Способ управления поперечной подачей внутришлифовального станка

Сециавистииесиеспубии 1) Дополнит ое к авт. свид-ву(22) Заявлено 0104,7 б (21 319/25"08 Кл,4 В 49/00 присоединением23) Приоритетяв Государственный комнт СССР Фо делам изобретений н открытийОпублнкова Дата опубли 027 вания описан.л. Шлейф 1) Заявитель Особоеконструкторское бюро по проектированию средст автоматизации и контроля и электроэроэионного оборуд ания СПОСОБ УПРАВЛЕ ВНУТРИШПИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧЕЙФОВАЛЬНОГО СТАНКА Изобретение относится к металло,режущим станкам с системами автоматического управления и может быть использовано на внутришпифовальных станках.Известен способ, по которому управление осуществляется по величине текущего размера и отклонению формы 1(.Недостатком этого способа является низкая точность по отклонению формы поверхности, в частности конусности, поскольку возникающая динамическая погрешность, вызывающая отклонение фактической конусности от заданной, зависит от скорости изменения подачи во времени и следовательно и скорость изменения конусности находится в прямой зависимости от скорости изменения подачи.С целью повышения точности и производительности по предлагаемому спо" собу управление поперечной подачей на участке чистового шлифования производят в два этапа, причем на"пер" вом этапе значени- подачи устанавливают равным нулю, на втором этапеи на доводочном участке управление по-дачей осуществляют по программе регулирования скорости изменения конус- ности в функции конусности, а окончание этапов определяют заданными значениями конусности для каждого иэ этапов.На фиг. 1 а показана зависимость скорости изменения конусности от его текущего значения; на Фиг. 1 б - изменение конусности отверстия за цикл обработки 1 на фиг. 2 - функциональная схема устройства, реализующего способ управления поперечной подачей; на Фиг. 3 - принципиальная схема устройства,;С целью сокращения времени чистового шлифования скорость изменения конусности на первом этапе чистового шлифования (1-ый участок графика на фиг. 1 а) устанавливается максимально возможной, что соответствует нулевому значению поперечной .подачи. При этом скорость .измененйя конусности меняется пб экспоненциальному закону. Окончание первого этапа опре" деляется заданным значением конусности КНа втором этапе чистового шлифования (2"й участок графика на Фиг. 1 а) зависимость между конусностью и скоростью ее изменения принята линейной. Коэффициент пропорциональности С между конусностью и скоростью ее изме, ф "иеиия на этом участке выбираетея из ., обработки существенно сокРащается последующих соображенйй:"сравнению с" прототипом,а) скорость измейения конусностифункциональная схема управления,"соответствующая"второму заданному зна состоит из датчика 1 контроля конусчению конусности К д (для цилинд ности, Усилителя 2, дискретного пре"рических отверстий - нулевому эначе-образователя 3 сигнала датчика 1,иию), устанавливается равной нулю) датчика 4 контроля скорости изменеб) скорость;Ч изменения конуснос- ния конусности, сумматора 5, усилите" ти", Соответствующая верхней "тфййице ля б выходного сигнала сумматорак, )бпустимого отклонения д конус- датчика 7 контроля припуска, дискретностиот заданного значения К , ф , ного преобразователя 8 сигнала датвыбирУйтбЯ максимально возможнЬй при чика 7, электрического привоДа 9 меубйовии, что при этом динамическая ханизма 10 поперечной подачи, техно: пог 1 йшность не выходит за границы до логического звена 11 (станок-приспо"пустимогб отклонения конусности, собление-инструмент-деталь) и пройорВыбор Величины линейного участка цнонального блока 12, обеспечивающеобусловлен только динамическими ха- )5го заданную зависимость между конус рактеристиками системы регулирования, " ностью обрабатываемого отверстия и-т","е йиФЙмЪхьная величина этого участ . скоростью ее изменения,причем блок 12ка вйбираетсяЙ"условия,"ЖЕГсйстема может" бы%-вМЛючен или в цепь отри- - .яГгуюйфоМъФйя должна успеть реалиэо . цательной обратной связи (см, фиг. 2)вать заданный закон прежде, чемконусЮили в цепьзадающего воздействияность обрабатываемого отвеРстия до (это полакение блока показано пунктистигнет значения К ром) .Способ управленйй поперечной пода Принципиальная схема предлагаемогочей сМйка"осуществляетсяследующим - устройства состоит иэ датчика 7 конобразом. 