Адаптивная система управления шлифованием изделий сложной формы

це аь,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3)005 В 130 РЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ тип). дя ПРАВЛЕ- т ОЙ ФОР- бп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВ(71) Куйбышевский институт инженеровжелезнодорожного транспорта(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 444630 кл. В 24 В 49/04, 19732. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3240643/18-24,кл. о 05 В 13/02, 1981 (прото(54)(57) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УННЯ ЛНфОВАНИЕМ ИЗДЕЛИЙ СЛОНМы, содержащая первый блок памяти,последовательно ооединенные двигатель вращения шлифовального круга,измеритель активной полезности мощности, нуль-орган уровня врезания,регулятор врезной дискретной подачии привод, последовательно соединенные измеритель припуска, команднопрограммный блок и осциллятор продольной подачи, подключенный выходомк первому входу объекта управления,второй вход которого соединен с выходом привода, третий вход - с выходом двигателя вращения шлифовального круга, четвертый входс выходом регулятора продольной подачи,а выход объекта регулирования соединен с входом измерителя припуска,причем второй вход регулятора врезной дискретной подачи соединен свыходом генератора дискретной врезной подачи, а третий вход - с вторым выходом камандно-программногобдока, последовательно соединенные схему выделения экстремума, первый блок разности и реверсирующий нуль- орган, при этом первый вход схемы выделения экстремума подключен к выходу измерителя активной полезной мощности, а выход задатчика точнос,ти формы - к второму входу реверси, рующего нуль-органа, выход которого подключен. к входу регулятора проольной подачи, о т л и ч а ю щ ас я тем,что с целью повышения. очности и производительности обра-. отки, она снабжена вторым блоком амяти, первым и вторым согласующими усилителями, вторым блоком .разности исхемой синхронизации, вход которой соединен с выходом реверсирующего нуль-органа, первый выход соединен с первым блоком памяти, второй выход - с вторым входом схемы выделения экстремума, третий выход - с вторым блоком памяти вторым входом соединенного с выходом второго блока разности, первый вход которого соединен с выходом схемы выделения экстремума и первым выходом первого блока памяти, второй вход которого соединен с вторым входом второго блока разности, а выход второго блока памяти через первый согласующий усилитель соединен с эадатчиком точности форьы и через второй согласующий усилитель подключен к третьему входу регулятора врезной дискретной подачишлифованного на предыдущем ходе На чертеже приведена блок-схема стола, уменьшилась деформация у. адаптивной системы управления шлиОна равна у =У.Для компенсациифованием иэделий сложной формы. уменьшившейся упругой деформации Система содержит первый блок пана следующем ходе шлифовальной баб- мяти, двигатель 2 вращения шлифо- ки ее перемещают к изделию на вели вального круга, измеритель 3 актив- чину 8, которая не равна 8, а ной полезной мощностинуль-орган 4 определяется конструкцией привода уровня вреэания, регулятор 5 врезной подачи. В процессе шлифования ходов дискретной подачи, привод 6, измеришлифовальной бабки вдоль изделия тель 7 припуска, командно-программного (десятки и сотни) и если не 1.0 мный блок 8, осциллятор 9 продольУчесть разницу между заданным ша-ной подачи, объект 10 управления, ,гом подачи Бд и величиной сошлифован регулятор 11 продольной подачи, генОго припуска .8, 82, , 8, то нератор 12 дискретной врезной пода- .деформации, У системы СПИД либо умень- чи, схему 13 выделения экстремума, шаются (если Бд8 ,), что приво первый блок 14 разности, реверсирую дит к увеличению машинного времени щий нуль-орган 15, задатчик 16 точшлифования, либо увеличиваются : ности формы, второй блок 17 памяти, (если Бд8, ,), что приводит . . первый 18 и второй 19 согласующие к завышенным режимам шлифования усилители, второй блок 20 разности, и влечет за собой прижоги на обраба" 20 и схему 21 синхронизации. тываемой поверхности или повышен- Система работает следующим обные экономические затраты (за счет разом.повышенного износа абразивных кру-При включении станка шлиф"вальгов) .ная бабка перемещается в зону шлилнализ процесса исправления ис фования. при достижении зоны шлиходной погрешности формы детали с фования начинает работать осцилляиспольэованием системы автоматичес- тор 9 продольной подачи. Одновременного регулирования длины хода стола ,но с генератора 12 врезной дискретшлифовального станка показывает,что ной подачи через регулятор 5 врезной для обеспечения высокого качества дискретной подачи на привод 6 врезфова ной поверхности (по геомет- ной подачи поступают импульсы, час 30рии и отсутствию дефектного, напри- ,тота которых соответствует скорости мер, по прижогам слоя) с одновремен- быстрого подвода шлифовального кру" . ным максимальным использованием га к изделию, При вреэании шлифо" возможностей станка по производитель- вального круга в изделие возрастает ности, необходимо регулировать ве- З 5 активная мощность двигателя 2 вращения шлифовального круга, которая иэмости от величины слоя п ип ска 888о и от величины слоЯ припуска 81, меряется измерителем 3 активной по; й фф В срезаемого (сошлифовыва- лезной мощности и соответствует емого) на каждом ходе стола станка. Мощности сил резания (в качестве парашение точности обработки и п оиэвозобретения является повы 40 метра сил Г.зания могут быть исполь" дительности обработки.ости обРаботки и проиэво- зованы также полезная мощность двигателя привода изделия, величинаПоставленная цель достигается темцель дупруи дформа что система снабжена вторым блоком .