Патенты

1   М.Г. Ковальский, М.И. Этингоф

патент0001

патент0002

МПК B24B 51/00  

 

Адаптивная система активного контроля для управления   рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании

Полезная модель относится к области автоматического управления отдельными операциями при шлифовании изделий на станках с автоматическим управлением поперечной подачей шлифовального круга.

Известны системы (приборы) активного контроля (ПАК, применяемые на кругло- и внутришлифовальных станках  для управления поперечной подачей шлифовального круга при врезном шлифовании,  включающие   этапы чернового и чистового шлифования, а также  этап  выхаживания (шлифование без подачи) по размеру и выдачу команд на изменение режимов обработки и ее окончание в схему управления станка, имеющего регулируемый электропривод механизма подачи шлифовального круга. Во  всех случаях многоступенчатых циклов шлифования черновое и чистовое шлифование осуществляют принудительной подачей шлифовального круга на деталь и съемом припуска при определенном усилии резания. Последний этап шлифования – выхаживание – осуществляют при остановленной подаче шлифовального круга, а съем припуска происходит  за счет деформации (натяга)  детали или оправки шлифовального круга (на внутришлифовальном станке), которая (деформация) произошла за время резания на предыдущих этапах. (см. Соболев М.П.,  Этингоф М.И. «Автоматический размерный контроль на металлорежущих станках», Смоленск, Ойкумена, 2005)

 

Известна   система управления рабочим циклом поперечной подачи при врезанном шлифовании на автоматическом  станке, содержащая измерительное устройство с индуктивными преобразователями. (см. авторское свидетельство СССР №601146, МКИ B24B 51/00).

Недостатком известного устройства   управления является то, что в некоторых случаях, вследствие вариации жесткости системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), величины деформации (натяга)  детали или оправки шлифовального круга не хватает для окончания шлифования при размерном выхаживании и съем припуска прекращается или сильно замедляется  раньше, чем размер обрабатываемой детали достигнет заданного значения и команда на окончание обработки не выдается.

Задачей предлагаемого технического решения является создание системы ПАК, обеспечивающей непрерывный цикл обработки без  остановки шлифовального круга при недостаточном натяге  в системе СПИД при размерном  выхаживании. В результате решения поставленной задачи повышается производительность и точность обработки

Поставленная задача решается тем, что  ПАК для управления рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании, содержащий измерительное устройство (скобу) с индуктивными преобразователями и электронный блок управления,  снабжен реле времени выхаживания (РВвых), выдающего команду на включение доводочной подачи в схему управления станка, если натяга в системе СПИД не хватает для окончания обработки за установленное время.

              На фиг. 1 изображена  блок-схема  системы активного контроля управления   рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании.  На фиг. 2  изображен рабочий цикл шлифования.

ПАК для управления   рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании, содержит измерительное устройство 1 с индуктивными преоб­разователями 2 и 3, электронный блок управления 4, имеющий   блок питания 5, микропроцессор 6, блок реле команд 7, аналого-цифровой преобразователь 8, показывающее устройство с цифровым дисплеем 9 и реле времени выхаживания (РВвых) 10 . Рабочий цикл обработки реализуется выдачей управляющих команд в через схему управления станка 11 на регулируемый электропривод 12 подачи шлифовального круга 13.

 

ПАК  работает следующим образом.

Цикл обработки начинается с быстрого подвода шлифовального круга 13 и   измерительного устройства 1   к обрабатываемой детали. При  контакте шлифовального  круга с обрабатываемой  деталью  (врезание) выдается команда на переключение скорости подачи круга с быстрого подвода на черновое шлифование (т. 0  на фиг. 2). Производится шлифование с постоянной черновой подачей и примерно постоянной скоростью съема припуска Vчер.  В процессе съема припуска с обрабатываемой детали индуктивные преобразователи 2 и 3 выдают в электронный блок управления 4 сигнал, соответствующий величине  оставшегося припуска. Этот сигнал через микропроцессор 6 и  аналого-цифровой преобразователь 8 поступает на показывающее устройство 9 с цифровым дисплеем и блок реле команд 7.  При достижении заданного размера чистового припуска  электронный блок управления 4 ПАК (фиг. 2) через блок реле команд 7 выдает первую команду  (т. 1) в схему управления станка 11 на переключение электропривода 12 на чистовую подачу (по величине существенно меньшую, чем черновая подача).  Производится шлифование с постоянной чистовой подачей и примерно постоянной скоростью съема припуска Vчист. При достижении заданного размера  припуска на выхаживание   ПАК выдает вторую команду в схему управления станка (т. 2) на  прекращение подачи шлифовального  круга 13 и переходе на выхаживание.  Производится шлифование без подачи круга, причем скорость съема припуска Vвых  постепенно снижается по мере уменьшения деформации детали или оправки шлифовального круга. По второй команде (т.2) вместе с чистовой подачей  включается  РВвых .

Если натяга системы, набранного на черновой и чистовой подачах, не хватает для окончания шлифования на выхаживании и  съем припуска прекращается или сильно замедляется (скорость съема припуска  Vвых = 0) раньше, чем достигнут окончательный размер и будет выдана окончательная команда, то РВвых по прошествии времени, установленного для выхаживания, выдает в схему управления станка команду на включение доводочной подачи (т.3) небольшой величины, например, 1 мкм/с.  При достижении заданного окончательного размера на доводочной подаче, электронный блок управления 4 выдает команду на окончание обработки (т. 4 фиг. 2). Шлифование заканчивается,  шлифовальный круг и измерительное устройство  системы активного контроля отводятся в исходное положение.

Если натяга системы, набранного на черновой и чистовой подачах,  хватает для окончания шлифования на выхаживании за время, меньшее, чем  установленное в РВвых  время, то  обработка прекращается по окончательной команде ПАК (т. 4). Может возникнуть ситуация, при которой обработка не прекратится полностью, скорость съема припуска сильно уменьшится. В этом случае также сработает РВвых  и включит доводочную  подачу и обработка заканчивается примерно в заданное время..

Значение  времени на выхаживание настраивается при обработке первых деталей в партии и запоминается в электронном блоке управления 4  ПАК. При дальнейшей обработке настройку РВвых  10 можно регулировать вручную или автоматически.

Предлагаемая  система ПАК  позволяет повысить производительность и точность  обработки.

 

2    М.И. Этингоф

patent0001patent0002patent0003

patent0004patent0005

 patent0006

patent0007patent0008