Способ управления процессом обработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1220730 A,51>4 В 23 (,) 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

У, /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3739750/25-08 (22) 10.05.84 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) О. И. Драчев и Г. Г. Палагнюк (53) 621.91 (088.8) (56) Михелькевич В. Н. Автоматическое управление шлифованием. М.: Машиностроение, 1975, с. 15 — 16, 182.

Активный контроль в машиностроении.

Под ред. Е. И. Педя, М., 1975, с. 185 — 189, 247. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОUECCOM ОБРАБОТКИ прерывистых поверхностей, при котором измеряют размер обрабатываемой детали и управляют подачей инструмента, обеспечивая заданную величину деформируемого слоя обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и повышения долговечности инструмента, регистрируют моменты появления разрывов обрабатываемой поверхности под инструментом и в эти моменты отводят его от обрабатываемой поверхности, определяют моменты окончания разрывов поверхности под инструментом путем измерения длины разрывов и скорости вращения детали и в эти моменты инструменты сообщают врезную подачу, которую осуществляют по экспоненциальному закону изменения величины деформируемого слоя до заданного его значения.

1220730

Изобретение относится к станкостроению, в частности к автоматическому управлению процессом чистовой и упрочняющей механической обработки прерывистых поверхностей деталей, и может быть использовано в различных областях машиностроения при уироч ющей обработке на специальном станочн оборудовании.

1лелью изобретения является повышение точности и повышение долговечности инструме-iòë за счет управления его положе10 иием относительно разрывов поверхности, ч о исключает возможность поломки инс грумента.

Па фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 диаграммы сигналов.

Устройство содержит преобразователь регистрации величины впадины прерывистой поверхности, связанный с блоком 2 формирования прямоугольных импульсов длительностью, равной длине дуги (величине) 20 впадины, блок 3 задержки прямоугольных импульсов, связанный через первый управляемый электронный ключ 4 с управляемым интегратором 5, задатчик 6 глубины деформированного слоя, регулируемый электроиривод 7 инструмента 8, преобразователь, 9 регистрации частоты вращения обрабатываемой детали 10, блок 11 формирования корректирующего сигнала управления постоянной времени интегрирования блока 5, соединенный со вторым управляемым электронным ключом 12.

Сущность способа основана на особенностях формирования управляющего сигнала, меняющегося по сложному закону и обеспечивающего, воздействуя на привод, плавное регулирование положением рабочего инструмента, исключая циклическую импульсную нагружеHHocTb последнего, обеспечивая заданную глубину деформированного слоя и

его качество формообразования ири обработке прерывистых поверхностей.

Глубину деформированного слоя задают 40 задатчиком 6 в виде аналогового напряжения, воздействующего через блок 5 и ключи

4 и 12 на электроиривод 7, управляющий положением инструмента 8.

Учитывая обработку прерывистых поверхностей, сигнал управления, меняющийся во времени ио сложному закону, формируют в функции непрерывного пути, пройденного инструментом. Для этого измеряют длину впадины прерывистых поверхностей с помощью бесконтактного преобразователяя 1 (например, .гоковихревого) и формируют сигнал в виде прямоугольных импульсов с помощью блока 2, длительность которых пропорциональна длине впадины ирерывной части поверхности, а длина непрерывной части пропорциональна паузе между импульсами. Благодаря значительному быстродействию регулируемого электроиривода и опережающей позиции измерения на угол по отношению к позиции обработки представляется возможным с учетом изменения профиля поверхности и частоты вращения детали, а также переходных процессов, формировать напряжение автомати еской корректировки управляющего сигнала, определяющего плавную скорость приращения и заданную глубину деформированного слоя, начиная с момента касания инструмента детали.

Так как позиция измерения опережает позицию обработки на угол :, то сформированный сигнал в виде прямоугольного импульса автоматически задерживают во времени с помощью блока задержки 3 на

30в величину т. . =- -„-, где п — число оборотов детали.

По истечении времени задержки (Г, ) выводят инструмент из зоны обработки путем воздействия прямоугольного импульса йа электронные ключи 4 и 12. При этом электронный ключ 4 закрывается, а электронный ключ 12 открывается, что приводит к прекращению подачи управляющего сигнала с выхода згдатчика 6 глубины деформированного слоя на вход электроиривода 7 через электронный ключ 4 и интегратор 5. Открыванием электронного ключа 12 осуществляют быстрый разряд емкости интегратора 5 и подготовки его к последующему циклу управления на следующий оборот детали.

По истечении длительности прямоугольного импульса, когда начало непрерывной поверхности подается в зону обработки, электронный ключ 4 открывается, а электронный ключ 12 закрывается. Указанным состоянием электронных ключей обеспечивают скачком подачу заданного управляющего напряжения с выхода задатчика 6, соответствующего заданной глубине деформированного слоя, через интегратор 5 на вход электропривода 7 поперечной подачи инструмента 8 на деталь !О.

Врезан не инструмента 8 по экспоненциальному закону с момента касания инструмента 8 детали 10 осуществляют путем интегрирования интегратором 5 дискретного приращения заданного сигнала, подаваемого на вход интегратора 5 через электронный ключ 4. При этом постоянную времени интегрирования задают, автоматически корректируя в функции изменения частоты вращения детали с иомощ1ио цепи, образованной преобразователем 9 регистракции частоты вращения детали 10 и блоком 11 формирования управляющего напряжения, изменяющего постоянную времени

КС-цепи интегратора 5, путем изменения величины резистора R, в качестве которого, например, используют сток — истоковый переход полевого транзистора.

Изменение сопротивления резистора К приводит к изменению скорости приращения

1220730

Составитель В. Алексеенко

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор A. Обручар

Заказ 1513/8 Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 f3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кривой, выходящей на экспоненту. Уровень максимального сигнала по истечении времени интегрирования устанавливается равным напряжению, установленному задатчиком 6, соответствующему заданной глубине деформированного слоя (фиг. 2, где Ui — сигнал на выходе ключа 4; V — сигнал на выходе блока 5; U — заданный сигнал; время нарастания сигнала до заданного уровня). Такой уровень сигнала поддерживается на входе регулируемого привода 7 до тех пор, пока в зоне обработки находится непрерывная часть поверхности детали, т. е. поддерживается в течение времени

30 (2К вЂ” d)

t=, где и число оборотов; сс

Йл центральный угол, охватывающий длину дуги впадины.

По истечении времени t на выходе блока

3 появляется прямоугольный импульс, переключающий состояние (положение) электронных ключей 4 и 12, и процесс управления поперечной подачей рабочего инструмента 8 по описанному закону повторяется за каждый оборот детали 10.