Устройство для моделирования процесса зубофрезерования
Союз Советских
Социалистических
Рвсвублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ
«»855679 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0%0779 (21) 2790893/18-24 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—
Опубликовано 15,0681 Бюллетень М 30
Дата опубликования описания 150881 (51)М. Кл.з
G 06 G 7/48
1 осудврствеимыЯ комитет
СССР по делам изобретеиий я открытий (53} УДК 881. З ЗЗ (088.8) 1
С.Б.Фраймович и В.Ч.Синкявичус (72) Авторы изобретения
4
Вильнюсский станкостроительный завод им,40-летия Октября (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ЗУБОФРЕЗЕРОВАНИЯ
Изобретение относится к электронному моделированию и может быть использовано для разработки и наладки систем автоматического управления зубофрезерными станками.
Известно устройство для моделирования процесса резания, содержащее датчик перемещений, фазовращатель, усилитель мощности, выбратор и Источ- 1 ник постоянного тока 11.
Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет моделировать процесс эубофрезерования.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блоки умножения и запаздывания, инвертор и сумматор Г23.
Недостатком этого устройства также является то, что оно не распро- 20 страняется на процесс эубофреэерования, кроме того точность блоков запаздывания, выполненных на аналоговых элементах, низка.
Цель изобретения — повышение точности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок умножения, первая группа входов которого является входами мгновенной 30 оборотной подачи обрабатываемого колеса, блок сдвигающих регистров, блок инверторов и сумматор сигналов нагрузки резания, выходы которого явля1отся выходами устройства, введены генератор импульсов, счетчик приращений срезанного объема впадины и блок задания нелинейности, вход которого является входом задания углового пути обрабатываемого колеса, а группа входов — входами задания текущей глубины впадины между зубьями обрабатываемого колеса, выходы блока задания нелинейности соединены со второй группой входов блока умножения, выходы которого подключены ко входам счетчика приращений срезанного объема впадины, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора сигналов нагрузки резания и с информационными входами блока сдвигаю. щих регистров, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы блока сдвигаю@их регистров через блок инверторов соединены со второй группой входов сумматора сигналов нагрузки резания.
На чертеже изображена функциональная схема устройства.
855679 где Q„, „ - значения срезанного объема впадины соответственно на текущем и предыдущем оборотах колеса, значения Q„, О„,...QÄ Ä+ вычисленные на всех предйдущих шагах расчета для целого оборота колеса, предшествовашего его текущему угловому положению, запоминаются и сохраняются в памяти. Далее определяется нагрузка зубофрезерования как действующий оборотный съем М„. = Q„- 9„. где N„ — нагрузка резайия. в устройство подается информация о текущих изменениях на блок 1-ул, на блок 2 — 5„; . В блоке 1 у„. преоб65
Устройство содержит блок 1 задания нелинейностей, блок 2 умножения, счетчик 3 приращений срезанного объема впадины, блок 4 сдвигающих регистров, блок 5 инверторов, сумматор 6 сигналов нагрузки резания и генератор 7 импульсов. 5
Устройство работает следующим образом. диалогом нагрузки эубофрезерования принят объем впадины между зубьями колеса, срезаемый эа один оборот »О фрезы и названный действующим оборотным съемом. Действующий оборотный съем определяется следующим выражением Р;
N (P„dz = (P;S ° д(, (1) 35
2. и-л 9. 2 О» где Р„ — площадь проекции срезанного объема впадины на поверхность, нормальную направлению подачи-геометрический аналог коэффициента усиления процесса зубофрезерования, 5 . = - мгно4 Р венная оборотная подача; z„- — линейный путь в направлении подачи, Ԅ— угловой путь колеса.
Р с приемлемой для практики точностью может быть определено с помощью зависимости р. у 4!У. +1 (2)
I где у„ — текущая глубина впадины, — число зубьев колеса. . ЗО
Объем впадины, срезаемый за один оборот фреэы,условно приводится в одну впадину. Этот искусственный прием позволяет определить нагрузку зубофрезерования интегрирование(Р,. в пределах перемещения в направлении подачи за один оборот колеса, предшествующий текущему угловому его положению. Интегрирование может производиться в следующей последовательности: с помощью уравнения (2) определяется площадь проекции срезанного объема впадины на поверхность, затем определяется приращение срезанного объема впадины q. следующим образом л
q. = P- S. ß = Р gz (3)
ИнТегрированием определяется текущее значение работы резания как срезанного объема
50 разуется в р„, который затем умножается в блоке 2 на О„ . Произведение в счетчике 3 интегрируется. Результат интегрирования Q ° в параллельл ном коде подается в блок 4 и в сумматор 6. Число Q„ одновременно всеми разрядами своего кода вводится в первые ячейки памяти сдвигающих регистров. Одновременно число Я подается в сумматор 6. В момент подачи сдвигающих импульсов происходит сдвиг хранящейся в сдвигающих регистрах информации на одну ячейку вправо.
Число Q. „ °, хранившееся в последних ячейках сдвигающих регистров, сдвига- . ется в параллельном же коде в блок 5.
Частота сдвигающих импульсов пропорциональна частоте вращения фрезы, а если количество угловых интервалов и принять равным числу зубьев колеса
z<Ä хо равна ей. Изменением частоты, следовательно, можно моделировать изменение скорости резания. Инвертированное значение Q„- „ подается в сумматор 6, на выходе которого получаем аналог нагрузки резания N„
Устройство дает возможность с высокой точностью исследовать процесс эубофрезерования. Состыкованное по подаче оно может быть эффективно использовано для разработки и оптимизации алгоритма управления и настройки параметров систем автоматического управления зубофреэерными станками.
Формула изобретения
Устройство для моделирования процесса зубофрезерования, содержащее блок умножения, первая группа входов которЬго является. входами мгновенной оборотной подачи обрабатываемого колеса, блок сдвигающих регистров, блок инверторов и сумматор сигналов нагрузки резания, выходы которого являются выходами устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены генератор импульсов, счетчик приращений срезанного объема впадины и блок задания нелинейностей, вход которого является входом задания углового пути обрабатываемого колеса, а группа входов — входами задания текущей глубины впадины между зубьями обрабатываемого колеса, выходы блока задания нелинейностей соединены со второй группой входов блока умножения, выходы которого подключены ко входам счетчика приращений срезанного объема впадины, выходы которого соединены с первой группой входов сумматора сигналов нагрузки резания и с информационными входами блока сдвигающих регистров, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы блока сдвигающих регистров через блок инверторов соединены со второй группой входов сумматора сигналов нагрузки резания.
855679
У„
Составитель И. Загорбинина
Техред A. Савка Корректор B. Синицкая
Редактор М, Погориляк
Заказ 6916/70 Тираж 745 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 405118, кл. G 06 G 7/48, 1972.
2. Левин А.И. Математическое моде,лирование в исследовании и проектировании станков, М., "Ма аиностроение", 1978, с. 48, (прототип).