25 троля припуска, содержащего каретпосле этапа чернового шлифования, ку 13 с -измерйтельным наконечником " окончанйе которого определяется ве, измерительное сопло 15 и заслонкуличиной оставшегося припуска, контро, Сопло 15 соединено ветвью 17 слируеМого ненрерывно в процессе об- дискретным преобразователем 8, выработки; производится выхаживание. 80 полненным в виде сильфонного диффе-3 йроцессе выхаживания натяги в сисренциальнбгбпневмоэлектрическоготеме СПИД, а следовательно и конус" преобразователя, включенного по схе"ность обрабатываемого отверстия умень- ме"с противодавлением.шается с максимальной скоростью. датчик 1 контроля конусности сосПри конусности, равной пеРвому эа 35 тоит из пневматического сопла 18,данному .значению К , включается жестко связанного с измерительнымсИстема регулировайия, в процессе ко- наконечником 14 датчика 7. Заслонторого величина поперечной подачи из- кой для сопла 18 служит обрабатывае"меняется таким образом, чтобы обес- моя поверхность"отверстия детали 19."печйть "заданную, зависимость между Усилитель 2 выполнен в виде трех " "койусйбСТью и скоростью ее изменения. мембраййоГо эл Ента: -амОтклонение фактической скоРости.которого соединены соответственно сизменения конусности от заданной прог соплом 18 и с задатчиком 22.раммой в сторону больших скоростей Ветвь 23 соедийяет выход усилитевЫэывает увеличение йоперечйой пода- ля 2 с камерами 24, 25" н 26 коррекчм а в сторону меньших скоростей - 46 тирующего блока 27 (на фиг, 2 неуменьшение подачи. ПриУменьшении показан) и с камерами 28 и 29 датчикойусности обрабаМваембго- отверстия ка 4 контРоля скорости изменениядо значения, равного К,;, начина-конусности, причем камеры 24, 26 иется этап доводочного шлнфоваййя; в 28 соединены с ветвью 23 неиосредпрвцессе которого система регулиро" 50 ственно, а камеры,25 н 29 - черезвания обеспечивает поддержание ко- инерционные звенья, образованныминусности обрабатйваемого отверстияРеулируемыми дросселями 30 и 31 ина заданном уровне. емкостями, состоящими иэ объемов соПРН НУлевом эйачЕНий ПРипУска про-"-отъетствующих камер и соединительных" изводится отвод шлифовального кРуга. 65 каналов.поперечной пода-Камера 32 датчика 4 соединена сТакое управление поперечночей позволяет стабилизировать вели- заДатчиком 33, Выходы корректируючйЩ 7 частка, на котором производит- щего блока 27 и датчика 4 соединеныся регулйрование, выбрать этот Учас" соответственно с камерами 34 и 35 сумток минимальной величины и о ей еличины и обеспе матора 5, выяолненного в виде диффеу с орость измененияренциального пйевмомехайотронного пречить минймальную скорость иэкойусйости вмбмен д т" - т достижения второ- образователя. кроме того, выход бла-го заданного значения конуснзначения конусности, а ка 27 соединен с дискретным преобразо.- следоватьльно и минимальную п рнимальную погреш- вателем 3, выполненным аналогично преность регулирования. Прй"этомвРемя образователю 8.дроссельный сумматор) с подключеенем его к одному из. входоъ сумматора 5 (см. Фиг. 21. На выходе сумматора 5 формируется электрический сигнал на" пряжения Ос, пропорциональный разнос" ти даялений ь РР - Ргвык . Следовательно при изменении скоростник напряжение Ос также будет постоянным и равным 0 . Через усилитель 6(на фиг. 3 не показан) напряжение Ос10 подается в схему электрического при-вода 9 управления поперечной подачей,Если в процессе обработки фактическая скорость изменения конусности становится больше заданной про"граммой, то разность давлений ьР увеличивается. Соответственно увеличивается напряжение с на выходе сумматора, что вызывает увеличение поперечной подачи, причем скорость изменения подачи пропорциональна величине сигнала рассогласования междуФактическим значением напряжения Осс заданнйм Осод.При скорости изменения конуснос 28 . ти меньшей заданной, йапряжение Осуменьшается, что приводит к уменьшению поперечной подачи, а следовательно, к увеличению скорости измененияконусности обрабатываемого отверстия.Цикл обработки иа станке начинается правкой шлифовального круга и быстрым подводом его к изделию 19. Отавтоматического врезного устройства(на фигурах не показано) производится включение черновой подачиВ процессе шлифования датчик 7 непрерывноследит за съемом припуска с обрабатываемой детали и при снятии чернового припуска преобразователь 8 выдает команду в схему станка на Отключение черновой подачи.