RU2164845C1 - Method of control cycle of article rotation surfacing - Google Patents

Method of control cycle of article rotation surfacing Download PDF

Info

Publication number
RU2164845C1
RU2164845C1 RU2000100734/02A RU2000100734A RU2164845C1 RU 2164845 C1 RU2164845 C1 RU 2164845C1 RU 2000100734/02 A RU2000100734/02 A RU 2000100734/02A RU 2000100734 A RU2000100734 A RU 2000100734A RU 2164845 C1 RU2164845 C1 RU 2164845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
surfacing
parameters
article
values
arc
Prior art date
Application number
RU2000100734/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Р. Аманов
А.Р. Шишкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" filed Critical Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority to RU2000100734/02A priority Critical patent/RU2164845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2164845C1 publication Critical patent/RU2164845C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; rotation machining of articles. SUBSTANCE: method relates to surfacing of exhaust valves of internal combustion engines by powder alloys. Method provides measuring of active values of processing parameters, comparing the parameters with rated values and, in case of their differences, adequately correcting process of surfacing. In process of surfacing, parameter characterizing heat conditions is calculated and is used for correction using ratio of heat introduced into article within preset time to angular displacement of article within this period as correction parameter. EFFECT: improved stability of process of article surfacing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области плазменной наплавки (сварки) и может быть использовано для обработки деталей вращения, преимущественно посадочной поверхности фаски выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания порошковыми сплавами с заданными свойствами в условиях машиностроительных и ремонтных предприятий различных отраслей промышленности. The invention relates to the field of plasma surfacing (welding) and can be used for machining rotation parts, mainly the seating surface of the chamfer of exhaust valves of internal combustion engines with powder alloys with desired properties in the conditions of machine-building and repair enterprises of various industries.

Достижение высокой степени воспроизводимости параметров технологического процесса без вмешательства оператора крайне необходимо, так как на процесс наплавки действует ряд дестабилизирующих факторов: большой уровень пульсаций сигналов в цепях управления и измерения, изменение напряжения в сети, изменение длины дуги в течение цикла и от цикла к циклу ввиду неточности изготовления и базирования заготовки и т.д. При флуктуации параметров изменяется мощность дуги и соответственно количество тепла, передаваемого детали, что негативно влияет на формирование шва, стабильность процесса и воспроизводимость результатов. Для получения высокого качества формируемого слоя при наплавке, стабильных размеров наплавляемого валика и зоны термического влияния, минимального нагрева металла основы необходимо изменять и точно контролировать параметры процесса в течение цикла наплавки. Achieving a high degree of reproducibility of the process parameters without operator intervention is extremely necessary, since a number of destabilizing factors affect the surfacing process: a large level of signal ripples in the control and measurement circuits, a change in the network voltage, a change in the length of the arc during the cycle and from cycle to cycle due to inaccuracies in the manufacture and basing of the workpiece, etc. When the parameters fluctuate, the arc power and, accordingly, the amount of heat transferred to the part change, which negatively affects the weld formation, process stability and reproducibility of the results. To obtain high quality of the formed layer during surfacing, stable dimensions of the deposited bead and the zone of thermal influence, minimal heating of the base metal, it is necessary to change and precisely control the process parameters during the surfacing cycle.

Решить такую задачу в реальном масштабе времени можно только с применением средств автоматизации на основе современной вычислительной техники. To solve such a problem in real time is possible only with the use of automation based on modern computer technology.

Применение компьютера в автоматизированной системе управления (АСУ) циклом плазменно-порошковой наплавки позволяет использовать универсальное оборудование с таким программным обеспечением, которое максимально приближено к психологии инженера-технолога, облегчает подбор оптимальных режимов и дает возможность осуществлять оперативный контроль за параметрами процесса. The use of a computer in an automated control system (ACS) for a plasma-powder surfacing cycle allows the use of universal equipment with such software that is as close as possible to the psychology of a process engineer, facilitates the selection of optimal modes and makes it possible to carry out operational control of process parameters.

