Устройство для управления режимом врезного шлифования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (i I) (51)4 В 24 В 51 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21} 3690040/25-08 (гг) 09.01.84 (46) 15.11.85. Бюл. У 42 (71} Новосибирский электротехнический институт (7? ) В. О. Астанин, Б, Х, Рубинович, В. И. Сивачек, А. Г. Судак и Н. Н, Ухин (53 1 621.923,4(088.8) (56 ) Самоподнастраивающиеся станки<.

11од ред, Б, С. Балакшина. — М.:Машиностроение, 1970, с. 209, (54}(57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

РЕЖИМОМ ВРЕЗНОГО ШЛИФОВАНИЯ, содержащее механизм поперечной шлифовальной бабки станка, измерительный преобразователь мощности, задатчик мощности, сравнивающий элемент, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами задатчика мощности и измерительного преобразователя мощности, регулируемый электропривод вращения изделия с тахогенератором в цепи его отрицательной обратной связи по скорости, вал электродвигателя которого соединен посредством механической передачи со шпинделем изделия, и усилитель сигнала ошибки мощности,вход которого подключен к выходу сравнивающего элемента, а выход — к управляющему входу регулируемого электропривода вращения изделия, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности при обработке на копировально-шлифовальных станках некруглых в поперечном сечении деталей типа дисковых кулачков, устройство снабжено задатчиком критической скорости и компаратором, первый вход которого соединен с выходом задатчика критической скорости, второй вход подключен к выходу тахогенератора, а выход связан с управляющим входом механизма поперечной подачи шлифовальной бабки станка.

1191269

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преиму. щественно при обработке на копировальных станках методом врезного шлифования некруглых в поперечном сече- 5 нии деталей типа дисковых кулачков, Цель изобретения — повышение производительности при обработке на копировально-шлифовальных станках некруглых в поперечном сечении деталей типа дисковых кулачков путем взаимосвязанного изменения угловой скорости вращения обрабатываемой детали и поперечной подачи шлифовального круга. 55

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство l, предназначенное для управления режимом. врезного шлифова20 ния на станке 2, содержит задатчик

3 мощности (ЗМ.), измерительный преобразователь 4 мощности (ИПМ ), сравнивающий элемент {СЭ ) 5, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами 3 ЗМ и

IJIIM 4, регулируемый электропривод 6 вращения изделия (РПВИ ), состоящий из тиристорного преобразователя (ТП ) 7, двигателя 8 вращения изделия (ДВИ ) и образующего отрицательную обратную связь по скорости тахогенератора 9, усилитель 10 .сигнала отклонения мощности (УСО ) вход которого подключен

1 к выходу сравнивающего элемента 5, а выход — ко входу регулируемого З5 привода вращения изделия, задатчик

ll критической скорости (ЗКС ) и компаратор 12, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам ЗКС 11 и тахогенератора 9, 4О

Входом устройства является вход ЦПМ

4, первым и вторым выходами — соответственно соединенный посредством механической передачи (ие показана ) со шпинделем изделия вал электродви- 45 гателя 8 и выход компаратора 12, подключенный к управляющему входу механизма поперечной подачи шлифовальной бабки станка 2. В блоке стан" ка 2 изображены шлифовальный круг

13 и обрабатываемая деталь типа дискового кулачка !4, установленная на шпинделе копировального суппорта

15 маятникового типа.

Устройство 1 совместно со станком 2 образует систему автоматичес.кой мощности шлифования N, в которой управляемой величиной являет» ся мощность шлифования, а управляющими воздействиями — скорость вращения (круговая подача).обрабатываемой детали и поперечная подача шлифовального круга, причем управление по каналу скорости вращения изделия является непрерывным, а по каналу поперечной подачи — релейным.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая деталь (изделие )

14 приводится во вращение с угловой скоростью Я электродвигателем 8, Жестко установленный на шпинделе изделия копир, обкатываясь по копирному ролику (копир и копирный ролик не изображены ), создает качательное движение у копировального суппорта

15, Благодаря этому движению, связанному с вращением детали, на последней шлифовальным кругом 13 формируется заданный профиль. Для съема припуска с обрабатываемой детали шлифовальному кругу 13 сообщается поперечная.(врезная )подача S.

Режим обработки характеризуется мощностью шлифования N. Заданное значение этой мощности вводится сиго налом U 1 ЗМЗ, а фактическое ее значение определяется ИПМ 4, включенным в цепь питания асинхронного электродвигателя шлифовального круга и выдающим сигнал U, пропорциональный затрачиваемой этим двигателем на процесс шлифования активной мощности.

