Способ регулирования режимов резания

Способ регулирования режимов резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ч fKy, О и И С А"Й"И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соуп Советсиик

Социапистичесиик

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090377(23) 2462824/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 050878.Бюллетень ¹ 29

В 23 Q 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.08 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 260678 (72) Автор изобретения

Я.Б.Гоэман (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Изобретение отнссится к станкостроению, в частности к способам регулирования режимов резания при обработке металлов со снятием стружки

В настоящее время известны способы регулирования режимов резания, заключающиеся в том, что в систему регулирования привода главного движения вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением величины производной, полученной дифференцированием по времени текущей величины износа инструментъ, с нормированным значением этой производной fl). !

Известен также способ регулирования режимов резания, заключающийся в том, что на основании измерения и сравнения сил резания вычисляют параметр Х, пропо иональный отношению сил отжима „ P>, к тангенциальной составляющей силы резания. Вычисленное значение Х сравнивается с. нормированным и на основании сравнения регулируют скорость резания таким образом, чтобы сигнал рассогласова-ния был равен нулю. Предполагается, что поддержание постоянства Х обеспечивает постоянную, заранее заданную, интенсивность износа. Предусмотрено предельное регулирование подачи по величине допустимого отжима t2l

Данный способ является наиболее бли э ким к из о брет ению по д ости гаемому результату и технической сущности.

К недостатку этого способа можно отнести малую точность регулирования скорости. Например, при токарной обработке с увеличением подачи соотномеаие -ВГ рр (т . е. параметр Х) та падает, вместе с тем с увеличением подачи интенсивность износа увеличивается. Следовательно, если в процессе регулирования по способу прототипа контур регулирования подачи увеличит ее иэ соображений допустимых сил отжима, то вследствие уменьшения соотношения Я У х контур р а

P% регулирования скорости увеличит последнюю, что приведет к еще большему увеличению интенсивности износа.

Кроме того, в регулировании привода подачи не учитывается доля использованного ресурса, которая в определенных .условиях может служить решающим .фактором.

618258

Целью изобретения является ïîâû шение точности выбора и поддержания оптимального режима резания.

Эта цель достигается тем, что в систему регулирования привода главного движения вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением величины, мощности, рассеиваемой единицей дли(ны режущего лезвия, вычисленной на основе измерения сил резания, скорости резании и оборотной подачи, с нормированным значением мощности, а в систему регулирования привода подачи вводят управляющий сигнал, образуемый сравнением сигнала, пропорционального доле использованного ресурса с сигнаЛом, пропорциональным отношению модуля вектора сил отжима к тангенциальной составляющей силы резания.

На чертеже представлена блок-схема устройства, работающего по предл аг аемому сп особу .

Приводы подачи 1 и шпинделя 2 в исходном положении обеспечивают начальные значения минутной подачи 86 и частоты вращения шпинделя и„

Датчики 3 и 4 измеряют фактические значения минутной подачи Ьм и частоты вращения шпиделя и, воздействующие на процесс резания 5. Датчики 6-8 измеряют величины составляющих силы резания 9<,P„, Р> а датчик 9 — диаметр обработки. Все шесть измеренных величин поступают в усилительно-вычислительный блок 10, на выходе которого появляются напря % (оборотной подаче), UL, Q„ 6t (скорости резания) . Величины 1(, U> и Оч вместе с постоянными С„и С поступают на вход усилительно-вычислительного блока ll, на выходе которого появляется напряжение U, про порциональное р„р

2+ 2

1 б Sgf

% которое характеризует мощность, рассеиваемую единицей длины режущего лезвия в процессе резания. Это напряжение поступает на блок 12 сравнения и на вход измерителя использованного ресурса, состоящего из блоков 13 и 14.

В блоке 12 сравнения вычисленная величина сравнивается с заданным эна чением, которое получено в предварительных экспериментах; разностный сигнал на выходе блока 12 после усиления в усилителе 15 управляет скоростью двигателя привода шпинделя, изменяя ее в направлении уменьшения, разности между измеренным значением

U5 и заданным tJ

Одновременно величина U5, поступающая на вход блока. 13, преобразуется с его помощью в величину, пропорциональную интенсивности иэ= носа CU, которая управляет эадатчиком ритма устройства отсчета времени блока 14, представляющего собой, например, микродвигатель с редуктором и потенциометром на выходном

5,валу редуктора. В зависимости от интенсивности износа скорость вращения микродвигателя изменяется, а по мере износа (использования ресурса) выходное сопротивление потенциометра

10 растет, соответственно выходное напряжение U c блока 14 увеличива.б ется. Это напряжение вместе с напря-. жениемм 02, пропорциональным сравниваются в блоке 16

16 р . 6 сравнения, если величина U2 больше, чем Ug то Ug является задатчиком уровня допустимой величины тангенциальной составляющей силы резания, поступающей на блок 17 сравнения,, Если характер разрушения инструмента таков, что не сопровождается ростом величйны U> то .по мере износа выходная величина U блока 14 превысит U и уровейь эадатчика будет уменьшен на величину, .пропорциональную разности между Ug и . U<

Разностный сигнал на выходе блока 17 сравнения после усиления в усилителе 18 управляет скоростью привода подачи, изменяя ее в направлении уменьшения разностного сигнала на выходе блока 17.

Таким образом, если разрушение ин струмента в процессе резания приводит к опережающему росту соотношения р2 то уровень заданной силы х + э

I будет увеличиваться, что приведет к увеличению подачи. Соответственно увеличение подачи приведет к увеличению мощности, рассеиваемой единицей длины режущей кромки, что вызовет уменьшение скорости резания. Наобо45 рот, если соотношение U2 в процессе резания не растет, или уменьшается, то благодаря уменьшению заданной силы подача будет падать, а скорость рез ани я - расти .

50 . При смене инструмента блок 14 приводится в исходное состояние. В отличие от известных предложенный способ позволяет уЧесть различный по своим проявлениям характер износа ин55 струмента при регулировании подачи, повысить точность выбора и поддержания предельной скорости резания, что должно привести к повышению эффективности адаптивного управления.

Формул а и э о бр ет е ни я

Способ регулирования режимов резания, заключающийся в управлении главным приводом и йриводом подачи55 металлорежущего станка в функции па618258

Составитель N.Ïóðÿåâ р акто A.N ян Те О.Андрейко Ко екто Л.Мельниченко

Заказ 4182/14 Тираж 1263 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам ивобретений и открытия

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 раметра процесса резания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности выбора и поддержания оптимального режима резания, в систему регулирования привода глав ного движения и привода подачи вводят управляющие сигналы, образуемые соответственно сравнением величины мощности, рассеиваемой единицей длины режущего лезвия, вычисляемой на основе измерения сил резания, скорости резания и оборотной подачи, с нормированным значением мощности и сравнением сигнала, пропорционального доле использованного ресурса инструмента, с сигналом, пропорциональным отношению модуля вектора сил отжима к тангенциальной со тавляющей силы резания.

Источники информации, принятые вс внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

В 499093, кл. В 23 Q 15/00, 1972.

2. Патент CBlA 93220315 кл.90-21, 10 1965.