АСУ может "непрерывно" управлять выходными параметрами (током, напряжением на дуге, скоростью сварки, расходом присадочного материала), обеспечивая необходимую тепловую мощность, выделяемую на дуге, с учетом количества расплавляемого материала, скорости вращения детали, ее размеров и постепенного теплонасыщения. Это особенно важно при наплавке кольцевых швов на заготовки малых размеров, так как процесс протекает быстро во времени и не всегда успевает достичь квазистационарного состояния. В течение цикла наплавки неравномерность нагрева усиливается за счет наложения тепловых полей от действия источника нагрева с начала цикла до его завершения. ACS can "continuously" control the output parameters (current, arc voltage, welding speed, filler material consumption), providing the necessary thermal power released on the arc, taking into account the amount of molten material, the speed of rotation of the part, its size and gradual heat saturation. This is especially important when welding annular welds onto small workpieces, since the process proceeds quickly in time and does not always manage to reach a quasistationary state. During the surfacing cycle, the unevenness of heating is enhanced by the application of thermal fields from the action of the heating source from the beginning of the cycle to its completion.

В памяти компьютера могут храниться режимы для различных типоразмеров заготовок, с различными программами нагрева, включая начало наплавки, регулирование количества тепла в процессе наплавки в зависимости от размеров заготовки, теплофизических свойств применяемых материалов и условий наплавки и т.д. Modes for various workpiece sizes can be stored in the computer’s memory, with various heating programs, including the start of surfacing, controlling the amount of heat in the surfacing process depending on the size of the workpiece, the thermophysical properties of the materials used and the surfacing conditions, etc.

Известна система управления циклом сварки, включающая контроль состояния процесса путем измерения сварочного тока и напряжения на дуге, сравнение величин сварочного тока, напряжения на дуге и скорости сварки с соответствующими им пороговыми значениями, устанавливающая наличие отклонений этих величин от нормы в процессе сварки, подающая сигнал о неисправности, если хотя бы одно из этих отклонений превышает пороговую величину, управляющая величиной энергии на дуге (током, напряжением) и непрерывно записывающая величины тока, напряжения и скорости сварки [1]. A known control system for the welding cycle, including monitoring the state of the process by measuring the welding current and arc voltage, comparing the values of the welding current, arc voltage and welding speed with their corresponding threshold values, establishing the presence of deviations of these values from the norm during the welding process, giving a signal about malfunctions, if at least one of these deviations exceeds a threshold value that controls the amount of energy on the arc (current, voltage) and continuously records the magnitude of the current, voltage and welding speed [1].

Недостатком данного способа является то, что производится оценка отдельных электрических параметров, характеризующих тепловые характеристики процесса. Это увеличивает погрешность оценки тепловых параметров процесса, усложняет работу оператора, так как контроль ведется раздельно по каждому параметру. The disadvantage of this method is that it evaluates the individual electrical parameters characterizing the thermal characteristics of the process. This increases the error in estimating the thermal parameters of the process, complicates the work of the operator, since the control is carried out separately for each parameter.

Известен способ управления плазменно-дуговой наплавкой, предусматривающий нанесение на наплавляемое изделие по крайней мере одного сварного шва (валика) из наплавочного материала с помощью плазменной дуги с осуществлением перемещения плазмы относительно изделия со скоростью от полутора до пятидесяти метров в минуту, при этом мощность плазменной дуги подбирают такую, при которой обеспечивается проплавление поверхности изделия на глубину не более 0,5 мм, а рост зерен в зоне плавления не превышает 10% без охлаждения изделия во время наплавки [2]. A known method of controlling a plasma-arc surfacing, involving applying to the surfaced product at least one weld seam (roller) from the surfacing material using a plasma arc with the plasma moving relative to the product at a speed of one and a half to fifty meters per minute, while the plasma arc power choose one that ensures penetration of the surface of the product to a depth of not more than 0.5 mm, and grain growth in the melting zone does not exceed 10% without cooling the product during surfacing and [2].

В данном способе определены критерии оценки допустимой степени нагрева заготовки и описаны зависимости, позволяющие рассчитывать режимы наплавки, однако не определены способ контроля теплового состояния изделия в процессе наплавки и возможность реализации равномерного нагрева малогабаритных деталей. In this method, the criteria for assessing the permissible degree of heating of the workpiece are defined and the dependencies that allow calculating the surfacing modes are described, however, the method for monitoring the thermal state of the product during surfacing and the possibility of uniform heating of small-sized parts are not defined.

