Способ поднастройки системы СПИД Советский патент 1982 года по МПК B23B25/06 

1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке металлов резанием с применением адаптивного управления.

Известен способ поднастройки системы СПИД, заключающий в том, что в процессе обработки изменяют упругие перемещения звеньев системы СПИД и вводят соответствующую поправку, изменяющую толщину срезаемого слоя 13

Недостаток известного способа заключается в том, что при обработке нежестких деталей возможно возникновение вибраций, что ухудшает качество и точность обработки. Кроме того, внесение корректирукхцей поправки а виде изменения толщины срезаемого i слоя требует для нежестких деталей широкого диапазона измерения подачи, что снижает качество обработки и эффективность поднастройки.

Цель изобретения - повьииение точности обработки и виброустойчивости системы СПИД.

Указанная цель достигается тем, что в процессе обработки измеряют термо-ЭДС естенственной термопары резец - деталь ,выделяют переменную составляющую термо-ЭДС,несущую информацию о частоте и амплитуде относительных колебаний резца и детали, полученный сигнал усиливают и из него выделяют сигнаит, пропорциональный автоколебаниям, которым через Слок управления воздействуют на. упругую систему СПИД путем автоматического управления динамической растягивающей силой по длине обработки и вносят корректирующую поправку В относительное положение детали и резца, при этом отстраивают систему СПИД от резонанса вибраций при автоколебательном режиме.

На чертеже представлена структу15ра системы автоматического управлечтя, посредством кот.орой реализуется способ поднастройки системы СПИД.

Система автоматического управления, реализующая способ поднастрой20ки, содержит замкнутую динамическую систему станка, состоящую из процесса 1 и 2 .резания, который отражает влияние на силу резания Р, изменение толщины срезаемого слоя и изме25нение припуска f соответственно, эквивалентную упругую систему 3 станка, естественную для динамической системы станка связь у, сумматоры 4, задающее устройство 5, привод 6 про30дольной подачи, устройство 7 измереия термо-ЭДС естественной термопары резец - деталь , блок 8 выделеия переменной составляющей термоДС, усилитель 9, фильтр 10 выделеия -частоты автоколебаний (, , блок 1 управления, механизм 12 изменеия динамического растягивающего силия, воздействующего на упругую истему 3.

Способ поднастройки системы СПИД еализуется следу ощим образом.

С помощью задающего устройства 5 задают требуемое значение продольной подачи . на призод- 6 и осуществляют обработку детали. В процессе обработки устройством 7 измеряют термо-ЭДС. естественной термопары резец - деталь и с помощью блока 8 вьаделяют переменную составляющую термо-ЭДС несущую информацию о частоте и ам плитуде относительных колебаний детали опоры. Так как глубина резания из-за малой жесткости детали является величиной переменной по длине обработки, термо-ЭДС пропорциональна глубине резания, т.е. частота и амплитуда переменной составляющей термо-ЭДС про|1орциональна частоте и амплитуде относительных колебаний детали-опоры. Зная частоту колебаний детали-опоры, можно оценить какие колебания происходят в процессе резания: вынужденные f (обороты детали) , автоколебания fi, причем частота автоколебания f, примерно равна низшим составляющим собственных колебаний. Сигнйл, пропорциональный переменной составляющей термо-ЭДС усиливают в усилителе 9 и подают на фильтр 10, где выделяют сигнал fi, пропорциональный автоколебаниям, и подают его. на блок 11 управления. Сигнал с блока 11 управления поступает на механизм 12, который воздействует на эквивалентную упругую систему 3, возбуждает и изменяет динамическую растягивающую силу Р,, и вносит корректирующую поправку в относительное .положение резца и детали. При растяжении собственная частота детали растет, т.е. f р, f.o i происходит смещение спектра частот в сторону их возрастания и одновременно уменьшаются амплитуды колебаний по соответствующим формам. Это позволяет отстроить систему СПИД от автоколебательного процесса (резонанса) по всей длине детали, для чего изменяют динамическую растягивающую силу IV, , посредством механизма 12. , Указанный способ поднастройки системы СПИД обеспечивает повышение точности поднастройки и виброустойчивости системы СПИД и, тем самым, точности обработки, так как внесенип поправки уменьшают амплитуду лебаний деталь - резец , при этом также уменьшается износ. Одновременно отстраивают систему СПИД от автоколебательного процесса по всей длине детали. Использование переменной

5 составляющей термо-ЭДС в качестве датчика частоты и амплитуды относительных колебаний позволяет измерять их в труднодоступных зонах обработки (расточка, нарезание резьбы и т.д.)

0 и осуществлять соответствующую подиастройку процесса. Кроме того, корректирующее воздействие осуществляют на упругую систему СПИД, что упрощает процесс, поднастройки.

Формула изобретения

Способ поднастройки системы СПИД, . с управлением упругими перемещениями, отличающийся тем, что,

с целью повышения точности обработки- и виброустойчивости системы СПИД, измеряют термо-ЭДС термопары резец деталь , выделяют перлменную составляющую термо-ЭДС, несущую информацию

о частоте и амплитуде относительных колеваний резца и детали, полученный сигнал усиливают и из него выделяют сигнал, пропорциональный автоколебаниям, которым воздействуют через

блок управления на упругую систему СПИД путем автоматического управления динамической растягивающей силой по длине обработки и вносят корректирующую поправку в относительное

)положение детали и резца, при этом отстраивают систему СПИД от резонанса вибрации при автоколебательном режиме .

Источники информации,

принятые во внманИе при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 319386, кл. В 23 В 25/06, 1970.