Система управления станков дляабразивной обработки

Союз СоветскниСоцналистическмиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ и 1831589(53) УДК 621 е 57 3(088.8) ао делам изобретений . и открытийОпуУликовано 23.05,81 Бюллетень Ле 19Дата опубликования описания 27.05.81 Г. Й. Журавлев, А. Г. Орлов, Г. И. Панин, ф.Г -Стр 4 дЬв.гцентральный научно-исследовательский и конструкторскийинститут топливной аппаратуры автотрантоных и"стационарных:двигателей(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОГКИ Изобретение относится к автомати-ческому управлению станками для доводки отверстий, преимущественно глухих.Известна система управления процессом доводки, которая состоит .из при 5 вода разжима инструмента, привода вращения и возвратно-поступательного движения детали, датчика крутящего момента, сравнивающего устройства, один вход которого соединен с выходом датчика, а другой подключен к задатчику. Выход сравнивающего устройства соединен с двигателем разжима.Важнейшим параметром, характеризующим процесс доводки, является величина удельного давления инструмента на деталь., В то же время особенность доводки глухих отверстий состоит в том, что при возвратно-поступательном движении инструмента или детали, необходимом для осуществления доводки, инструмент частично выходит из обрабатываемой детали и площадь контакта инструмента с оурауатываемой деталью изменяется в течение 2одного двойного хода. Например, при доводке направляющего отверстия в корпусах распылителей указанная плошадь меняется более, чем в три раза. Величи на крутящего момента сил резания, действующего на инструмент, с лределяется соотношениемКР Здгде К - коэффициент пропорциональностиР - величина удельных давлений)ндВ - величина площади контакта детали с инструментом.Так как величина 5 многократно циклически изменяется в процессе доводки,гкВ то и величина Р, равная Руд=К - -. является переменной, т.е. сам принцип стабилизации .режимов резания, используемый в известной системе управлении, подразумевает непрестанное циклическое .изменение удельных давлений в зоне оурауотки ЫПеременное во времени и вдоль образую щей обрабатываемого отверстия значение удельного.:давления вызывает неравно 3 83 ,рность вьем,: металла по длине обра-. зующей отверстия и искажение продольной геометрии последнего, В этом сос. - тоит основной недостаток известной системьг управления при доводке глухих отверстий. Кроме того, из-а изменения величины Р в течение одного двойного хода, процесс доводки не являетсяоптимальным по критерию производительности.Цель изобретения - повышение точности обработки и увеличение производительности при доводке глухих отверстий,Поставленная цель достигается тем, что система управления осуществляет автоматическое поддержание постоянной и оптимальной величины удельного давления в зоне обработки, для чего в известную систему управления станком для абразивной обработки, содержащую двигатель привода разжима инструмента, привод вращательного и возвратно-поступательного движения детали относительно инструмента, дътчик крутящего момента сил резания, усилитель, выход которого подключен к обмотке управления двигателя разжима инструмента и блок сравнения с задатчиком, вхд ктро связан со входом усилителя, дополнительно введ=ны соединенные последовательно датчик перемещения детали относительно инструмента, усилитель-ограничитель и блок .деления, выход которого подключен ко второму. входу блока сравнения, а ко второму входу блока деления подключен датчик крутящего момента.та чертеже представлена блок-схемасистемы управления доводочным станком,Система содержит электродвигатель 1привода разжима инструмента, устройство 2 преобразования вращательного движения привода в поступательное движение конической оправки 3, разжимающей инструмент 4, привод 5 вращательного и возвратно-поступательного движения детали 6, датчик 7 крутящего момента сил резания, датчик 8 перемещений детали относнтельно инструмента, усилитель-ограничитель 8, блок 10 депеши, блок 11 сравнения, задатчик 12 оптимального значения удельного давления и усилитель 13.Коэффициент усиления усилителя-ограничителя устанавливаетс я пропорционально величине обрабатываемого диаметра.