых валов на станках с ЧПУ, где условия обработки, в частности постоянная времени, меняются при переходе от одной шейки к другой. Это вынуждает использовать в этих случаях традиционный способ управления с постоянной величиной припуска на чистовую обработку, что ведет к снижению производительности.Цель изобретения - повышение производительности обработки.Цель достигается тем, что после достижения установившегося режима резания на этапе черновой обработки поверхности измеряют упругую деформацию системы СПИД и устанавливают припуск на чистовую обработку, определяемый умножением измеренной величины упругой деформации на отношение разности скоростей съема на черновом и в конце чистого этапов к скорости съема на черновом этапе обработки,На Фиг.1 изображена диаграмма подачи шлифовального круга и скорости съема обрабатываемого материала; на Фиг.2. - диаграмма текущего припуска изделйя и положения шлифовального круга; на фиг.З " блок-схема алгоритма адаптивного управления.(5) 40 45 50 бО 65 На фиг,1 показано изменение подачи шлифовального круга в различные моменты времени Т двухступенчатогоцикла врезного шлифования. Циклсостоит иэ чернового этапа с подачейЧц и чистового этапа На практике1встречаются два основных вариантачистового этапа. При первом варианте (кривая 1) подача на этапе чистовой обработки равна нулю, т.е. имеет место режим выхаживания. При втором варианте (кривая 2) подача наэтапе чистовой обработки ЧН отличнаот нуля.Указанный цикл обработки являетсяоптимальным по быстродействию. Для его реализации в станке и обеспечения минимального времени обработкинеобходимо определить величину припуска, при котором осуществляется переход с черновой подачи на чистовую. Эта величина припуска должнаобеспечить в момент окончания обработки заданную иэ технологических соображений (шереховатость, прижоги) скорость съема Ч 2, .Скоростьсъемаотличается от величины подачишлифовального круга, что видно из Фиг,1, где штриховой линией показаноизменение скорости съема в функции времени,для двухступенчатого цикла. Величина припуска, снимаемого на этапе чистовой обработки, равна площади,заключенной под кривой скорости съема от момента перехода на чистовую обработку 1 до момента окончания цикла ьо .Как следует из теории рабочего цикла при шлифовании, точка переключения с черновой на чистовую обработку определяется величиной припуска П (Фиг.2): где Т - постоянная времени процессаЧ - скорость съема металла на этапе черновой обработки.В частном случае, когда ЧнО, т.е. при цикле с выхаживанием, величина припуска, соответствующего переключению на выхаживание, равна:П = т ( Ч, - Ч ) (2)Обычно величина доводочной подачи Чн0,1 Ч; в этом случае с погрешнностью не более 3 можно вместо Формулы (1) пользоваться формулой (2). Для реализации цикла, изображенного на Фиг.1 и 2, .необходимо определить величину постоянной времени Т. В отличие от ранее известных способов в предлагаемом цикле шлифования величина постоянной времени Т определяется не в переходном, а в установленном режиме за период времени (;,;а сЬд) для цикла с выхаживанием (кривые 5 и 7) и,(,; 1 ) для цикла с доводочной (кривые Ъ и 8).Величина упругой деформации системы, СПИД равна:Н =П 1 (3) где 51 - положение шлифовального круга, (штриховая линия);П - текущее значение припуска (сплошная линия).Величина постоянной времени Т выражается через упругую деформацию и скорость съема:Т(4) В установившемся режиме, когда текущее значение стабилизируемого параметра (например, силы шлиФования) равно установочному значению, величина скорости съема Ч, равна подаче шлифовального круга Чн тогда,На фиг,3 изображена блок-схема алгоритма адаптивного управления в соответствии с предлагаемым способом. По команде "начало цикла" включается блок стабилизации (БС), которыйосуществляет управление приводом подачи шлифовального круга, Одновременно производится периодический опрос дат.- чика силы (ДС) и сравнение его показаний с установленной величиной Ро . При достижении установившегося режима резания ( Р=Р ) производится опрос прибора активного контроля (ПАК), датчика положения шлифовальной бабки (ДП) и блока стабилизации (БС), на выходе которого образуется сигнал, соответствующий подаче шлиФовального круга Чн 1Затем производится расчет припуска на чистовую обработку по формуле (5) и сравнение текущего припуска П с вычисленным значением П 2. При достижении припуска П происходит выключение блока стабилизации и включение доводочной подачи. Управление передается прибору активного контроля (ПАК), который отводит круг от детали при достижении заданного размера. Формула изобретения Способ адаптивного управления процессом врезного шлифования, цикл которого состоит из этапов черновой и чистовой обработки с определением упругой деформации системы СПИД, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности обработ)и, после достижения установившегося режима резания на этапе черновой779 О 52 йорктьСйнааПоооиа у Н 7 ПРлояенне еупдорто яприпух обработки поверхности измеряют Упругую деФормацию системы СПИД и устанавливают припуск на чистовую обработку, определяемый умножением измеренной величины упругой деформации на отношение разности скоростейсъема на черновом и в конце чистового этапов к скорости съема на черновом этапе обработки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Михелькевич В. Н. Автоматичес кое управление шлиФованием, М., "Машиностроение", 1975, с.126, 280779052 Исксдн 0 анйы Составитель В. Влодавскедактор С. Тараненко . Техред Е.Гаврилешко Ив ррек одписно Государсто делам иМосква, Ж 3аттфэююППП "Патент 5 Ужгород, ул. Лроектна и Идобньв анние Фр