т п,1, Сигнал с выхода измерите- памяти, первым и вторым согласующими 45 ля 3 активной полезной мощности усилителями, вторым блоком разности ,подается на вход нуль-органа 4 уров- и схемой синхронизаЦии, вхоД котоРой , ня врезания. При достижении мощсоединен с выходомди ходом Реверсирующего ностью двигателя 2 вращения шлифонУль-оРгана, первый выхоД соеДинен вального круга заданного урцвня Ро50 срабатывает нуль-орган 4 уровнявреэания. Сигнал с его выхода подар мума, третий выход с ется на первый вход регулятора 5 вторым блоком памяти, вторым входом дискретной врезной подачи и выклюсоединенного с выходом второго блока чает скорость быстрого подвода шлиразности, первый вход которого сое- фовального круга. Одновременно вклю. д с выходом схемы выделения экст. чается в работу канал адаптивного инеи с вых о сх.55Ремума и пеРвым выходом первого бло- управления точностью формы детали. ка памяти, второй вход которогосоединен с вторым входом второго бло На вход схемы 13 выделения ка разности, а выход второго блока экстремума непрерывно подается памяти через первый согласующий уси 1 сигнал с измерителя 3 активной литель соединен с эадатчиком точнос- полезной мощности. Максимальное знати Формы и через второй согласующий чение этого сигнала в течение проусилитель подключен к третьему дольного хода выделяется в схеме 13 входу регулятора врезной дискретной выделения экстремума и с ее выхода подачи. 65 подается на первый вход первогоблока 14 разности, на второй вход блока 14 йепрерывно подается сигнал с измерителя 3 активной полезной мощности, Сигнал на выходе схемы 13 выделения экстремума нарастает по мере продвижения шлифовального круга к наиболее выступающей точке на образующей поверхности обрабатываемой детали. Сигнал на выходе первого блока 14 разности при этом равен нулю. По мере удаления шлиФовально го круга от наиболее выступающей точки на поверхности детали сигнал на выходе измерителя 3 активной полезной мощности уменьшается, однако сигнал на выходе схемы 1.3 выделе ния экстремума остается на прежнем уровне. Таким образом, на выходе первого блока 14 разности появляется сигнал, пропорциональный разности между максимальным значением ак" 20 тивной полезной мощности шлифования и ее текущим значением. Когда величина этого сигнала, подаваемого на первый вход реверсирующего нуль-органа 15, достигнет значения, равного 25 значению задающего напряженйя, подаваемого на второй вход реверсирующего нуль-органа 15 с задатчика 16 точности формы, на выходе реверисрующего нуль-органа 15 появляется командный сигнал реверса. Этот сигнал че, 30 рез регулятор 11 продольной подачи, и осциллятор 9 продольной, подачи осуществляет реверс стола шлифовального станка, Одновременно сигнал с выхода реверсирующего нуль-органа 15 запускает схему 21 синхронизации.Сиг,нал с третьего выхода схемы 21 синхро,низации записывает во второй блок 17 памяти значение сигнала на выходе второго блока 20 разности. По окон чании записи во второй блок 17 памяти на первом выходе схемы 21 синхронизации появляется импульс записи, которым переписывается значение сигнала на выходе схемы .13 выделения 45 экстремума в первый блок 1 памяти. Таким образом, в первый блок памяти записывается сигнал, соответствующий максимальной активной мощности двига" теля 2 вращения,шлифовального круга 50 за предыдущий продольный ход шлифовальной бабки. По окончании записи в первый блок 1 памяти на втором выходе схемы 21 синхронизации появляется сигнал сброса на схему 13 выделе ния экстремума. Начинается новый цикл измерения.Сигнал с выхода второго блока 17 памяти, представляющий собой сигнал коррекции, пропорциональный разности максимальных значений активной полезной мощности двигателя 2 вращения шлифовального круга за предыдущий и ,последующий продольные ярды шлифовальной бабки, через первый согласующий усилитель 18 подается на вход задатчика 16 точности формы, а через второй согласующий усилитель 19 - на четвертый вход регулятора 5 врезной дискретной подачи, изменяя таким образом длину продольных ходов шлифовальной бабки и амплитуду врезной дискретной подачи в зависимости от точности формы детали в продольном сечении и величины натягов в оистеме СПИД,Контроль размера обрабатываемой детали ведется измерителем 7 припуска, сигнал с выхода которого подается на вход командно-программного блока 8. При достижении размером детали заданной величины командно- программный блок 8 выдает сигналы в. осциллятор 9 продольной подачи на прекращение осцилляции шлифовальной бабки и в регулятор дискретной врезной подачи 5 на отводшлифовальной бабки из зоны обработки, Процесс . шлифования заканчивается.В результате испытаний предлагаемой системы установлено следующее.Применение системы при изготовлении гильзы дизельного двигателя тепло. Воза обеспечивает дисперсию размера в пределах 0,018 мм по существующейтехнологии - до 0,050-0,060 мм), погрешность Формы по образующей состав 1 ляет 0,009 мм (по существующей технологии .погрешность формы достигает величины 0,025-0,04 мм).Для обеспеченйя высоких показателей обработанных поверхностей по существующей технологии предусмотрено исправление этих погрешностей путем примения дополнительной операции - хонингования.Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить высокие качест венные показатели обработанной поверхности при одновременном снижении машинного времени на операции шлифования на 25-30% за счет адаптивного управления исправлением исходной погрешности формы гильзы в процессе сошлифования припуска и исключает необходимость применения дополнительной операции.хонингования. Все это в совокупности повышает производительность обработки ло 70 и создает прямой экономический эФфект только по системе МПС 406,2 тыс. руб.1075232 Эаказ 496/41 ж 842 ПодписноВНИИПИ Го о комитета СССРпо дела и открытий113035, М Раушская наб., д. 4/5 Тирасударственногм изобретенийосква, Ж,лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектна Составитель П.КудрявцевРедактор Р.Цицика Техред С.Легеза Корректор Ю.Макаренко