RU1396431C

RU1396431C - Method of honing the outer surfaces

Info

Publication number: RU1396431C
Authority: RU
Inventors: С.П. Алимов; Л.А. Гринглаз; Г.А. Кулаков; В.Е. Клейнер
Original assignee: Самарское государственное предприятие "Авиаагрегат"
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: cutting conditions are changed proportional to the ratio of the current error of the processed workpiece form to the maximum error of the form fixed during the previous stroke of the honing head. In particular, the clamping force, the speed of the honing stick oscillation and the longitudinal feed of the honing head are changed. The clamping force and the oscillation speed are increased proportional to this ratio, and in the places where the form error is maximum, the clamping force and the oscillation speed are ensured maximum admissible during each stroke of the honing head. The speed of the longitudinal feed is decreased proportional to this ratio, and in the places where the form error is maximum, the clamping force and the oscillation speed are ensured maximum admissible during each stroke of the honing head. The speed of the longitudinal feed is decreased proportional to this ratio, and in the places where the form error is maximum, the speed of the longitudinal feed is ensured minimum admissible during each stroke of the honing head. In this case the higher oscillation harmonics of the current error of the form resulting from the cross-section errors are filtered. EFFECT: enhanced productivity and accuracy of processing by means of raising the speed of the error correction of the blank form in the course of the whole cycle of processing. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при финишной обработке тел вращения и плоских поверхностей. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the finishing treatment of bodies of revolution and flat surfaces.

Целью изобретения является увеличение производительности и точности обработки путем повышения скорости исправления погрешности формы детали в течение всего времени цикла обработки. The aim of the invention is to increase the productivity and accuracy of processing by increasing the speed of correction of errors in the shape of the part throughout the entire processing cycle.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 схема цепи управления; на фиг.3 показаны зависимости погрешности формы обрабатываемой детали, зафиксированные в течение 1-го, 2-го, (i 1)-го и i-го ходов хонголовки; на фиг. 4 изображены графики усилия прижима абразивных брусков в течение 2-го и i-го ходов хонголовки; на фиг.5 графики скорости осциллирующего движения абразивных брусков во время 2-го и i-го ходов; на фиг. 6 представлены графики скорости продольной подачи в течение тех же 2-го и i-го ходов. Figure 1 shows a block diagram of a device for implementing the method; in FIG. 2 control circuit diagram; figure 3 shows the dependence of the error of the shape of the workpiece, recorded during the 1st, 2nd, (i 1) and i-th moves of the hongolovki; in FIG. 4 shows graphs of the clamping force of the abrasive bars during the 2nd and i-th moves of the Hongolovka; figure 5 graphs of the oscillatory speed of the abrasive bars during the 2nd and i-th moves; in FIG. 6 shows the graphs of the longitudinal feed speed during the same 2nd and i-th moves.

