SU1458088A1

SU1458088A1 - Method of controlling chip formation

Info

Publication number: SU1458088A1
Application number: SU874274279A
Authority: SU
Inventors: Павел Анатольевич Ведмидь; Игорь Владимирович Садовников; Юрий Сергеевич Шарин
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1989-02-15

Abstract

Изобретение относитс к управлению процессом токарной обработки , а именно к управлению процессом стружкодроблени , и может быть использовано дл поддержани оптимальных режимов резани при работе в услови х ГПС. Целью изобретени вл етс расшире- . ние рабочего диапазона регулировани и повышение надежности определени типа стружки за счет возможности управл ть процессом при малых глубинах резани и использовани простых средств измерени . Способ заключаетс в том, что определ ют частотный диапазон стружкообразовани , дополнительно вьщел ют высокочастотную составл ющую виброакустического сигнала колебаний системы СПИД, сравнивают ее с BTOpbiM пороговым значением , а низкочастотную составл ющую детектируют, интегрируют и сравнивают с первым пороговым значением подачи, подают команду на увеличение подачи при превышении порогового значени высокочастотной составл ющей и непревьшении низкочастотной. 1 ил. а (ЛThe invention relates to controlling a turning process, namely to controlling a chip breaking process, and can be used to maintain optimal cutting conditions when operating under HSS conditions. The aim of the invention is to expand. control range and increase the reliability of chip type detection by being able to control the process at shallow depths of cut and using simple measurement tools. The method consists in determining the frequency range of chip formation, additionally assigning the high-frequency component of the vibroacoustic signal of the oscillations of the AIDS system, comparing it with the BTOpbiM threshold value, and low-frequency component detecting, integrating and comparing with the first threshold feed value, giving the command to increase feed when the threshold of the high frequency component is exceeded and the low frequency is not exceeded. 1 il. a (L

Description

-1-one

Изобретение относитс к управлению процессом токарной обработки, а именно к управлению процессом стружкодроблени , и может быть использовано дп поддержани оптимальных режимов резани при работе в услови х ГПС.The invention relates to the control of the turning process, namely to the control of the chip breaking process, and can be used to maintain optimal cutting conditions when operating in HSS conditions.

Целью изобретени влйетс расширение рабочего диапазона регулировани и повьппение надежности определени типа стружки путем обеспечени возможности управлени процессом при малых глубинах резани и использовани простых средств измерени .The aim of the invention is to expand the operating range of the adjustment and improve the reliability of determining the type of chips by allowing the process to be controlled at small depths of cut and using simple measurement tools.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагае- мьш способ.The drawing shows a block diagram of a device implementing the proposed method.

Устройство состоит из системы 1 управлени , пьезоэлектрического акселерометра 2, усилител 3, полосовых фильтров 4 и 5, блоков 6 и 7 детектировани , интегрирующего блока 8, двух схем 9 и 10 сравнени , реле 11 и исполнительного устройства 12.The device consists of a control system 1, a piezoelectric accelerometer 2, an amplifier 3, band-pass filters 4 and 5, detection units 6 and 7, an integrating unit 8, two comparison circuits 9 and 10, a relay 11 and an actuator 12.

Пример. Осуществл ют токарную обработку заготовки из Ст 45 со следующими режимами резани : S 0,3 мм/об; t 1,5 мм; v 2 м/с;Example. Turning the workpiece from St 45 with the following cutting conditions: S 0.3 mm / rev; t 1.5 mm; v 2 m / s;