Таким образом, на выходе усилителя- ограничителя сигнал пропорционален произведению длины образующей отверстия, 55 управляющий электродвигателем 1 привода разжима инструмента, также имеет максимальное значение и вызывает ускоренный разжим инструмента 4. По мере уменьшения зазора между стенками детали по которой имеет место контакт с инструментом на величину диаметра,т,е. пропорционален плошади контакта. Блок деления осуществляет операцию делениясоответствующих электрических величин,реализуя отношение, величинаМсгкоторого прямо пропорциональна величинеудельного давления Р,Необходимость выполнения усилителяв виде усилителя-ограничителя вызванатем, что длина притира нри доводкеглухих отверстий меньше длины обрабатываемого отверстия, в результате чегона протяжении одного хода инструмента 15относительно дейли имеется промежуток времени, в течение которого всяповерхность притира контактирует с довьдимой поверхностью, т,е. площадь контакта постоянна. Ограничение (насыщение)усилителя-ограничителя наступает вмомент, когда инструмент находится вположении максимального контакта с детальюСистема работает следующим образом,В начале цикла доводки, когда инструмент 4 разжимается, но еще не касаетсястенок доводимого отверстия детали 6,на вход блока деления поступает сигнал,пропорциональный величине крутящегомомента с датчика 7 крутящего момента,на другой вход блока 10 деления посту.- пает сигнал с датчика 8 линеггных перемещений через усилитель-ограничитель 8.Эелггчина сигнала определяется положением детали 6 относительно инструмента4 и пропорциональна глощади конгакюдетали 6 с инструментом 4 сДо момента касания разжимающего ин О струмента 4 стенок детали 6 величинакрутящего момейта, действующего наинструмент 4,и соответствующего электрического сцгнала, вырабатываемогодатчиком 7 крутящего момента, оченьмалы, Поэтому сигнал на выходеблока 10деления, подаваемый на один из входовблока 11 сравнения, близок к нулю. Навторой вход блока сравнения постоянно подается электрическая величина, пропорциональная оптимальному значению Рс задатчика 12, В этот момент на выхоце блока 1 1 сравнения имеет местомаксимальный по величине сигнал, При.этом сигнал на выходе усилителя 13,10 формула изобретенная 5 8316 и инструмента 4 возврастает величинакрутящего момента на инструменте и со-.ответствующего ему электрического сигнала, вырабатываемого датчиком 7 момента, В результате уменьшается величина сигнала на выходе блока 11 срав-.нения и, соответственно, сигнала, управляющего приводом разжима инструмента,Скорость разжима уменьшается.Таким образом в случае превышенияоптимальным значением удельного давления, поступающим от задатчика 12,мгновенного значения этой величины,вырабатываемого блоком 10 деления, происходит разжим инструмента 4. Это проис ходит потому, что управляющий сигнал,формируемый блоком 11 сравнения и усилителем 13, имеет положительное значение. В противоположном случае управляющий сигнал имеет отрицательное 20значение и инструмент сжимается, Важноотметить, что скорость разжима и сжатияинструмента пропорциональна разностимежду величинами сигналов, поступающихна сравнивающее устройство 11. Приравенстве оптимального и текущего значений удельного давления на выходе сравнивающего устройства 11 имеет место нулевой сигнал и изменение диаметра ин-.струмента 4 не происходит.30Таким образом осуществляется регулирование двигателя разжима-притираинструмента в зависимости от величиныудельного давления. В результате повышается точность доводки и производитель- З 5ность процесса при обработке глухихотверстий,Величина удельного давления задается для конкретных условий обработки. 589 6Так, например, при доводке отверстий диаметром от 6 до 9 мм пастой на основе элекрокорунда белого и материала детали с твердостью НС=55";60 (сталь18 Х 2 Н 4 ВА) Р, =1 кг/смф%. При этом обеспечивается точность геометрической формы доводимых отверстий впродольном сечении в пределах 0,5 мкм,Система управления станком для абра" зивной обработки, например для доводки отверстий, содержащая двигатель привода разжима инструмента, привод вращательного и возвратно-поступательного движения детали относительно инструмента, датчик крутящего момента сил резания, блок сравнения, к одному из входов которого псдключен задатчик сравниваемой величины, а выход через усилитель соединен с двигателем привода разжима инструмента,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки глухих отверстий, в систему дополнительно введены соединенные посдедовательно датчик перемещения детали относительно инструмента, усилитель-ограничитель и блок деления, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, а ко второму входу блока деления подключен датчик крутящего момента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР831589 орректор Е. Ро аз 3013/17 Тираж 915 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушскодписное СССР наб., д,Проектная, 4 р Редактор А. Шишкин филиал ППП "Патент, г Составитель В. АлексеенкоТехред А.Савка