Устройство включает блок 1 измерения погрешности формы, блок деления 2, накопитель 3, запоминающее устройство 4, блок синхронизации 5 с датчиками положения 6, кроме того имеются три цепи управления цепь управления усилием прижима абразивного бруска, цепь управления скоростью осцилляции и цепь управления продольной подачей. Цепь управления усилием прижима бруска включает в себя первый блок умножения 7, первый сумматор 8, первый выходной усилитель 9 и первый исполнительный элемент 10. Цепь управления скоростью осцилляции состоит из второго блока умножения 11, второго сумматора 12, второго выходного усилителя 13 и второго исполнительного элемента 14. Цепь управления продольной подачей составлена из третьего блока умножения 15, третьего сумматора 16, третьего выходного усилителя 17 и третьего исполнительного элемента 18. В устройстве имеется блок 19 задания режима. The device includes a shape error measuring unit 1, a division unit 2, a storage device 3, a storage device 4, a synchronization unit 5 with position sensors 6, in addition, there are three control circuits for controlling the pressure force of the abrasive bar, an oscillation speed control circuit, and a longitudinal feed control circuit. The bar clamp pressure control circuit includes a first multiplication unit 7, a first adder 8, a first output amplifier 9 and a first actuator 10. The oscillation speed control circuit consists of a second multiplication unit 11, a second adder 12, a second output amplifier 13 and a second actuator 14. The longitudinal feed control circuit is composed of a third multiplication unit 15, a third adder 16, a third output amplifier 17 and a third actuator 18. The device has a mode setting unit 19.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Блок измерения 1 фиксирует текущую погрешность формы δ₁ обрабатываемой заготовки и передает ее в блок деления 2 и накопитель 3, который выделяет за каждый i-тый ход хонголовки максимальное значение погрешности формы (δ_макс)₁. Команду на передачу значения (δ_макс)₁ из накопителя в запоминающее устройство 4 подают датчики положения 6 посредством блока синхронизации 5. Запоминающее устройство 4 в течение i-го хода хонголовки имеет на своем выходе сведения о максимальной погрешности формы, зафиксированной на предыдущем ходу (δ_макс)_i-1, которое передается на второй вход блока деления 2, время подачи этого сигнала регулируется также через блок синхронизации 5. В блоке деления 2 рассчитывается отношение текущей погрешности формы обрабатываемой заготовки и максимальной погрешности формы, зафиксированной на предыдущем ходу хонголовки. Эти данные поступают на первые входы трех цепей управления: цепи управления усилием прижима абразивного бруска, цепи управления скорости осцилляции абразивного бруска и цепи управления продольной подачей хонголовки. На один вход первого блока умножения 7 цепи управления усилием прижима поступает от блока деления 2 отношение δ_i/(δ_макс)_i-1, на другой вход от блока задания режима 19 значение максимально допустимого условиями обработки перепада усилия прижима Δ Р абразивного бруска к заготовке, эти величины перемножаются и подаются на первый вход первого сумматора 8, на второй вход которого подается минимально допустимое условиями обработки начальное усилие прижима Р_о, первый сумматор 8 производит сложение данных поступающих на оба входа и передает их на вход первого выходного усилителя 9, который усиливает значение сигнала до величины, необходимой для работы первого исполнительного элемента 10, который и регулирует усилия прижима абразивных брусков к заготовке.Measurement unit 1 captures the current shape error δ _{1 of} the workpiece being processed and transfers it to division unit 2 and drive 3, which allocates the maximum shape error value (δ _max ) ₁ for each i-th move of the hack head. The command for transmitting the value (δ _max ) ₁ from the storage device to the storage device 4 is supplied by position sensors 6 by means of the synchronization unit 5. During the i-th move of the hung head, the storage device 4 has information on the maximum shape error recorded on the previous move (δ _max ) _i-1 , which is transmitted to the second input of the division unit 2, the time for supplying this signal is also regulated via the synchronization unit 5. In the division unit 2, the ratio of the current shape error of the workpiece to be calculated and the maximum nd error of the form fixed on the previous move of the honolovka. This data is fed to the first inputs of the three control circuits: the control circuit of the clamping force of the abrasive bar, the control circuit of the oscillation speed of the abrasive bar and the control circuit of the longitudinal feed of the honolovka. The ratio δ _i / (δ _max ) _{i-1 is} received from the division unit 2 to one input of the first multiplication unit 7 of the control circuit of the clamping force, the value of the maximum allowable clamping force difference Δ P of the abrasive bar to the workpiece , these values are multiplied and fed to the first input of the first adder 8, the second input of which is supplied with the minimum allowable clamping force P _о , the first adder 8 adds up the data arriving at both inputs and passes them to and the input of the first output amplifier 9, which amplifies the signal to the value necessary for the operation of the first actuating element 10, which regulates the efforts of pressing the abrasive bars to the workpiece.

На первый вход второго блока умножения 11 цепи управления скоростью осцилляции абразивного бруска подается сигнал, равный отношению δ_i/(δ_макс)_i-1 от блока деления 2, на второй вход сигнал от блока задания режима 19 величиной максимально допустимого перепада скорости осцилляции абразивного бруска Δ V, эти величины перемножаются и поступают на первый вход второго сумматора 12, на второй вход которого подается минимально допустимое условиями обработки значение начальной скорости осциллирующего движения абразивного бруска V_о. Второй сумматор 12 производит сложение данных, поступающих на оба своих входа и передает их на второй выходной усилитель 13, который усиливает значение сигнала до величины, необходимой для работы второго исполнительного элемента 14, который и осуществляет привод осциллирующего движения абразивного бруска.A signal equal to the ratio δ _i / (δ _max ) _i-1 from division block 2 is supplied to the first input of the second multiplication unit 11 of the circuit for controlling the oscillation speed of the abrasive bar, and the second input is the signal from the mode setting unit 19 with the value of the maximum allowable difference in the oscillation speed of the abrasive bar Δ V, these values are multiplied and fed to the first input of the second adder 12, the second input of which is supplied with the minimum allowable processing conditions value of the initial velocity of the oscillating motion of the abrasive bar V _about . The second adder 12 adds up the data arriving at both its inputs and transmits them to the second output amplifier 13, which amplifies the signal to the value necessary for the second actuator 14, which drives the oscillating motion of the abrasive bar.

