Способ управления процессом электроалмазного глубинного шлифования твердосплавного инструмента

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОГО ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА с измерением электрического тока в зоне обработки и поддержанием его величины путем изменения скорости подачи, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и снижения себестоимости обработки путем исключения переналадки подачи при различной геометрии обрабатываемого инструмента, в процессе обработки измеряют мощность на шпинделе шлифовального круга, определяют отношение величин, пропорциональных мощности на.шпинделе,и тока в зоне обработки и регулируют величину подачи , поддерживая это отношение на заданном уровне. . 30 со эо

СОЮЗ СоаЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3468766/25-08 (22) 13.07.82 (46) 07.04.85. Бюл, М 13 (72) В.С.Осипов (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 621.91(088.8) (56),Сальников А.К.. Теоретическое и экспериментальное исследование системы автоматического управления процессом анодно-механической обработки твердосплавного инструмента, Автореф. дис. на соиск.учен.сте-пени канд. техн. наук. Волгоград, 1974. (54) (57 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОГО ГЛУБИННОГО ШЛИ.

ФОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ИНСТРУМЕНТА с измерением электрического тока в зоне обработки и поддержанием его величины путем изменения скорости подачи, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества и снижения себестоимости обработки путем исключения переналадки подачи при различной геометрии обрабатываемого инструмента, в процессе обработки измеряют мощность на шпинделе шлифовального круга, определяют отношение величин, пропорциональных мощности на,шпинделе,и тока в зоне обработки и регулируют величину подачи, поддерживая это отношение на заданном уровне.

1148738

Изобретение относится к области управления комбинированными методами шлифования и может быть использовано в станках, оснащенных автоматической системой управления и предназначенных для горного глубинного шлифования твердосплавного инструмента различного профиля.

Цель изобретения — исключение переналадки подачи при различной геометрии обрабатываемой детали, 10 улучшение качества обработки твердого сплава, а также снижение себестоимости обработки при изменяющихся условиях обработки (глубины врезания Н, ширины обработки В и площади контакта круга. с деталью ) .

Поставленная цель достигается тем, что прн управлении процессом электроалма зного глубинного шлифова1 ния твердосплавного инструмента с измерением электрического тока в зоне обработки и поддержанием его величины путем изменения скорости подачи в процессе обработки измеряют мощность на шпинделе шлифовального круга, определяют отношение ве личин, пропорциональных мощности на шпинделе, и тока в зоне обработки и регулируют величину подачи, поддерживая это отношение на заданном уровне. 30

Действие основных возмущающих воздействий, например увеличение ширины обработки В, приводит к увеличению мощности шлифования йР, затра. чиваемой на механическое резание 35 алмазными зернами, так как увеличиваются площадь контакта круга с деталью F и число одновременно работающих алмазных зерен, ток в зоне обработки I, протекающий через увеличенную площадь контакта, также увеличивается во столько же раз, а отношение Р!! остается постоянным при неизменной подаче. Величина отношения QP(!"-const выбирается соот- . вествующей минимуму стоимости обработки одного грамма твердого сплава.

Величина подачи 1 максимально приближается к необходимой во время врезания (фиг.1) . Способ управления по условию лР/!союз< позволяет не изменять установку отношения в устройстве управления нри действии основного возмущения °

Если установлен для работы новый алмазный круг на гальванической связке с хорошими режущими свойствами, т.е. алмазные зерна на поверхности круга не изношены и высоко выступают над связкой, то в этом случае при неизменной подаче мощ- 6() ность шлифования ь Р меньше за счет хороших режущих свойств круга, меньшее значение имеет и ток в зоне обработки !, так как за счет выступающих зерен увеличено сопротив- Я ление протеканию тока, чем при изношенных зернах. Отношение а Р/1 остается постоянным, поэтому способ управления по условию 6P/1= совД не приводит к повышенному износу нового круга.

Передаточные функции, когда за входную величину принята подача, а за выходные величины — мощность шлифования ь P и ток зоны 1, имеют одинаковые формы записи и постоянные времени, поэтому при делении на выходе устройства получается безинерци.онное звено, что способствует созданию более простого и быстродействующего устройства управления.

