Устройство для регулирования скорости резания

1 и 1878541 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.11.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯкро зон тал Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано при шлифовании ответственных деталей из труднообрабатываемых материалов.Известны устройства для регулирования скорости резания на станках с регулируемым приводом, содержащие датчик температур, задатчик сигнала предельной контактной температуры и электрический блок сравнения сигналов контактной температу ры, включающий прибор для регистрации сигналов контактной температуры, функциональный преобразователь сигналов контактной температуры и сумматор, работающий в режиме вычитания, соединенный с 15 задатчиком сигнала предельной контактной температуры 11.Известные устройства обеспечивают возможность регулирования скорости резания только по одному значению регистрируе мой датчиком температуры. Однако при шлифовании температура поверхности детали в разных точках зоны резания многократно изменяется (фиг. 1), что связано с дискретным характером процесса резания 25 при шлифовании, в связи с отсутствием у шлифовального круга сплошной режущеймки. Установлено, что температура в е контакта шлифовального круга с деью характеризуется двумя определенны- Зо ми значениями: импульсной температурой, возникающей в зоне резания отдельных зерен круга, и контактной, охватывающей всю зону контакта, причем разница в величине этих температур очень большая (до нескольких раз).Поэтому регулирование скорости резания только по одному значению температуры не достаточно для обеспечения высокого качества обработки,Целью изобретения является повышение качества шлифования за счет регулирования скорости резания по величине контактной и импульсной температур.Для этого устройство снабжено задатчиком сигнала предельной импульсной температуры, блоком сравнения сигналов импульсной температуры, состоящим из прибора регистрации сигнала импульсной температуры, функционального преобразователя сигналов импульсной температуры и амплитудного дискриминатора, соединенного с задатчиком сигнала предельной импульсной температуры, а также согласующим звеном, вход которого соединен с электрическими блоками сравнения контактной и импульсной температур, а выход - с регулируемым приводом вращения шлифовального круга, и фильтром нижних частот, встроенным между датчиком темпе 8785413ратур ц блоком сравнения контактной температуры.Датчик температур может быть выполнен в виде полуискусственной термопары,в которой изолированный электрод выполнен с размерами поперечного сечения, равными 0,1 - 0,2 от размера зерен основнойфракции шлифовального круга,Датчик температур может быть выполнен в виде фоторезистора, установленноговнутри шлифовального круга.Прибор для регистрации сигналов контактной температуры может быть выполнен в виде электронно-лучевого осциллографа с длительным послесвечением, а прибор для регистрации сигналов импульснойтемпературы - в виде электронно-лучевогоосциллографа с электронной памятью.На фиг. 1 показана характерная осциллограмма температуры, возникающей в зоне резания; на фиг. 2 - схема предлагае.мого устройства; на фиг. 3 - в увеличенном масштабе конструкция датчика вразрез диаметральной плоскостью); на фиг.4 - схема установки датчика в виде фоторезистора.Датчик 1 температур в предлагаемомустройстве соединен с блоком 2 сравненияимпульсной температуры, содержащим прибор 3, регистрирующий сигналы импульсной температуры, функциональный преобразователь 4 сигналов импульсной температуры и амплитудный дискриминатор 5,выделяющий разницу сигналов фактической и заданной величин импульсной температуры.Кроме того, датчик 1 соединен черезфильтр б нижних частот, имеющий полосупропускация 10 кГц, с блоком 7 сравненияконтактной температуры, содержащим прибор 8, регистрирующий сигналы контактнойтемпературы, функциональный преобразователь 9 сигналов контактной температурыи сумматор 10.В устройстве используются два задатчика температур, задатчик 11 импульснойтемпературы, соединенный с дискриминатором 5, и задатчик 12 температуры, соединенный с сумматором 10.Дискриминатор 5 и сумматор 10 соединены с согласующим звеном 13, выход которого подключен к приводу 14 вращенияшлифовального круга 15.Датчик 1 может быть выполнен в видеполуискусственной термопар ы с микроэлектродом 16, отделенным от материаладетали изоляцией 17, Толщина микроэлектрода с изоляцией должна составить неболее 0,1 - 0,2 от размера зерен основнойфракции шлифовального круга. Датчик 1 может быть также выполнен в виде фоторезистора 18, установленного внутри шлифовального круга на планшайбе 19,10 15 20 30 35 40 45 50 55 00 4Устройство работает слсдуюгцим образом.