Сигналы заданного и фактического значения мощности поступают на входы сравнивающего элемента 5, в котором вырабатывается сигнал отклонения

hU< = U@ — U< фактического значения о мощности U> от ее заданного значения

UN. Сигнал отклонения мощности hU< о после усиления и обработки (с учетом динамических свойств технологической системы СПИД и элементов устройства ) в УСО 10 подается в РПВИ 6.

УСО 10 вместе с РПВИ 6 обеспечива. ет следующую зависимость скорости вращения обрабатываемой детали Я от сигнала отклонения мощности dU .

Я при й11 76U, +KDU при и „(д0 (0 (1) при dU< (дП", где Я и Я - максимальное и

МаКС Мин минимальное значения скоростей вра191269 4

3, при ЛуЯ„ >

О при Я « Як, (2) S =

Информация о текущем значении скорости вращения обрабатываемой детали

Я вводится в компаратор 12 сигналом

Б „, который выдается тахогенератором

9, а ее критическое значение Йкр определяется сигналом U ЗКС 11.

Критическое значение скорости вращения обрабатываемой детали выбирают

B пределах о - 1 к р (макс с учетом динамических свойств тех- нологической системы СПИД и более конкретно устанавливается при на— стройке станка.

При подводе шлифовального круга к обрабатываемой детали мощность з 1 щения обрабатываемой детали, ограничивающие диапазон допустимого изменения скорости вращения обрабатываемой детали по условиям возникновения ударов в паре копир — копирный ролик (R(Л „) и образования прижогов на обрабатываемой поверхности иэ-за малой скорости ухода из зоны резания точки контакта обрабатываемой детали со шлифовальным кругом (я а„„„);

Я вЂ” значение скорости вращения обрабатываемой детали при равенстве мощности шлифования заданному значению (т.е. при hU = 0);

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

ЬП и ЬП вЂ” значения отклонений мощN Ч ности, ограничивающие зону линейной

:зависимости скорости вращения обра,батываемой детали от сигнала отклонения мощности.

Управление поперечной подачей осуществляется компаратором 12 в релейном режиме "Включено-выключено" на основе результатов сравнения текущего значения скорости вращения обрабатываемой детали с заданным ее критическим значением „. где Вк — номинальное(заданное по те нологическим условиям обработки ) значение поперечной подачи;

Я вЂ” критическое значение скорокр сти вращения обрабатываемой детали. шлифования равна нулю и обрабатываемая деталь с максимальной скоростью

Я, . После входа шпифовального

Йс!уС круга в контакт с обрабатываемой деталью мощность шлифования начинает воэрастатьр сигнал ее отклонения

ЬП от заданного значения уменьшаN ется и начиная с того момента, когда сигнал отклонения мощности принимает

1О значение bUg (йП„, электропривод !

6 в соответствии с алгоритмом (1) уменьшает скорость вращения обрабатываемой детали. Когда скорость вращения обрабатываемой детали уменьшается до заданного критического значения

Я, компаратор 12 в соответствии с алгоритмом (2) выключает поперечную подачу шлифовального круга. В дальнейшем уменьшение. скорости вращения обрабатываемой детали продолжается (это необходимо для компенсации неравномерности припуска, изменения длины дуги контакта шлифовального круга с обрабатываемой деталью, непостоянства. контурной подачи и других возмущений ) до значения Яо, при котором отклонение мощности от заданного значения становится равным нулю, Если в процессе дальнейшего съема припуска вдоль контура поперечного сечения обрабатываемой детали мощность шлифования стремится к увеличению (уменьшению ) по отношению к заданному значению, то электропривод в соответствии с алгоритмом (1 )

35 уменьшает (увеличивает ) скорость вращения обрабатываемой детали, подцерживая таким образом мощность шлифова- ния на заданном уровне.

После одного оборота обрабатываемой детали набранный до выключения поперечной подачи слой припуска снимается, мощность шлифования падает, а электропривод 6, стараясь удер45 жать мощность на заданном уровне в р соответствии с алгоритмом (1 ) увеличивает скорость вращения обрабатываемой детали. При увеличении скорости вращения детали до критического значения Яъу Як компаратор 12 в соответствии с алгоритмом 2 включает поперечную подачу. В результате этого шлифовальный круг снова врезается в обрабатываемую деталь, а мощность

55 шлифования увеличивается. В дальнейшем процесс повторяется.

ВНИИПИ Заказ 7063/14 Тираж 768 Подписное

Фхлнал ШШ 1!атехт, г.ухгороа, ул.Проектная, 4