Далее производится выхаживание, впроцессе которого по мере уменьшенияконусности уменьшается измерительныйзазор между торцом сопла 18 и поверхностью обрабатываемого отверстия,что вызывает увеличение давления в измерительной ветви Зб.Давления Р ык и Ргв,к уменьшаются и прн давлейин Рг ы , соответствующем первому, заданному значению конусности К, преобразователь 3выдает команду на включение системырегулирования.Напряжение О на выходе сумматора 5сропорционально разности давленийРщ,и Ргвык. ф При Рвых гвык ВОЙчто соответствует напряжению на выходе сумматора О, фактическаяскорость изменения конусности соответствует заданной программе. Давление Р , на выходе датчика 4 80пропорциональйо давлению Ргд, Форйируемому задатчиком 33, и скоростиизменения давления Р 1 вык дрРзвик = Ргад + 1 Ф гЙСС - коэффициент усиления; 35Т - постоянная времени инерционногогзвена с дросселем 31.В приведенном на фиг, 3 примеререализации предлагаемого устройствапропорциональный блок 12 как само" . 40стоятельный узел отсутствует, а заданный коэФФициент С пропорциональ"ности между конусностью,обрабатываемого отверстия и скоростью ее иэие"нения настраивается путем изменения 45постоянной времени Тг. Причем Тг выбирается из условия, что если скорость Чк изменения конусности соответствует заданной программе (2"й:участок на Фиг. 1 а)то Рэвых Рг вык 9)=ьР =сопв 1 при всех значениях конусности, соответствующих этому участку.Следует отметить, что такое выполнение устройства (с настройкой коэффициента С,( пропорциональности путемизменения постоянной времени Тг )55упрощает конструкцию, но его применение целесообразно только при С 61.При коэффициенте С 1 постоянная вреени Т существенно возрастает, чтогриводит к увеличению погрешности измерения скорости Ч изменения конусности,В этом случае необходимо применятьпропорциональный блок, выполненный ввиде самостоятельного узла (например,При отклонении напряжения Осот заданного напряженияОс 1 д.величиначистовой подачи уменьшается таМ 5 647102 6Давление Р,в; на выходе Усилителя 2 и в ветви 23 пропорциональноразности давления Р д , Формируемого задатчиком 22, и давления Рв измерительной ветви 36, соединяющей сопло 18 с камерой 20 усилителя.Р 1 вык, ф Сг (Ррд, "Р)где1Сг - коэФфициент усиления, . в соответствии с заданной программойКорректирующий блок 27 выполнен ввиде трехмембранного усилителя и предназначен для компенсации динамическойпогрешности Р измерения конусностиобрабатываемого. отверстия, обусловленной инерционностью пневмосистеими равной произведению скорости изменения измерительного давления Р навремя запаздывания изменения давленияР относительно изменения Фактичео .кого значения конусности, т.е. давление Р , на выходе блока 27 про-порционально давлению Рв, и скорос"ти его изменения. дрС - коэффицйент усиленйя блока 27;5Т - постоянная времени инерционногозвена с дросселем 30.При настройке Т = -давлениеСзРгвь, в каждый момент времени бу"дет соответствовать фактическому эна"чению конусности обрабатываемого отверстия,647102 10 Формула изобретения ск) фин кдр чтобы свести к минимальной велйчине .озникшее рассогласование.При значении конусности обрабатываемого отверстия, равном К у,"ФиФаается этап доводочного шлифова.-ния впроцессе которого текущее .значение конусности асимптотическиприблиаается к заданному значениюКу со стороны больших или меньшихэйачений конусностй Й зависимостиот величины динамическойпогрешйости в конце чистового шлифования.При нулевом припуске преобразователь 8 выдает команду в схему станка на отвод шлифовального круга. Способ управления поперечной подачей внутришлифовального станка с Черновым, чнстовым и доводочным циклами шлифования по результатам контроля конусности обрабатываемого отверстия и текущего припуска, о тли ч а ю щ и й ся тем, что, сцелью повышения точности и производительности, управление поперечнойподачей на участке чистового шлифова"ния производят в два этапа, на первом этапе значение подачи устанав"ливают равным"нулю, на втором и надоводочном участке управлениеподачейосуществляют по программе регулирования скорости изменения конусностив функции конусности. Источники информации, принятые вовниманиепри экспертизе: 1. Патент Японии 50-30872, кл.74 АЭ,1975.