Известен способ управления циклом наплавки, взятый за прототип, предусматривающий измерение действительной величины выходной мощности, сравнение этого значения с эталонным значением мощности, считываемым из памяти, корректировку эталонного сигнала до совпадения действительной величины мощности и эталонной величины мощности и управления выходной мощностью наплавки с помощью откорректированного эталонного сигнала [3]. A known method for controlling the surfacing cycle, taken as a prototype, involves measuring the actual value of the output power, comparing this value with the reference value of the power read from the memory, adjusting the reference signal to match the actual value of the power and the reference value of the power, and controlling the output power of the surfacing using the adjusted reference signal [3].

В этом способе, если величина коррекции превосходит установленное значение, предусматривается выдача аварийного сигнала и выдача команды приостанова процесса наплавки, а также при сравнении действительного значения выходной мощности и заданной мощности выполняется ступенчатая регулировка эталонного сигнала через постоянные временные интервалы для каждого установленного значения. In this method, if the correction value exceeds the set value, an alarm is issued and a command to suspend the surfacing process is issued, and when comparing the actual value of the output power and the set power, the reference signal is stepwise adjusted at constant time intervals for each set value.

Оценка и корректировка мощности в процессе наплавки позволяют более точно и оперативно оценивать количество тепла, поступающего в заготовку, по сравнению со способом [1], но данный способ удобен только при наплавке с постоянной скоростью. При наплавке с переменной скоростью в течение цикла необходимо учитывать отношение мощности к скорости наплавки, так как изменение скорости наплавки требует корректировки мощности, а знание отношения величины тепловой мощности к скорости сварки (наплавки) - погонной энергии, расширяет возможности оценки теплового состояния заготовки и позволяет более точно прогнозировать форму наплавленного валика. Evaluation and adjustment of power during the surfacing process allows you to more accurately and efficiently estimate the amount of heat entering the billet, compared with the method [1], but this method is convenient only when surfacing with a constant speed. When surfacing with a variable speed during a cycle, it is necessary to take into account the ratio of power to surfacing speed, since changing the surfacing speed requires adjusting the power, and knowing the ratio of the thermal power to the welding speed (surfacing) - linear energy, expands the possibilities of evaluating the thermal state of the workpiece and allows more accurately predict the shape of the weld bead.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, заключается в обеспечении стабильности процесса плазменной наплавки выпускных клапанов за счет повышения воспроизводимости параметров, характеризующих тепловые характеристики процесса, и облегчении работы оператора. The problem to which the proposed method is aimed is to ensure the stability of the plasma surfacing process of the exhaust valves by increasing the reproducibility of the parameters characterizing the thermal characteristics of the process and facilitating the work of the operator.

Она решается тем, что в способе управления плазменной наплавкой деталей вращения с изменяющимися в течение цикла параметрами (ток дуги, напряжение на дуге и скорость перемещения детали), проводят вычисление параметра, характеризующего тепловой режим, и используют его для корректировки. При этом в качестве данного параметра используют удельное количество тепла, приходящееся на единицу углового перемещения детали - аналог погонной энергии для деталей вращения, а для его определения вычисляют отношение количества тепла, поступившего в деталь за интервал времени, к угловому перемещению детали за этот же интервал. It is solved by the fact that in the method for controlling plasma surfacing of rotation parts with parameters varying during the cycle (arc current, arc voltage and speed of movement of the part), a parameter characterizing the thermal regime is calculated and used for correction. In this case, the specific amount of heat per unit of the angular displacement of the part is used as this parameter - an analog of the linear energy for the parts of rotation, and to determine it, the ratio of the amount of heat received in the part over the time interval to the angular displacement of the part over the same interval is calculated.