4four

сдsd

0000

о эоoh

0000

режуща пластина SNMM 20Wb с радиусной стружколомающей канавкой радиуса R 1,5 мм. Перед обработкой определ ют границу частотного диапазона по указанной зависимости. Дл заданных уцловий обработки радиус за- вивани стружки Е Е 1,5 мм; коэффициент укороченности Kg 1,9; коэффициент, характеризующий степень д дроблени стружки дл случа дроблени на полувитки, К 1. На основании экспериментов принимают д f 20 Гц. Тогда частотный диапазон определ етс как 200 Гц -;: f 240 Гц. 15cutting plate SNMM 20Wb with a radius chip breaker groove of radius R 1.5 mm. Before processing, the limit of the frequency range is determined from the indicated dependence. For given processing conditions, the wounding radius of chips is Е Е 1.5 mm; coefficient of shortening Kg 1.9; the coefficient characterizing the degree of crushing of chips for the case of crushing into semi-turns, K 1. On the basis of experiments, d f 20 Hz is taken. Then the frequency range is defined as 200 Hz -;: f 240 Hz. 15

Исходные данные, завис щие от конкретных условий обработки, ввод т в систему 1 управлени станка. Виброакустические колебани системы СПИД с помощью пьезоэлектрического ак- 20 селерометра 2, установленного на резцедержателе , преобразуют в электрический сигнал, который усиливают усилителем 3 и подают на регулируе- мьй полосовой фильтр 4, полоса про- 26 пускани которого может измен тьс автоматически по сигналу системы управлени станка, далее сигнал детектируют блоком 6 детектирова:ни , интегрируют с помощью интегрирующего зо блока 8, сравнивают с первым пороговым значением с помощью схемы 9 сравнени и,, если сигнал не превышает установленного порога (образуетс непрерьгона стружка), подают команду в систему управлени станка на увеличение подачи и далее на исполнительное устройство 12. Реле 11 пропускает сигнал только при наличии сигнала на выходе цепочки: фильтр 5 высоких частот, детектор 7, схема 10 сравнени , который свидетельствует о наличии резани . Если амплитуда сигнала превьшает величину первого порогового значени (образу- етс прерьшиста стружка), то подача не измен етс .Baseline data, depending on the specific processing conditions, is entered into the machine control system 1. Vibroacoustic oscillations of the AIDS system are converted into an electrical signal using a piezoelectric akle-20 selectorometer 2 mounted on a tool holder, which is amplified by an amplifier 3 and fed to an adjustable band-pass filter 4, the pass band of which can be changed automatically by the control system machine, then the signal is detected by the unit 6, which detects: they are integrated using the integrating unit 8, compared with the first threshold value using the comparison circuit 9 and, if the signal does not exceed oval threshold (formed chip chips), sends a command to the machine control system to increase the supply and then to the actuator 12. Relay 11 passes the signal only if there is a signal at the output of the chain: high-pass filter 5, detector 7, comparison circuit 10, which indicates about the availability of cut. If the signal amplitude exceeds the value of the first threshold value (a chip is formed), the feed does not change.

4545

4040

Известный способ используетс только дл глубин резани больших 2 мм, т.е. не позвол ет осуществитьThe known method is used only for depths of cut larger than 2 mm, i.e. does not allow

управление процессом стружкодроб- лени при заданных режимах резани .control of the chip breaking process at specified cutting conditions.

Claims

Invention Formula

The method of controlling the chip formation process, which consists in isolating the low-frequency component of the spectrum of vibroacoustic oscillations of AIDS, corresponding to the frequency of formation of chip elements during crushing, and regulating cutting modes, characterized in that, in order to extend the range of control and increase the reliability of chip type detection, the frequency range determined before treatment starts, depending on

- uf: f

V

+ uf.

de V - cutting speed;

K - coefficient characterizing the degree of fragmentation of chips;

Rf, is the radius of curling chips;

K - chip shortening factor;

f is the chip breaking frequency (the number of chips generated in one second);

LH - the increment of the frequency of crushing chips,

and when processing, the high-frequency component is additionally isolated from the vibroacoustic oscillations of the AIDS system, compared with the second signal threshold, and the low-frequency component is detected, integrated and compared with the first threshold value and when the low-frequency component is not raised and the first threshold value is exceeded the high-frequency component of the second threshold Ogs value serves

command to increase the supply.

/ fopos I

Wud

i

/ Jopoe i

Filter rebuild