SU1571626A1 - Устройство дл моделировани процесса шлифовани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  физико-математического моделировани  процесса шлифовани  применительно к круглошлифовальным станкам, оснащенным системами управлени , построенными на базе ЭВМ. Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета изменени  параметров в цикле шлифовани . Дл  этого в устройство введены блок моделировани  процесса съема припуска, выполненный в виде соединенных последовательно сумматора, первого интегратора, инвертора и второго интегратора, и блок моделировани  упругой системы станок - деталь, включающий интегратор, интегросумматор и блок степенной нелинейности. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  физико-математического моделировани  процесса шлифовани  применительно к круглошлифовальным станкам , оснащенным системами управлени , в частности построенными на базе ЭВМ.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета изменени  параметров в цикле врезного шлифовани .

На чертеже схематически изображено устройство.

Устройство содержит задающе- -программное устройство 1, вычислительное устройство 2, образующие физическую модель 3 системы управлени  кругло- . шлифовальным станком, в которую также

вход т первый 4 и второй 5 блоки св зи . Устройство также включает блок 6 задани  начальных условий, сумматоры 7 и 8, интеграторы 9-11, интегросумматор 12, инверторы 13-15 и блок 16 степенной нелинейности. Сумматор 7, интеграторы 9 и 10 и инвертор 13 образуют блок 17 моделировани  съема припуска, а сумматор 8, интегратор 11,интегросумматор 12, инверторы 14 и 15 и блок 16 степенной нелинейности - блок 18 моделировани  упругой системы станок - деталь.

Устройство работает следующим образом .

В качестве физической модели 3 системы управлени , включающей зада- программное устройство 1 и вы-: числительное устройство 2,. а также

СП

О N9

О

первый 4 и второй 5 блоки св зи, может быть использовано устройство модели ЗС170. Блок 6 задани  начальных условий предназначен дл  задани  значений параметров процесса съема припуска и упругой системы станка в начале цикла шлифовани ,

т.е. в момент касани  шлифовального круга с деталью. На задающе-програм- WHOM устройстве 1 задаетс  управл юп а  программа, котора  реализуетс  посредством вычислительного устройства 2 в виде закона изменени  врезной

подачи ехр (- 1 ) , где Т -посто нна  времени цикла.

На выходе первого блока 4 св зи Имеетс  аналоговый сигнал, пропорциональный значению управл емой величины , т.е. пропорциональный величине С врезной подачи шлифовального круга,

И поступает на входы сумматора 7, ин

тегратора 11 и через инвертор 15 на йход интегросумматора 12.

На основе поступающих сигналов, а именно сигнала, пропорционального изменению значени  t врезной подачи Шлифовального круга в течение времени Ј цикла, т.е. ( C ), и поступающих от блока 6 сигналов, пропорциональных начальным значени м параметров процесса съема припуска и упругой системы станка, устройство производит решение следующей системы управлений,  вл ющейс  математической моделью процесса автоматизированного шлифовани  с врезной подачей:

л

1 d П ()

d

+ -Ш1 .

0;

(D

-OiЈl.t|I0.);(2)

t (0;(3)

Ь1 t(1) K-J-Y n № (4

Sf(t) S (О - Y (), (5) де П - величина припуска;

S - заданна  величина перемещени 

шлифовального круга; Sф- фактическа  величина перемещени  шлифовального круга; Y - величина суммарного отжати  в. упругой системе станок-деталь;

О

5

0

5

0

5

0

5

5

К т 0

t - чначение задатки скорости врезной подачи шлифовального круга;

tn значение скорости съема припуска;

Тп- значение коэффициента, характеризующего посто нную времени процесса съема припуска; значение коэффициента, характеризующего режущую способность шлифовального круга; значение коэффициента, характеризующего суммарную жесткость упругой системы станок-деталь; коэффициент пропорциональности. В блоке 17 моделировани  съема припуска, включающем сумматор 7, первый интегратор 9, инвертор 13 и второй интегратор 10, осуществл етс  решение уравнений (1) и (2) следующим образом. На первый вход сумматора 7 поступает сигнал, пропорциональный значению врезной подачи t(C) dS() /d(1) , а на второй его вход поступает сигнал от инвертора 13, соответствующий - tn(C), так как t (C)dnCC) /d . Сумматорный сигнал, умноженный на коэффициент Т , поступает на вход первого интехратора 9, а на его выходе формируетс  сигнал tn(C), соответствующий величине скорости съема припуска, т.е. имитируетс  сигнал датчика скорости съема припуска круглошлифовального станка с числовым программным управлением (ЧПУ), и поступает на второй блок 5 св зи. Далее с выхода инвертора 13 сигнал, пропорциональный -t(1( u) поступает на второй вход сумматора 7 и, кроме того, на вход второго интегратора 10. На выходе последнего, решающего уравнение (2), формируетс  сигнал , пропорциональный величине сн того припуска П, т.е. имитируетс  сигнал датчика прибора активного контрол  припуска круглошлифовального станка с ЧПУ, и поступает на второй блок 5 св зи.

