Способ автоматического управления величиной подачи при шлифовании Советский патент 1979 года по МПК B24B49/00 

Изобретение относится к области автоматики, а именно к автоматизации производственных процессов, и предназначено для автоматического регулирования подачи в шлифовальных станках различного назначения.

Известны способы регулирования подачи в шлифовальных станках, основанные на сравнении эталонного сигнала с сигналом, соответствующим усилию между шлифовальным кругом и обрабатываемым изделием, и управлении с помощью разностного сигнала приводом подачи, причем эталонный сигнал устанавливают неизменным на период обработки изделия (1).

Известен также способ автоматического регулирования подачи в шлифовальном станке, реализуемый с помощью фотореле касания, основанный на преобразовании излучений образующихся при шлифовании искр в электрический сигнал и управлении с помощью этого электрического сигнала приводом подачи {2.

Известный способ автоматического регулирования подачи в шлифовальном станке осуществляет переключение с форсированной подачи ка черновую в момент касания

шлифовальным кругом обрабатываемой детали. Подачу в режиме обработки при этом определяет предварительная настройка механизма подачн. В. этом случае режим резания непостоянен как вь времени (в связи с непостоянством припусков заготовки, непостоянством длины зоны шлифования и др.) так и в пространстве (вдоль зоны шлифования). Известный способ автоматического регулирования подачи в шлифовальном ставке не учитывает ни временную, ни пространственную неравномерности режима шлифования, так как удельное давление в зоне контакта не контролируют. Поэтому обработка изделий шлифованием по известному способу при работе с повышенными скорост-ями шлифования приводит к локальным пережогам поверхностк обрабатываемого из.делия, а шлифование с пониженным давлением в зоне контакта изделие-шлифовальный круг снижает скорость шлифования. Пережоги поверхности сопровождаются измене

ниями поверхностиой твердости деталей, вызывают схватывание трудящихся поверхностей и образование микротрешин.

Дель настоящего изобретения - ускоре нне процесса шлифования и исключение локальных пережогов поверхности. Цель достигается тем, что в известном способе, основанном на преобразовании изучения преобразующихся при шлифовании искр в электрический сигнал и управлении с помощью электрического сигнала приводом подачи, управляющий сигнал формирует путем измерения максимальной яркости образующихся искр.

Сигнал, пропорциональный максимальной яркости искр, получают следующим образом.,

Изображение и.ока искр преобразуют в изображение с ограничениями по амплитуде с нелинейными искажениями, излучение изображения с ограничениями но амплитуде преобразуют во второй электрический сигнал, электрическим сигналом, соответствующим разности первого и второго сигналов, управляют оптическим фильтром (диафрагмой). Формируют электрический сигнал, характеризующий пропускание ontH4ecKoro фильтра и этим последним электрическим сигналом управляют додачей.

Потоки нздучения, собранные в изобра жение пучка искр, образующихся при щли фовании, и изображения, полученного .путем нелинейного по амплитуде преобразования, приемники излучения преобразуют в электрические сигналы. При малых яркостях искр амплитудные-ограничения в канале с нелинейным преобразованием изображения отсутствуют, сигналь приемников излучения равны между собой-, и разностный сигнал равен нулю. В случае, если колеба.кия интенсивности излучения-в локальных участках и по всему полю не превьпиают порога, при котором возникают существенные амплитудные ограничения в одномиз ызображений, сигналы приемников излучения равны между собой и разностный сигнал равен нулю. В случае превышения некоторого порога по интенсивности излучения потоки излучения, собранные двумя приемниками, будут различны, так как выходной сигнал приемника излучения в канале без нелинейного преобразования изображений изменяется пропорционально потоку излучения, поступающему на вход оптической системы контроля, а выходной сигнал приемника излучения.в канале с нелинейным прёобразо1ванием kaoCpajkeHrfa изменяется не пропорционально этому пртоку.

Разностный сигнал воздействует на оптический фндьтр (диафрагму), уменьшая ее пропускание. Процесс уменьшения пропускания оптического фильтра идет до устранения существенных нелинейных искажений изображения и уравнения выходных сигн лов приемников излучения. Таким образом, степень пропускания оптического фильт ра пропорциональна максимальной интен сивности излучения в заданном поле обзора, и, следовательно максимальной температуре (Образующихся в процессе шлифования искр

Электрический сигнал, характеризующий пропускание оптического фильтра, .управляет подачей в процессе шлифования, причем при достижении отдельными искрами, образующимися при шлифовании, температу-. ры выше некоторой допускаемой подачи щлифовального станка, уменьшается и наоборот..

