Способ управления шлифованием

 

Изобретение относится к способам управления профильным шлифованием. Цель изобретения - повышение качества обработки , устранение аьтифовочных дефектов и повышение стаби.тьности обработки. Для этого регулируемый параметр фиксируют по окончании этапа врезания, а величину уставки , на уровне которой стабилизируют параметр , определяют путем вычисления произведения зафиксированной величины параметра на отношение допустимой и максимальной удельных величин этого параметра. Текуш,ую удельную величину регулируемого параметра определяют на этапе врезания как отношение прирашения этого параметра к прирашению геометрического параметра зоны резания. 4 ил. (С (Л ьо оо оо о 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК„„SU„„1288039 (5D4 В 24 В 51 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3907916/25-08 (22) 10.06.85 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (71) Одесский политехнический институт и Московский завод координатно-расточных станков (72) А. В. Якимов, В. П. Ларшин, В. Ф. Соколов, А. М. Скляр и Д. А. Севрюгин (53) 621.91 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1009733, кл. В 24 В 51/00, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к способам управления профильным шлифованием. Цель изобретения — повышение качества обработки, устранение шлифовочных дефектов и повышение стабильности обработки. Для этого регулируемый параметр фиксируют по окончании этапа врезания, а величину уставки, на уровне которой стабилизируют параметр, определяют путем вычисления произведения зафиксированной величины параметра на отношение допустимой и максимальной удельных величин этого параметра.

Текущую удельную величину регулируемого параметра определяют на этапе врезания как отношение приращения этого параметра к приращению геометрического параметра зоны резания. 4 ил.

1288039 параметра зависит от теплофизических свойств обрабатываемого материала (Л, с. у) и обратно пропорционально корню квадратному из мгновенного времени воздействия теплового источника т.

На этапе врезания с помощью датчика 8 мощности и датчика 9 осевого перемещения профиля круга измеряют величину регулируемого параметра P и осевого перемещения х соответственно. Осевое перемещение профиля круга измеряется от момента касания круга и заготовки. По мере врезания микроЭВМ рассчитывает текущую величину геометрического параметра зоны контакта, например площади пятна контакта

S по известной формуле

S= )X(L) dL, (3) о где (1 ) — текущая (мгновенная длина дуги контакта в направлении окружной скорости заготовки;

1 — текущая (мгновенная) длина дуги контакта в осевом сечении срезаемого слоя, 1 = r arcsirtx/ ".

Для этого микроЭВМ вычисляет длину дуги контакта (х) по формуле

Х(х) = (4) 30 где d (х), Р (х) — текущие (мгновенные) диаметры обрабатываемой заготовки и шлифовального круга в сечении х, мм;

t(x) — текущая (мговенная) глу35 бина шлифования в сечении х.

Причем

ttxt= ã — x — у (5) 40

Т=

2 - r rt;g су ) где Т вЂ температу в зоне контакта, С;

q — плотность теплового потока, Вт/мм ; т — время воздействия теплового ис- 45 точника, с;

Л, с, у — коэффициент теплопроводности, Вт/м.град); удельная теплоемкость (Дж/кг град); плотность (кг/м ) обрабатываемого материала.

Задавшись фиксированным значением температуры Т, например температурой, при которой образуются шлифовочные дефекты

Тв из формулы (1) определяют

Т я с

С1воп= (2)

Из формулы (2) следует, что допустимое значение удельной величины регулируемого

Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть применено при разработке профилешлифовальных станков с программным и адаптивным управлением, например станков для шлифования резьбы деталей передач «винт †гай качения».

Цель изобретения — повышение качества обработки при профильном шлифовании за счет устранения шлифовочных дефектов и повышения стабильности обработки путем регулирования удельной величины силового параметра процесса резания.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема формирования резьбовой канавки; на фиг. 3 и 4 — экспериментальные и расчетные зависимости, поясняющие способ.