Интервал времени, для которого вычисляют и корректируют параметры наплавки, выбирают как компромисс между плавностью и быстродействием системы управления с одной стороны и нестабильностью электрических параметров наплавки и помехами в системе измерения с другой стороны. Если бы параметры наплавки (ток дуги, напряжение на дуге) не имели бы пульсаций, а сигналы с датчиков не имели ли бы помех, то интервал времени можно было бы уменьшить до времени прохождения одного цикла измерения и управления в программе компьютера. На практике пульсации самих параметров наплавки (токи и напряжения) и пульсации в измерительных датчиках достигают десятков процентов. Если используются сетевые (50 Гц) блоки питания без промежуточного преобразования частоты, то в этом случае в качестве интервала времени удобно использовать интервалы, кратные сетевой частоте, то есть 20 мс, 40 мс, и т.д. Так как среднее значение помех в этом случае равно нулю, то они не "раскачивают" систему управления. The time interval for which the surfacing parameters are calculated and corrected is chosen as a compromise between the smoothness and speed of the control system on the one hand and the instability of the electrical parameters of the surfacing and interference in the measurement system on the other hand. If the surfacing parameters (arc current, arc voltage) would not have ripples, and the signals from the sensors would not have interference, then the time interval could be reduced to the time of passing one measurement and control cycle in the computer program. In practice, pulsations of the surfacing parameters themselves (currents and voltages) and pulsations in the measuring sensors reach tens of percent. If network (50 Hz) power supplies are used without intermediate frequency conversion, then in this case it is convenient to use intervals that are multiples of the network frequency, i.e. 20 ms, 40 ms, etc. as a time interval. Since the average value of interference in this case is equal to zero, they do not “swing” the control system.

Осуществление преобразования информации о входных параметрах в информацию о параметре, характеризующем тепловой режим процесса наплавки, позволяет осуществить переход от трех параметров: тока, напряжения и скорости вращения заготовки, к одному - характеризующему тепловой режим. Это позволяет повысить точность оценки количества тепла, передаваемого заготовке, и облегчить работу оператора при оперативном контроле. The conversion of information on input parameters into information on a parameter characterizing the thermal regime of the surfacing process allows the transition from three parameters: current, voltage and speed of rotation of the workpiece, to one characterizing the thermal regime. This allows to increase the accuracy of estimating the amount of heat transferred to the workpiece, and to facilitate the work of the operator during operational control.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2. The proposed method is illustrated by the drawings shown in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства, реализующего способ управления циклом наплавки;
на фиг. 2 - эпюра напряжений в точках 1 и 2, обозначенных на фиг 1.
In FIG. 1 shows a functional diagram of a device that implements a method for controlling a surfacing cycle;
in FIG. 2 is a diagram of stresses at points 1 and 2 indicated in FIG. 1.

Устройство содержит первый цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 1, задающий количество наплавляемого порошка, второй ЦАП 2, управляющий скоростью вращения заготовки, третий ЦАП 3, задающий ток основной дуги, четвертый ЦАП 4, задающий ток вспомогательной дуги, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, измеряющий значение тока основной дуги, второй АЦП 6, измеряющий значение тока вспомогательной дуги, третий АЦП 7, измеряющий значение напряжения основной дуги, четвертый АЦП 8, измеряющий значение напряжения вспомогательной дуги, датчик 9 угла поворота вала двигателя, генератор 10 тактовых импульсов, первый счетчик 11 импульсов, второй счетчик 12 импульсов, устройство 13 цифрового ввода/вывода для шины ISA, компьютер 14 PC, третий счетчик 15 с коэффициентом деления 2, инвертор 16, четвертый счетчик 17, пятый счетчик 18. The device contains a first digital-to-analog converter (DAC) 1, specifying the amount of deposited powder, a second DAC 2, controlling the speed of rotation of the workpiece, a third DAC 3, setting the current of the main arc, a fourth DAC 4, setting the current of the auxiliary arc, the first analog-to-digital converter ( ADC) 5, measuring the value of the main arc current, the second ADC 6, measuring the value of the auxiliary arc current, the third ADC 7, measuring the voltage value of the main arc, the fourth ADC 8, measuring the value of the auxiliary arc voltage, sensor 9 angles of rotation of the motor shaft, a generator of 10 clock pulses, a first counter of 11 pulses, a second counter of 12 pulses, a digital input / output device 13 for ISA bus, a computer 14 PC, a third counter 15 with a division ratio of 2, an inverter 16, a fourth counter 17, fifth counter 18.