Сигнал от блока деления, равный отношению δ_i/(δ_макс)_i-1 кроме того, подается на первый вход цепи управления продольной подачи, т.е. на первый вход третьего блока умножения 15, одновременно на другой его вход поступает от блока задания режима 19 сигнал величиной Δ S максимально допустимый перепад скоростей продольной подачи хонголовки, эти сигналы перемножаются и со знаком "минус" подаются на первый вход третьего сумматора 16, на другой вход которого от блока задания режима 19 поступает максимально допустимое условиями обработки значение продольной подачи S_o. Третий сумматор 16 производит сложение данных, поступающих на оба входа, и передает их на третий выходной усилитель 17, который усиливает значения сигнала до уровня, необходимого для работы третьего исполнительного элемента 18, который и осуществляет продольное перемещение хонголовки с абразивными брусками, причем масса подвижных частей третьего исполнительного элемента 18 выбирается такой, чтобы отфильтровать высшие гармоники колебаний скорости продольной подачи, обусловленные погрешностями поперечного сечения заготовки. Возможна фильтрация другими методами. На фиг.3 показаны результаты измерения погрешности формы произвольной заготовки блоком измерения в течение обозначенных ходов хонголовки, причем с течением времени погрешность формы δ, как известно, исправляется.The signal from the division unit equal to the ratio δ _i / (δ _max ) _{i-1 is} also fed to the first input of the longitudinal feed control circuit, i.e. to the first input of the third block of multiplication 15, at the same time, a signal of Δ S is supplied to the other input of mode 19 block; the maximum allowable difference in the speeds of the longitudinal feed of the head is added, these signals are multiplied and fed with a minus sign to the first input of the third adder 16, to another the input of which is supplied from the mode setting unit 19 to the maximum allowable value of the longitudinal feed S _o allowed by the processing conditions. The third adder 16 sums up the data received at both inputs and transmits them to the third output amplifier 17, which amplifies the signal to the level required for the third actuator 18, which performs longitudinal movement of the head with abrasive bars, and the mass of the moving parts the third actuator 18 is selected so as to filter out the higher harmonics of the oscillations of the longitudinal feed rate due to errors in the cross section of the workpiece. Filtering by other methods is possible. Figure 3 shows the results of measuring the error in the shape of an arbitrary workpiece by the measuring unit during the designated moves of the hone head, and over time, the error in shape δ, as is known, is corrected.

Из теории абразивной обработки можно показать, что для обеспечения максимальной исправляющей способности наружного хонингования на каждом i-ом ходе хонголовки должны реализовываться максимальные изменения усилия прижима Δ Р, скорости осциллирующего движения Δ V и скорости продольной подачи Δ S, причем в местах, где погрешность формы максимальна, т.е. соответствует максимальной погрешности (δ_макc)_i-1 которая осталась после предыдущего хода, Р и V должны обеспечиваться максимальными, а S минимальной.From the theory of abrasive processing, it can be shown that in order to ensure the maximum correcting ability of external honing at each i-th stroke of the head, maximum changes in the clamping force Δ P, the oscillating speed Δ V and the longitudinal feed speed Δ S should be realized, and in places where the shape error maximum, i.e. corresponds to the maximum error (δ _max ) _i-1 that remained after the previous move, P and V should be provided maximum, and S minimum.