Блок-схема содержит станок 1, например резьбошлифовальный, снабженный устройством 2 ЧПУ, датчик 3 поперечной подачи, микроЭВМ 4, блок 5 связи, цифроаналоговый преобразователь 6, привод 7 подачи, датчик 8 мощности резания и датчик 9 осевого перемещения шлифовального круга, Работа при шлифовании, например, резьбы винтов передач «винт — гайка качения», осуществляется следующим образом.

Необходимые алгоритмы адаптивного управления в виде набора программ и подпрограмм хранятся в памяти микроЭВМ 4.

Непосредственно перед обработкой через блок 5 связи в микроЭВМ 4 происходит передача априорной информации от устройства 2 ЧПУ о процессе (радиусы профиля круга г и предварительно сформированной канавки резьбы р, диаметры заготовки d u шлифовального круга D, допустимое значение удельной величины регулируемого параметра qpon, и начальные режимы обработки: глубина шлифования t и угловая скорость заготовки в) . Допустимое значение удельной величины регулируемого параметра определяют, например, из известной зависимости к где у= r — tt на первом проходе и y=r — -Х t; с=1 на любом (К+ 1)-м проходе.

После определения с (х) путем замены

x= rsin — осуществляют переход к функции

g(L) и вычисление площади контакта по формуле (,))

Величины t; и Х t, измеряются датчиком

<=А

3 поперечной подачи.

Через определенные моменты времени 7(т= х/"v осев), ГдЕ ай осев — скорость перемещения шлифовального круга в направлении перемещения х, микроЭВМ 4 определяет приращение величин регулируемого параметра Ь Р» (к — номер шага дискретизации), и геометрического параметра — площади пятна контакта — ЬЬ» и вычисляет отно1288039

3 шение,, являющееся удельной величиной п

К в где ц p — средняя удельная величина регулируемого параметра (фиг. 2);

5к чакс — МЯКСИМЯЛЬНЯЯ ПЛОЩЯДЬ ПЯтНЯ КОНтакта.

Формула изобретения регулируемого параметра. При уменьшении шага дискретизации, т.е. при Лх — дх отно° теиие . МикроЭВМ 4 выделяет

, P» dP

ДЯк и фиксирует максимальное значение удельной величины регулируемого параметра

4 реобразовате ь 6 При этом зафиксиро анная величина регулируемого параметра

Рф= Цср Sк макс, (6) — =Ц макс на интервале врезания 2 х-«. (на 10

dP

d фиг. 2 показана половина интервала вреII доп

ЗЯНИЯ Х макс), И НЯХОДИт ОТНОШЕНИЕ С(макс .

По сигналу датчика 9 осевого перемеще2Хмакс ния круга в момент времени т=, хтосев фиксируется текущая величина регулируемого параметра Рф и определяется отноше20 шение, а затем — величина уставки

Цдоп

Цмакс

Цдоп

Рф Ц которая вводится в память микроЧ акс

ЭВМ 4 и поддерживается с помощью алгоритмов стабилизации регулируемого параметра — мощности шлифования — до окончания обработки, за счет воздействия на привод 7 подачи через цифроаналоговый

Способ управления шлифованием с самонастройкой режимов, включающий изменение и фиксацию текущего значения регулируемого силового параметра и стабилизацию его на уровне, задаваемом уставкой, величину которой изменяют в зависимости от состояния процесса, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения качества обработки при профильном шлифовании, регулируемый силовой параметр фиксируют после окончания этапа врезания, а величину его уставки определяют путем вычисления произведения зафиксированной величины параметра на отношение допустимой и максимальной удельных величин этого параметра, причем текущую и макси мал ьную удельную величину регулируемого параметра определяют на этапе врезания как отношение приращения этого параметра к прирагцению геометрического параметра зоны резания.

Составитель В. Ллекссенко

Редактор В. Иванова Техред И. Верее Корректор М. немчик

Заказ 7755/14 Тираж 738 Подписное

ВНИИГ!И Государственного коми сга (ССР ио делаги изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раугиская иаб., д. 415

Г!роизводственно-полиграфическое прс приятие. г. У кгород, ул. Проектная. 4