На фиг.1 изображены графики изменения площади контакта круга с инструментом Г при изменениях скорости подачи 1 в функции пути 5 при вращении алмазного круга со скоростью Чц

{кривая 1 соответствует управлению

6P=cons<; кривая 2 - управлению

aPf-,-const; кривая 3 — график необходи» мой подачи >„„ „ соответствующей минимальной стоимости обработки " ); на фиг.2 — процесс шлифования; на фиг.3 — функциональная схема устройства управления процессом электроалмазной обработки.

Как показано на фиг.1 при стабилизации отношения ЬГ)! во время действия основного возмущения Г подача макси1мально приближается к необходимой в этом случае величина подачи соответствует минимуму себестоимости обработки и улучшается качество, т.е. исключаются сколы и микротрещины. При других способах управления вначале графика при малой площади обработки Р подача велика, что приводит к перегреву поверхности, возникновению электрической эрозии и появлению сколов и микротрещин . устройство управления процессом электроалмазной обработки содержит асинхронный электродвигатель

1, приводящий во вращение шлифовальный круг, датчик 2 активной мощности, электрические фильтры 3, запоминающее устройство 4, операционные усилители 5-7, шунт 8,делитель 9 напряжения, усилитель мощности 10, ячейки 11 унифицированных блоков систем регулирования, задатчик 12 величины стабилизируемого отношения, резисторы 13-15.

ИощностЬ, потребляемая асинхронным,цвигателем 1 из сети Р, измеряется датчиком 2 активной мощности, на выходе которого напряжение пропор", ционально Р . Напряжение с датчика

2 активной мощности поступает на фильтр 3 для оглаживания пульсаций. С выхода фильтра 3 напряжение поступает на вход запоминающего устройства 4, которое предназначено для получения мощности шлифования

1148738

Vg 6Р как разности мощности, потребляемой электродвигателем 1 из сети Р ., и мощности холостого хода Рц электродвигателя 1, т.е. напряжение с выхода запоминающего устройства 4 пропорционально мощности шлифования Р=Рс — P,. Напряжение с запоминающего устройства.. 4 усиливается усилителем 6 и поступает на вход делителя 9 напряжения. Ток в зоне обработки 1 измеряется шунтом 8.

Напряжение с шунта 8, пропорциональ-. ное току I, усиливается усилителем

5 и поступает на вход фильтра 3.

После фильтра напряжение поступает на второй вход делителя 9:-напряже- 15 ния. Фильтры 3 в канале мощности и тока должны иметь одинаковые параметры. На выходе делителя 9 напряжение пропорционально отношению аP/1 которое поступает на усилитель 10 20 мОщности, служащий одновременно для развязки цепей делителя 9 напряжения, задатчика и усилителя 7. С усилителя 10 мощности напряжение 0 ,пропорциональное отношению ар(? по- 25 ступает на вход операционного усилителя 7, на второй вход которого поступает напряжение 3> с задатчика 12.

Эти напряжения сравниваются и с усилителя 7. Выходйое напряжение

U> пропорционально их разности с коэффициентом пропорциональности К:.

-U„=k(U„-u„), т.е. усилитель 7 является усилителем ошибки в системе стабилизации с отрицательной обратной связью по отношению Р/1 . При .отклонении напряжения с выхода 10 напряжение g с выхода усилителя 7 изменяется, вырабатывая тем самым напряжение необходю мой величины для воздействия на электропривод подачи инструмента.

Ячейка 11 унифицированных блоков систем регулирования согласует выхоцное напряжение с усилителя 7 с выходом электропривода подачи инструмента. Делитель напряжения может быть выполнен по принципу логарифмантилогарифм на операционных усилителях. Остальные элементы функциональной схемы просты по устройству и выпускаются йромьмленностью.

Технико-экономическими преимуществами изобретения являются снижение себестоимости обработки твердосплавного инструмента за счет уменьшения износа алмазного круга, исключение переналадки станка при различной геометрии обрабатываемого инструмента, исключение брака по микро трещинам и сколам.

Уменьшение износа приводит к сокращению рабочего времени, затрачиваемого на правку профильного круга,что вместе с исключением времени на переналадку станка приводит к увеличенйю. производительности труда.

1148738

Составитель B.Êóçíeöîâ

Редактор Л.Зайцева Техред С. Легеза Корректор О.Билак

Заказ 1793/9 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4