В сечениях детали с текущей погрешностью δ₁ усилие, скорость осцилляции и продольная подача должны обеспечиваться пропорционально этой погрешности, причем там, где δ₁ 0, усилие прижима, скорость осцилляции должны принимать минимально допустимое значение Р_о и V_о, а скорость продольной подачи максимально допустимое значение, S_o. Этому соответствуют следующие законы изменения элементов режима:
P_δ=P_o +

P
V_δ=V_o +

V
S_δ=S_o

S
Из фиг. 4 следует, что максимальный перепад усилия прижима абразивных брусков ΔР реализуется и на 2 ходе хонголовки, когда погрешность формы заготовки практически максимальна, и на произвольном ходе i, когда значительная часть погрешности формы уже исправлена. Максимальный перепад усилия Δ Р имеет место в том сечении по длине заготовки l, где погрешность формы в данный момент максимальна, в остальных сечениях усилие прижима пропорционально погрешности.In the sections of the part with the current error δ _{1, the} force, the oscillation speed and the longitudinal feed must be proportional to this error, where, where δ ₁ 0, the clamping force, the oscillation speed should take the minimum allowable value of P _o and V _o , and the longitudinal feed speed is the maximum allowable value, S _o . The following laws of change of regime elements correspond to this:
P _δ = P _o +

P
V _δ = V _o +

V
S _δ = S _o

S
From FIG. 4 it follows that the maximum pressure drop of the abrasive bars ΔР is realized both at the 2-step of the head head, when the error in the shape of the workpiece is almost maximum, and at an arbitrary stroke i, when a significant part of the error in the shape is already corrected. The maximum force difference Δ P takes place in that section along the length of the workpiece l, where the shape error is currently maximum, in other sections, the clamping force is proportional to the error.

Иллюстрация изменения скорости осциллирующего движения приведена на фиг. 5. В связи с тем, что влияние скорости оcциллирующего движения V на съем металла, практически аналогично влиянию усилия прижима Р, для скорости осциллирующего движения реализуются те же зависимости, что и для усилия Р. An illustration of a change in the velocity of the oscillating motion is shown in FIG. 5. Due to the fact that the influence of the velocity of the oscillating motion V on the removal of metal is almost similar to the influence of the clamping force P, the same relationships are realized for the speed of the oscillating motion as for the force P.

Несколько отличные зависимости от графиков усилий прижима и скорости осцилляции показаны на фиг.6 для скоростей продольной подачи. От скорости продольной подачи S зависит время обработки того или иного сечения заготовки с погрешностью формы δ_i. Чем больше погрешность, тем меньше должна быть скорость продольной подачи в этом сечении. Кроме того, на каждом ходе хонголовки должен обеспечиваться максимальный перепад скоростей продольной подачи Δ S. Причем вариацией продольной подачи исправляются только погрешности продольного сечения.Somewhat excellent dependences on the graphs of the clamping forces and the oscillation velocity are shown in Fig. 6 for the longitudinal feed rates. The processing time of a given section of the workpiece with a shape error δ _i depends on the longitudinal feed rate S. The larger the error, the lower should be the longitudinal feed rate in this section. In addition, at each stroke of the hone head, the maximum difference in the longitudinal feed rates Δ S should be provided. Moreover, only longitudinal section errors are corrected by the variation of the longitudinal feed.

Claims

1. METHOD OF EXTERNAL SURFACES HONING, in which the cutting conditions are changed depending on the shape error of the workpiece, characterized in that, in order to increase productivity and processing accuracy, the maximum shape error of the workpiece is fixed for each longitudinal stroke of the head, and the cutting modes are changed proportionally to the ratio the current shape error of the workpiece and the maximum shape error recorded during the previous move of the honolovka.

2. The method according to p. 1, characterized in that the clamping force of the abrasive bars to the workpiece is increased in proportion to the ratio of the current shape error of the workpiece to the maximum shape error recorded during the previous stroke of the hone head, and in each place where the shape error is maximum in each hongolovka stroke clamping force of the bars provide the maximum allowable.

3. The method according to claim 1, characterized in that the oscillating speed of the abrasive bars is increased in proportion to the ratio of the current shape error of the workpiece to the maximum shape error recorded during the previous move of the honolovka, and in places where the mold error is maximum in each move of the honolovka the speed of the oscillating motion provide the maximum allowable.

4. The method according to claim 1, characterized in that the longitudinal feed speed of the die head is reduced proportionally to the ratio of the current shape error of the workpiece to the maximum shape error recorded during the previous stroke of the die head, and in places where the shape error is maximum, the longitudinal feed speed in each hongolovka stroke provide the minimum allowable, and higher harmonics fluctuations in the current shape error due to errors in the cross section are filtered out.