В качестве датчика 9 угла можно использовать, например, оптический датчик угол-код ВЕ-178А5 Z= 1000, формирующий 1000 импульсов на один оборот. Этот датчик имеет отдельный выход, дающий нулевую метку (один импульс на оборот), который подключен к цифровому входу платы PCL-720. Перед началом работы компьютер производит поворот заготовки на один оборот и постоянно следит за этим цифровым входом, появление импульса на этом входе используется для начальной привязки угла поворота заготовки. As the angle sensor 9, you can use, for example, an optical sensor angle code BE-178A5 Z = 1000, which generates 1000 pulses per revolution. This sensor has a separate output giving a zero mark (one pulse per revolution), which is connected to the digital input of the PCL-720 board. Before starting work, the computer rotates the workpiece by one revolution and constantly monitors this digital input, the appearance of a pulse at this input is used for the initial binding of the angle of rotation of the workpiece.

Генератор 10 тактовых импульсов представляет собой генератор с кварцевым резонатором, а счетчики 11, 12, 17 и 18 - программируемые таймеры типа 580ВИ53. The generator 10 clock pulses is a generator with a quartz resonator, and counters 11, 12, 17 and 18 are programmable timers type 580VI53.

Устройство 13 цифрового ввода/вывода располагается внутри компьютера и устанавливается в слот (разъем) ISA. Остальные устройства могут располагаться как внутри компьютера (на плате устройства 13 цифрового ввода/вывода), так и вне его в зависимости от их конструктивного исполнения. В качестве устройства 13 может использоваться, к примеру, плата цифрового ввода/вывода PCL-720, в состав которой помимо собственно цифровых входов и выходов входит также дешифратор адреса и буферизированная шина, позволяющая подключать различные цифровые устройства с 8-разрядной шиной данных. На плате также имеется пустое монтажное поле, позволяющее устанавливать (паять) различные микросхемы. The digital input / output device 13 is located inside the computer and is installed in the ISA slot. The remaining devices can be located both inside the computer (on the circuit board of the device 13 digital input / output), and outside it, depending on their design. As the device 13, for example, a PCL-720 digital input / output board can be used, which in addition to the digital inputs and outputs also includes an address decoder and a buffered bus that allows you to connect various digital devices with an 8-bit data bus. The board also has an empty mounting field that allows you to install (solder) various microcircuits.

Способ осуществляется следующим образом. Перед началом работы технолог создает таблицу-файл, в которой первая колонка - это значения угла поворота заготовки в точках аппроксимации, а другие колонки - значения управляемых параметров в узловых точках - задание расхода порошка, скорости вращения, тепловой мощности и тока вспомогательной дуги. При запуске управляющей программы производиться аппроксимация данных из файла - таблицы и заранее рассчитываются коэффициенты аппроксимирующих выражений. Для уменьшения влияния помех на погрешность измерения время преобразования АЦП 5, 6, 7 и 8 выбирается кратным частоте сетевых помех и в случае использования 50 Гц сетевых блоков питания без промежуточного преобразования частоты выбирается равным 20 мс. Счетчик 12 программируется в режим делителя частоты, а коэффициент деления его задается таким образом, чтобы на его выходе генерировались импульсы, частота которых превышает частоту импульсов с датчика 9 угла поворота. Учитывая, что скорость наплавки не превышает 1 оборот в секунду и количество импульсов датчика 9 не превышает 1000 на оборот, частоту импульсов на выходе счетчика 12 можно выбрать равной 1 кГц. Например, если частота генератора 10-1 МГц, то коэффициент деления счетчика 12 устанавливают равным 1000, что приводит к генерации прерываний с частотой 1 кГц в компьютере. Номер прерывания выбирают исходя из конфигурации компьютера и установленных в нем ресурсов. The method is as follows. Before starting work, the technologist creates a table-file in which the first column is the value of the angle of rotation of the workpiece at the approximation points, and the other columns are the values of the controlled parameters at the nodal points - the task of the powder flow rate, rotation speed, thermal power and auxiliary arc current. When the control program starts, data from the file - table are approximated and coefficients of approximating expressions are calculated in advance. To reduce the influence of interference on the measurement error, the ADC conversion time of 5, 6, 7, and 8 is selected as a multiple of the frequency of the network interference, and in the case of using 50 Hz network power supplies without intermediate frequency conversion, it is chosen equal to 20 ms. The counter 12 is programmed into the frequency divider mode, and its division coefficient is set so that pulses are generated at its output, the frequency of which exceeds the frequency of the pulses from the angle sensor 9. Given that the surfacing speed does not exceed 1 revolution per second and the number of pulses of the sensor 9 does not exceed 1000 per revolution, the pulse frequency at the output of the counter 12 can be chosen equal to 1 kHz. For example, if the frequency of the generator is 10-1 MHz, then the division ratio of the counter 12 is set equal to 1000, which leads to the generation of interruptions with a frequency of 1 kHz in the computer. The interrupt number is selected based on the configuration of the computer and the resources installed in it.