Одновременно в блоке 18 моделировани  упругой системы станок-деталь, включающем интегратор 11, интегро- сумматор 12, первый 14 и второй 15 инверторы, сумматор 8 и блок 16 степенной нелинейности, осуществл етс  решение уравнений (3), (4) и (5). При этом на выходе интегратора 11, решающего уравнение (3) на основе поступающего от первог о блока 4 св зи

s

сигнала, пропорциснычьнш о t (t), формируетс сигнач -Sf i1) и чере-j первый инвертор 14, на выходе которого имеетс  сигнал S (Ј), пропорциональный величине заданного системой управлени  перемещени  шлифовального круга, поступает на второй блок 5 св зи.

Сигнал t () через второй инвертор 15 поступает на первый вход ин- тегросумматора 12 как . На второй вход последнет о поступает сигнал от блока 16 степенной нелинейности, пропорциональной значению ), умноженный на коэффициенты К и j. На выходе интегросумматора 12, решающег уравнение (4), формируетс  сигнал, соответствующий величине суммарного отжати  в упругой системе станок-деталь , который посредством блока 16 степенной нелинейности преобразовываетс  в сш нал Ym(c) пропорционально коэффициенту тп, отражающему степеную функциональную св зь параметров. Сигнал Y(C) от интегросумматора 12 также поступает на второй вход сумматора 8, на первый вход которого поступает сигнал -S(C) от интегратор 11. На выходе сумматора 8, решающего уравнение (5), формируетс  сигнал S лС СО , соответствующий величине фактического перемещени  шлифовального круга, т.е. имитируетс  сигнал линейного датчика перемещени  шлифовального круга круглошлифовального станк с ЧПУ, и поступает на второй блок 5 св зи. После преобразовани  в данном блоке из аналоговой формы в цифровую сигналы, соответствующие величине сн того припуска, величине заданного перемещени  шлифовального круга, скорости съема припуска и величине фактического перемещени  шлифовального круга, поступают на вычислительное устройство 2, т.е. в физическую модель 3, и используютс  дл  формировани  цикла шлифовани , аналогично как и при реальном процессе на круг- лошлифовальном станке с ЧПУ. Так, цикл может завершатьс  при достижении соответствующей определенному диаметру обрабатываемой детали величины фактического перемещени  S шлифовального круга, что соответствует окончанию цикла обработки при определенном положении шлифовального круга, определ емом на основе информации линейного датчика круглопшифо- вального станка, либо при достижении

Ль;б$

подлежащей сн тию величины припуска И необходимого значени , что соответствует окончанию цикла обработки по аналогичной команде при работе с 5 прибором активного контрол  размеров, которым оснащаетс  круглошлифовальный станок с ЧПУ.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  процесса шлифовани , содержащее блок задани  начальных условий, блок моделировани  съема припуска, первый вход которого  вл етс  входом устройства по подаче шлифовального круга, а второй и третий его входы соединены с nepBffM и вторым выходами , соответствующими начальным параметрам съема припуска, и упругой системой станка блока задани  начальных условий , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функциональных возможностей за счет учета изменени  параметров в цикле шлифовани , оно содержит блок моделировани  упругой системы станок-деталь, включающий интегратор, интегросумматор, первый и второй инверторы, сумматор и блок степенной нелинейности, причем входы интегратора и первого инвертора соединены t; первым входом блока моделировани  упругой системы станок - деталь , выход интегратора подключен к первому входу сумматора и входу второго инвертора, выход которого  вл етс  первым выходом блока моделировани  упруг ой системы станок - деталь и выходом устройства формировани  напр жени , пропорционального величине перемещени  шлифовального круга, выход первого инвертора подключен к первому входу интегросумматора, выход, которого соединен через блок степенной нелинейности со своим вторым входом и вторым входом сумматора, выход которого  вл етс  выходом устройства по фактической величине перемещени  шлифовального круга, входы задани  начальных условий интегратора и интегросумматора подключены к второму выходу блока задани  начальных условий , блок моделировани  съема припуска выполнен в виде последовательно соединенных сумматора, первого интегратора , инвертора и второго интегратора , причем первый вход сумматора . соединен с первым входом блока моделировани  съема припуска, второй вход

   715716268

   сумматора подключен к выходу инверто- выходы первого и второго интеграторов блока моделировани  съема припу ка  вл ютс  выходами устройства по скорости сн ти  припуска и величин припуска соответственно.

   ра, Bxqflbi задани  начальных условий первого и второго интеграторов, соединенных с вторым и третьим входами 5 блока моделировани  съема припуска,

   выходы первого и второго интеграторов блока моделировани  съема припуска  вл ютс  выходами устройства по , скорости сн ти  припуска и величин припуска соответственно.