Датчик 1 создаст электрический сцгцаи, пропорциональный фактической тсмцсрат)- ре, характерные значения которой; о: аз;",;ы на фиг. 1 1 импульсная - Т, коцтактцая - . Т). Сигнал по электрической цепи подается в блок сравнения импульсной температуры, где осуществляется прибором 3 регистрация величины сигнала импульсной температуры, а функциональным преобразователем 4 - его преобразование в соответствии с термоэлектрической характеристикой датчика, которая обычно цслццейца. Затем преобразованный сигнал попадает в амплитудный дпскрпмццатор 5. Сюда (с от задатчцка 11 поступает сигнал, соответствующий заданной вели пшс импульсной температуры. Я амплитудном дискриминаторе выделяется разностцый сигнал, который передается в согласуюгцее звено 13.По другой цепи от датчика 1 через фильтр 6 сигнал передается в блок 7. Благодаря тому, что фильтр 6 имеет полосу пропускания 0 - ;10 кГц, в блок сравнения сигнала контактной температуры попадает сигнал, соотвстствующий огибающей Т (фиг. 1), т. е. только сигнал, пропорциональный контактной температуре, Здесь прибором 8 регистрируется величина сигнала контактной температуры и преобразователем 9 преобразуется в соответствии с фактической целицейцостыо термоэлектрической характеристикой датчика. Затем сигнал передается в сумматор 10, в который поступает также сигнал, соответствующий заданной контактной температуре, из задатчика 12, Сумматор работает в режиме вычитания. Поэтому ца выходе его появляется разцостный сигнал, пропорциональный отклонению фактической контактной температуре от заданной. Этот разностный сигнал передается в согласующее звено 13. Согласующее звено выполнено из логических элементов ИЛИ, обеспечивающих прохождение максимального из поступивших сюда сигналов отклонения импульсной и контактной температур. Выделенный в звене 13 и прн необходимости усиленный сигнал подается к приводу 14 для коррекции скорости резания.В связи с кратковременностью сигналов температуры, возникающей при шлифовании, в устройстве для регистрации контактной температуры предусмотрено выполнение прибора 8 в виде электронно-лучевого осциллографа с длительным послесвечением, а для регистрации импульсной температуры - выполнение прибора 3,в виде электронно-лучевого осциллографа с электронной памятью известной конструкции.Применение устройства для регулирования скорости резания по величине допускаемых импульсной и контактной темпера878541 и и тур дает возможность обеспечить обработку деталей без дефектов и при высокой производительности. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования скорости резания к шлифовальному станку с регулируемым приводом вращения шлифовального круга, содержащее датчик температуры в виде, например полуискусственной термопары, задатчик сигнала предельной контактной температуры и блок сравнения сигналов контактной температуры, включающий прибор для регистрации сигналов контактной температуры, функциональный преобразователь сигналов контактной температуры и сумматор, работающий в режиме вычитания, соединенный с задатчиком сигнала предельной контактной температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества шлифования, оно снабжено задатчиком сигнала предельной импульсной температуры и соединенным с пим блоком сравнения сигналов импульсной температуры, который связан также с датчиком температуры, кроме того, фильтром нпкних частот, встроенным между датчиком температуры и блоком сравнения контактной температуры, а так же согласующим звеном, вход которогосоединен с блокамп сравнеш 1 я контактной и импульсной температур, а выход подключен к регулируемому приводу вращения шлифовального круга.10 2. Устройство по п. 1, о т л н ч а ю щ е е с ятем, что блок сравнения сигналов импульс 1 юй температуры выполнен из включенных последовательно прибора регистрации сигнала импульсной температуры, функцио нального преобразователя сигналов импульсной температуры 11 амплитудного дискриминатора, причем выход задатчика импульсной тсмпсратуры подключен к входу амплитудного дискриминатора, выход кото- "0 рого связан с входом согласующего звена,Исто ьпикп информации,принятые во внимание при экспертизе1. Балакшин Б, С. и др. Лдаптивное уп 5 равленпе станками. - М., Машиностроение,1973, с. 314.878541 Аы 4 Рсдакт Петро Типография, пр. Сапунова,аказ 2346/181 ПО Г 1 оиск Составитель Т. Юдахина Тс.;род И. Забояотнова Корректор Т. Трушкин Изд. М 615 Тирак 915 Подписноесударствснпого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )1(-35, Раушская ваб., д. 4,5