На выходе датчика 9 при вращении заготовки генерируются импульсы (см. фиг. 2, эпюра 1), скважность которых может и не быть равной строго 2, поэтому эти импульсы направляются на вход двоичного счетчика 15 (микросхема 561ие10), с выхода которого уже снимаются импульсы со скважностью, строго равной 2 (см. фиг.2, эпюра 2). При наличии логической единицы на выходе двоичного счетчика 15 будет работать счетчик 17, а при наличии логического 0, на выходе инвертора 16 будет логическая единица и будет работать счетчик 18. Если дождаться смены состояния сигнала на выходе 15, то можно прочитать в одном из счетчиков 17 или 18 число, пропорциональное длительности импульсов с датчика 9, и, зная частоту генератора 10, посчитать длительность одного периода с датчика 9, то есть текущую (в течение одного импульса датчика 9) скорость вращения заготовки. At the output of the sensor 9, during rotation of the workpiece, pulses are generated (see Fig. 2, diagram 1), the duty cycle of which may not be exactly 2, so these pulses are sent to the input of the binary counter 15 (microcircuit 561ie10), from which pulses are already taken with a duty cycle strictly equal to 2 (see figure 2, plot 2). If there is a logical unit at the output of the binary counter 15, the counter 17 will work, and if there is a logical 0, the output of the inverter 16 will be the logical unit and the counter 18 will work. If you wait for the state of the signal at the output 15 to change, you can read in one of the counters 17 or 18 is a number proportional to the duration of the pulses from the sensor 9, and, knowing the frequency of the generator 10, calculate the duration of one period from the sensor 9, that is, the current (within one pulse of the sensor 9) speed of rotation of the workpiece.

В процессе наплавки, через 1 мс, в компьютере вызывается подпрограмма обработки прерывания в которой осуществляется:
- чтение содержимого счетчика 11 и расчет по его содержимому текущего угла поворота заготовки;
- чтение состояния выхода счетчика 15 и, если его содержимое изменилось по сравнению с предыдущим прерыванием с 1 на 0, то считываются данные со счетчика 17, при смене состояния с 1 на 0 считываются данные со счетчика 18. Производится расчет текущей скорости вращения. Если смены состояния не произошло, то только запоминается его состояние до следующего прерывания;
- проверка готовности данных в АЦП 5,6,7,8 (прошло ли 20 мс после пуска АЦП) и чтение, при готовности данных, содержимого АЦП 5,6,7 и 8. Далее производиться расчет текущих значений соответствующих параметров наплавки, в том числе и эффективной тепловой мощности и очередной запуск АЦП;
- вычисление новых значений токов, скорости вращения и количества порошка по заранее вычисленным аппроксимирующим выражениям для нового значения угла поворота;
- занесение соответствующих кодов в ЦАПы 1,2,3 и 4;
- проверка на соответствие измеренных значений значениям, вычисленным для данного текущего угла, и в случае недопустимо большого отклонения сообщение об этом в фоновую программу.
In the process of surfacing, after 1 ms, the interrupt processing routine is called in the computer in which it is carried out:
- reading the contents of the counter 11 and calculating according to its contents the current angle of rotation of the workpiece;
- reading the output status of the counter 15 and, if its contents have changed compared to the previous interrupt from 1 to 0, then the data is read from the counter 17, when the state changes from 1 to 0, the data is read from the counter 18. The current rotation speed is calculated. If the change of state does not occur, then only its state is remembered until the next interruption;
- checking the readiness of the data in the ADC 5,6,7,8 (whether it took 20 ms after the start of the ADC) and reading, when the data is ready, the contents of the ADC 5,6,7 and 8. Next, the current values of the corresponding surfacing parameters are calculated, including effective heat output and the next launch of the ADC;
- Calculation of new values of currents, speed of rotation and amount of powder using pre-calculated approximating expressions for a new value of the angle of rotation;
- entering the appropriate codes in the DACs 1,2,3 and 4;
- checking for compliance of the measured values with the values calculated for a given current angle, and in the case of an unacceptably large deviation, a message about this in the background program.

