Устройство для автоматического управления процессом обработки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 040680 (21) 2934469/25-08с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл,В 23 В 25/06 Гасударственный комнтет до делам нэабретеннй н открытийЗаявитель елорусский ордена Трудового политехнический инст ра(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБРАБОТКИ Изобретение относится к машиностроению, в цастности к станкостроению и предназначено для использования при обработке металлов резанием с применением систем адаптивногоуправления,Известно устройство для автоматического управления процессом обработ.ки, состоящее из динамометрическогоузла, датчика, измеряющего размердетали, датчиков, измеряющих деформации системы СПИД под действием усилия резания, управляющего электронного устройства, включающего задатцик, блоки сравнения и управления,иисполнительного механизма малых перемещений, В процессе обработки дина.мометрицеский узел фиксирует уровень сил резания, а датчики - откло"нения размеров детали и деформациисистемы СПИД. Сигналы поступают вуправляющее электронное устройство,которое, в свою очередь, дает команду на изменение величины подачи,2что обеспечивает постоянный уровеньсил резания, и включает исполнительный механизм малых перемещений,обеспечивающий изменение положенияинструмента и корректировку размераобрабатываемой детали 11.Недостатками устройства являютсясравнительно низкая стабильностьпроцесса обработки вследствие значительного количества звеньев в систето.мах измерения, сложные конструкцииузлов сравнения и управления параметрами процесса обработки, Устройство отличается узким диапазономего применения вследствие отсутствия 15возможности управления положениемрежущего лезвия относительно обработанной поверхности в конце обработки (при отсутствии деформаций системы СПИД), Это ограничивает использование устройства, например, нарастоцных станках, так как устройство не обеспечивает безрисочного отвода.Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение диапазона использования.Поставленная цель достигается темчто динамометрический узел и исполнительный механизм малых перемещенийвыполнены в виде державки инструмента с двумя пазами, в одном из которых установлен датчик, например,пьезоэлектрический, измеряющий силы резания и деформации системыСПИД, подключенный к блоку сравнения, а во втором - провод исполнительного механизма малых перемеще"ний, соединенный с блоками сравнения и управления.На Фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг.Устройство состоит из державкиинструмента, имеющей паз 2, в котором установлен датчик 3, например,пьезоэлектрический, который измеряет величину тангенциальной и радиальной сил резания. В державке 1 выполнен также паз 4, в котором установлен привод исполнительного механизма, выполненный в виде пьезоэлемента 5, обеспечивающий разворотвершины резца в плоскости, параллельной основной плоскости. Устройствовключает в себя датчик 6, измеряющийразмер детали 7, задатчик 8, блок 9сравнения, блок 10 управления и командоаппарат 11 управления величиной подачи.Устройство работает следующим образом,88 410 управления, который, в свою очередь посылает сигнал на пьезоэлемент 5, который путем увеличенияразмера Ь разворачивает головку инструмента относительно упругого элемента К по радиусу Й (фиг, 1) и производит корректировку размера обработки, Блок 10 управления посылаеттакже сигнал к командоаппарату 11 управления величиной подачи, изменялтаким образом величину сил резания,При необходимости обеспечения безрисочного отвода инструмента от детали, блок управления после окончания рабочего хода посылает сигнал напьезоэлемент 5 и вершина резца отводится от детали вследствие измененияразмера ЬРазмещение измеряющего и управляющего элементов в одной державке инструмента дает возможность максимально упростить конструкцию устройства, При этом отпадает необходимость в механизме микроперемещений, дублирующих измерительных устройствах и в использовании соответствующих передаточных механизмов. Использование предлагаемой конструкции устройства позволяет обеспечить высокую стабильность размера обработки, а также расширить сферу применения устройства эа счет . использования, например, при расточке отверстий сбезрисочным отводом инструмента.Формула изобретенияПеред началом обработки блок 9 сравнения балансируется совместно с датчиком 3 и задатчиком, 8, а на пьезоэлемент 5 подается первичный сигнал от блока 10 управления,обеспечивающий возможность дальнейших45 перемещений вершины резца во вэаимнопротивоположных направлениях, В процессе обработки силы резаниядействуют на датчик 3, который посы,- лает сигнал на блок 9 сравнения. Од 5 О новременно в блок 9 сравнения поступает сигнал от датчика б о размерах обрабатываемой детали. В том случае, если силы резания и деформации системы .СПИД превышают допустимые значения, устанавливаемые с помощью за датчика 8, а размеры детали 7 выходят из пределов полл допуска, блок 9 сравнения посылает, сигнал на блок Устройство для автоматического управления процессом обработки, содержащее динамометрический узел,датчики отклонения размеров детали и деформации системы СПИД, подключенные к электронному устройству, включающему задатчик, блоки сравнения и управления, и исполнительный механизм малых перемещений с приводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона использования устройства, динамометрический узел и исполнительный механизм малых перемещений выполнены в виде державки инструмента с двумя пазами, в одном из которых установлен датчик деформации СПИД, подключенный к входу блока сравнения, а во втором - привод исполнительного механизма. малых пе 5 92168 ремещений, подключенный к выходам блоков сравнения и управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 8 61, Монография "Адаптивное управление станками". Под ред. Б.,С.Балакшина, М "Машиностроение", 1973, с. 581-58 й.921688 иг. 2 Составитель В,ЖигановА.Шандор Техред 3. Фанта Корректор А,Дзятко Редак Проектная Заказ 215/11 ВНИИПИ Г по де 113035) МоскТираж 1151сударствейного комите ам изобретений и откр а, Ж, Раушская наб филиал ППП "Патент", г. ужгород,Подписноеа СССРтийд. /5