На фиг. 1 - принципиальная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - блок-схема устройства реализующего способ.

Оптическая система формирует изображение пучка, образующегося при шлифовании искр на входном окне нелинейного преобразователя 2 изображения. В плоскости входного окна преобразователя 2 размещена ограничивающая контролируемое,поле полевая диафрагма 3. В качестве нелинейного преобразователя 2 изображения может быть использован, например, катодный преобразователь оптического изображения (электронно-оптический преобразователь) с нелинейной зависимостью яркости свечения люминофора экрана от освещенностисоответствующих участков фотокатода. Поток, излучаемый выходным экраном нелинейного преобразователя 2, поступает на приемник 4 излучения.

Оптическая система 1 формирует также изображение образующихся при шлифовании искр в плоскости полевой диафрагмы 5, за которой размещен приемник 6 излуче ия. Оптическая система i, полевые диафрагмы 3 и 5 изготовлены и размещены таким образом, что в полевых диафрагмах размещены изображения,, характеризующие одинаковые участки контролируемого поля.

Вь ходные сигналы приемников 4 и 6 излучения поступают на блок 7 разности, выходной сигнал которого (при необходимости усиленный) поступает на привод 8 управляемого оптического ф льтра 9. Управляемый оптический фильтр Э установлен на пути потока излучения, следующего от пучка искр до разделения потока на два канала. На этом же .участке пути потока излучения установлен неуправляемый оптический спектральный фильтр 10, выделяющий область спектра, rfoзвoляющyю отфильтровать шумы. Выходной сигнал блока.7 разности воздействует на управляемый оптический фильтр 9. устанавливая его в такое состояние, при котором разностный сигнал соответствует нулевому уровню. Чувствительность приемников 4 и 6 излучения регулируют таким образом, что равенств) выходных сигналов Существует при малых интенсивносТгях излучения (сойтветствуюших начагльньш участкам зависимости яркости Свечения экрана нелинейного преобразователя 2 от освещенности входного окна). Увеличение интенсивности излучения вызывает появление разностного сигнала н соответственно

уменьшение пропускания управляемого фильтра 9.

.Увеличение количества образующихся при шлифовании искр при яркости искр, не вызывающих амплитудных ограничений в канале с нелинейными преобразованиями изображения, вызывает одновременное увеличение выходных сигналов приемников излучения обоих каналов, и, следовательно, не приводит к появлению разностного сигнала. Таким образом, величина пропускания управляемого фильтра 9 пропорциональна максимальным интенсивностям излучения в контролируемом пучке искр. Для управления приводом 11 подачи формируют электрический сигнал, соответствующий пропусканию фильтра 9 путем преобразования, например, угла поворота кольца диафрагмы, или стекла поляризационного амплитудного фильтра в электрический сигнал.

Систему автоматического регулирования подачи в щлифовальном станке регулируют таким образом, чтобы режим шлифования приближался к критическому, при котором яркость образующихся шлифовании искр характеризует момент возникновения пережогов поверхности. В результате предложенный способ автоматического регулирования подачи в шлифбвальном станке позволяет поиыснть производительность процесса шлифования благодаря возможности увеличения подачи до величины, близкой к максимально допустимой, и исключить брак, связанный с пepeжoгaм поверхности.

Формула изобретения

Способ автоматического управления ве0личиной подачи при шлифовании, согласно которому управление производят по сигналу фотодатчика, воспринимающего световое излучение образующихся при шлифовании искр, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности поддержания в процес1се шлифования подачи, близкой к максимально допустимой, н исключения локальных пережогов поверхности детали, управляющий сигнал формируют путем .измерения максимальной яркости образующихся искр.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 360748, кл. В 24 В 49/00, 1970.

2.Лурье Г. Б. «Шлифование металлов, хМашиностроение, М., i969, с. 135-136.

/ ZL

Эяектрачесний сигная, /арвктв/ из. 1/силив яв9ача

бявн разности

/г uifluipoeaAtHOMy кругу

Механизм подача

/ffuM nffavu

CutHaa cay/Kau4i4u

fu.2 изменяемые зтаяомвм