Управление тепловой мощностью осуществляется путем задания тока дуги. Заранее для конкретного оборудования определяется зависимость, например в виде полинома второй степени, между мощностью выделяемой на дуге (электрической, эффективной или тепловой) и задаваемым током дуги. В процессе наплавки используется полученная зависимость для вложения в деталь необходимого количества тепла путем задания тока дуги и, кроме этого, запоминаются реальные пары значений задаваемого тока и измеренной мощности. После окончания очередной наплавки производится перерасчет зависимости мощности от тока на основании новых данных. Таким образом, автоматически учитываются возможные отклонения чувствительности ЦАПов, блоков питания, изменения условий наплавки (длины дуги, износа электрода и т.д.). Это позволяет итерационно приближаться к заданным зависимостям параметров наплавки даже в условиях действия дестабилизирующих факторов. Thermal power is controlled by setting the arc current. In advance, for a particular equipment, a relationship is determined, for example, in the form of a polynomial of the second degree, between the power released on the arc (electric, effective or thermal) and the specified arc current. In the surfacing process, the obtained dependence is used to embed the required amount of heat into the part by setting the arc current and, in addition, the real pairs of the set current and the measured power are stored. After the next surfacing is completed, the dependence of power on current is recalculated based on new data. Thus, possible sensitivity deviations of the DACs, power supplies, changes in the surfacing conditions (arc length, electrode wear, etc.) are automatically taken into account. This allows iteratively approaching the given dependences of the surfacing parameters even under the conditions of destabilizing factors.

В фоновой программе при необходимости производится запись текущих измеренных значений в файл, контроль аварийных цифровых входов (типа авария в блоке питания, отсутствие охлаждения горелки), визуализация на дисплее процесса наплавки в виде графиков задаваемых и измеренных значений. Величина отклонений измеренных значений от задаваемых, при которых наплавка прекращается, задается раздельно для каждого параметра перед началом наплавки в файле конфигурации. In the background program, if necessary, the current measured values are written to a file, the emergency digital inputs are monitored (such as an accident in the power supply, lack of burner cooling), the deposition process is visualized on the display in the form of graphs of the set and measured values. The deviation of the measured values from the set values, at which surfacing is stopped, is set separately for each parameter before surfacing in the configuration file.

При достижении заданного угла поворота наплавка прекращается и производится анализ полученных реальных зависимостей задаваемых параметров. When the specified rotation angle is reached, the surfacing is stopped and the obtained real dependencies of the specified parameters are analyzed.

Осуществление сравнения значения теплового параметра с номинальным позволяет стабилизировать качество наплавленного слоя за счет более точного дозирования тепловложения, так как в качестве номинальных параметров зафиксированы те, которые задаются расчетным и (или) экспериментальным путем, т. е. отражающие определенную статистическую выборку, связанную с конкретным процессом наплавки. Comparison of the value of the thermal parameter with the nominal one allows one to stabilize the quality of the deposited layer due to more accurate dosing of heat input, since those that are specified by calculation and (or) experimentally, i.e., reflecting a specific statistical sample associated with a specific surfacing process.

Осуществление, в случае отклонения значения теплового параметра от номинального, коррекции процесса в следующем цикле наплавки позволяет избежать массового брака при наплавке в крупносерийном производстве. The implementation, in case of deviation of the thermal parameter from the nominal, process correction in the next surfacing cycle avoids mass rejection during surfacing in large-scale production.

Источники:
1. Заявка Японии N 2-148483, кл. В 23 К 9/095, д.п. 12.02.92 г.
Sources:
1. Japanese application N 2-148483, CL B 23 K 9/095, d.p. 02/12/92

2. Патент Франции N 2698572, кл. В 23 К 10/02, д.п. 03.06.94 г. 2. French patent N 2698572, cl. B 23K 10/02, d.p. 06.03.94 g.

3. Патент Японии N 6000273 В4, кл. В 23 К 9/095, д.п. 05.01.94 г. 3. Japan Patent N 6000273 B4, CL B 23 K 9/095, d.p. 01/05/94

Claims (1)

Способ управления циклом наплавки деталей вращения, включающий измерение действующих значений параметров процесса, сравнение этих параметров процесса с номинальными значениями и, в случае отклонения их значений, корректировку процесса наплавки, причем в процессе наплавки проводят вычисления параметра, характеризующего тепловой режим, и используют его для корректировки процесса, отличающийся тем, что в качестве параметра, характеризующего тепловой режим, используют отношение количества тепла, поступившего в деталь за заданный интервал времени, к угловому перемещению детали за этот же интервал. A method for controlling the surfacing cycle of rotational parts, including measuring the effective values of process parameters, comparing these process parameters with nominal values and, if their values deviate, adjusting the surfacing process, moreover, during the surfacing process, a parameter characterizing the thermal regime is calculated and used to adjust process, characterized in that as a parameter characterizing the thermal regime, use the ratio of the amount of heat received in the part for a given interval Al time, to the angular movement of the part for the same interval.
RU2000100734/02A 2000-01-10 2000-01-10 Method of control cycle of article rotation surfacing RU2164845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000100734/02A RU2164845C1 (en) 2000-01-10 2000-01-10 Method of control cycle of article rotation surfacing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000100734/02A RU2164845C1 (en) 2000-01-10 2000-01-10 Method of control cycle of article rotation surfacing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2164845C1 true RU2164845C1 (en) 2001-04-10

Family

ID=20229298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000100734/02A RU2164845C1 (en) 2000-01-10 2000-01-10 Method of control cycle of article rotation surfacing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2164845C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4527045A (en) Control apparatus for an arc welder
US6340875B1 (en) Robot controller
Penaranda et al. An adaptive laser cladding methodology for blade tip repair
US6890241B2 (en) Lens processing management system
RU2164845C1 (en) Method of control cycle of article rotation surfacing
JPH0431819B2 (en)
JPS61248104A (en) Manipulator controlling device
JP2010052030A (en) Numerical control apparatus for controlling laser beam machine
Hu et al. Application of fuzzy control method in gas metal arc welding
US5130514A (en) Control apparatus for tracing a weld line in a welding apparatus and control method therefor
RU2169649C1 (en) Method for controlling welding on process of body of revolution
JPH09277044A (en) Arc length recovery control method of pulse arc welding and welding equipment
JPS58137529A (en) Positioning method for discharge machining
JP2000235411A (en) Numerical controller using machining information
JP2000343234A (en) Method and device for controlling resistance welding
JP3675304B2 (en) Arc welding condition setting method and arc welding condition setting device
JPH0470117B2 (en)
JP3652537B2 (en) Laser processing method and apparatus
JP3512577B2 (en) Electric discharge machining apparatus and electric discharge machining method
JP2001265446A (en) Cycle controller, power controller, temperature adjuster and temperature controller
JPS58500013A (en) Automatic control method in spark discharge machining
JPS61235065A (en) Control method for soldering by laser beam
JPH0777692B2 (en) Thread cutting method
SU562654A1 (en) Automatic control system of the mining machine
SU1606279A1 (en) Apparatus for controlling electric drive for feeding electrode wire

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060111

NF4A Reinstatement of patent