SU542587A1

SU542587A1 - Method for automatic compensation of elastic deformations

Info

Publication number: SU542587A1
Application number: SU1766052A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Пестунов; Юрий Васильевич Лебедев
Original assignee: Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1977-01-15

Description

1one

Изобретение относитс к области обработки металлов резаннем, в частности к сверлильным станкам с адаптивным управлением.The invention relates to the field of metal cutting, in particular, to adaptively controlled drilling machines.

Известен способ автоматической компенсации упругих деформаций системы СПИД, заключающийс в изменении скорости подачи в функции сил резани . Скорость подачи увеличиваетс при уменьшении сил резани и наоборот 1.A known method of automatically compensating for the elastic deformations of the AIDS system consists in changing the feed rate as a function of cutting forces. The feed rate increases with decreasing cutting forces and vice versa 1.

Недостатком известного способа вл етс то, что при малой жесткости системы СПИД в направлении подачи (например, в сверлильных станках) возможно увеличение скорости подачи при резком снижении осевого усили резани , привод щее к возрастанию крут щего момента на сварке. Это может привести к поломке сверла.A disadvantage of the known method is that with a low rigidity of the AIDS system in the feed direction (for example, in drilling machines), an increase in the feed rate is possible with a sharp decrease in the axial cutting force, leading to an increase in the welding torque. This may break the drill.

Повышение стабильности подачи обеспечиваетс за счет того, что по предлагаемому способу скорость подачи измен ют по сигналу , полученному дифференцированием сигнала датчика усили резани . Дл новыщени производительности сигнал управлени скоростью подачи можно получать путем суммировани сигнала датчика усили резани и его производной.Improving the stability of the feed is ensured by the fact that, according to the proposed method, the feed rate is varied according to the signal obtained by differentiating the signal of the cutting force sensor. To increase productivity, the feed rate control signal can be obtained by summing the cutting force sensor signal and its derivative.

На фиг. 1 дана схема осуществлени способа управлени дифференцированным сигналом датчика; на фиг. 2 - схема осуществлени способа управлени суммированным сигналом.FIG. 1 is a diagram of an implementation of a method for controlling a differentiated sensor signal; in fig. 2 is a schematic diagram of an implementation method for managing a summed signal.

Привод подачи получает движение от двигател 1 через механизм 2 бесступенчатогоThe feed drive receives motion from the engine 1 through the stepless mechanism 2

изменени скорости подачи. Через датчик усили резани 3 движение сообщаетс суппорту 4 со сверлом 5. Деталь 6 закреплена в шпинделе 7. Сигнал с датчика 3 поступает на дифференцирующий элемент 8, которыйchange feed rate. Through the force sensor for cutting 3, the movement is communicated to the caliper 4 with the drill 5. The part 6 is fixed in the spindle 7. The signal from the sensor 3 is fed to the differentiating element 8, which

св зан с механизмом 2. На фиг. 2 механизм 2 св зан с сумматором 9, на который поступают сигналы с датчика 3 и элемента 8.associated with mechanism 2. FIG. 2, mechanism 2 is coupled to an adder 9, to which signals are received from sensor 3 and element 8.

Процесс обработки протекает следующим образом.The processing proceeds as follows.

Скорость подачи режущей кромки инструмента определ етс скоростью упругих перемещений системы СПИД и скоростью перемещени суппорта:The feed rate of the cutting edge of the tool is determined by the speed of elastic displacements of the AIDS system and the speed of displacement of the caliper:

Ь п - с Г-Ь упрBn - with gb

где: 5п - скорость подачи режущей кромки;where: 5p is the feed rate of the cutting edge;

5о - скорость перемещени суппорта; 5упр - скорость упругих перемещений. Скорость упругих перемещений определ етс жесткостью системы СПИД в направлении подачи и скоростью изменени усили подачи:5o is the speed of movement of the caliper; 5upr - the speed of elastic displacements. The speed of elastic displacements is determined by the stiffness of the AIDS system in the direction of supply and the rate of change of the supply force:

с I dPwith I dP

- 7Г - 7G

dt t-xdt t-x

где: Сх - жесткость системы СПИД в направлении подачи;where: Cx is the rigidity of the AIDS system in the direction of supply;

РХ - осева составл юща силы резани .RC is the axial component of the cutting force.

При возрастании нагрузки в кинематической цепи подачи увеличиваютс деформации звеньев цепи, инструмента и т. д., что вызывает снижение скорости подачи 5„ на величинуWith an increase in the load in the kinematic feed chain, the deformations of the chain links, tools, etc., increase, which causes a reduction in the feed rate of 5 "by

. Сигнал о величине нагрузки постуСх dt. Signal on the magnitude of the load postus dt

пает с датчика 3 на дифференцирующий элемент 8, а далее - на механизм 2, который увеличивает скорость перемещени суппортаdrops from the sensor 3 to the differentiating element 8, and then to the mechanism 2, which increases the speed of movement of the caliper

4 на величину - --. Таким образом, скоСх dt4 on the value - -. Thus, the speed is dt

рость перемещени режущей кромки стабилизируетс .The cutting edge movement is stabilized.

С целью повышени производительности обработки, управление скоростью подачи суппорота может осуществл тьс от сумматора 9 (фиг. 2), на который подаютс сигналы с датчика 3 и дифференцирующего элемента 8 с противоположными знаками.In order to improve processing performance, the control of the feed rate of the slide can be carried out from the adder 9 (Fig. 2), which receives signals from the sensor 3 and the differentiating element 8 with opposite signs.

При медленном изменении усили подачи скорость упругих перемещений мала и не оказывает существенного вли ни на процесс резани . Сигнал, поступающий с датчика 3 на сумматор 9, больще сигнала с элемента 8. При увеличении усили резанн происходит скорости подачи суппорта, а при уменьщении усили скорость подачи увеличиваетс , что позвол ет повысить производительность обработки.With a slow change in the feed force, the speed of the elastic displacements is small and does not have a significant effect on the cutting process. The signal from sensor 3 to the adder 9 is larger than the signal from element 8. As the cutting force increases, the feed speed of the caliper occurs, and as the force decreases, the feed speed increases, which improves processing performance.

При быстром изменении усили подачи скорость упругих перемещений велика, существенно вли ет на процесс резани . Сигнал, поступающий на сумматор 9 с элемента 8, больше сигнала с датчика 3. При увеличении усили подачи происходит увеличение ее скорости, при скорость подачи уменьшаетс .When the feed force changes rapidly, the speed of the elastic displacements is large, which significantly affects the cutting process. The signal arriving at adder 9 from element 8 is larger than the signal from sensor 3. As the feed force increases, its speed increases, and when the feed rate decreases.

Таким образом, происходит автоматическое регулирование скорости подачи в функции сил резани с компенсацией упругих перемещений .Thus, the feed rate is automatically controlled as a function of cutting forces with compensation for elastic displacements.

Claims

1. A method for automatically compensating for the elastic deformations of the AIDS system, which consists in changing the feed rate by a signal of the cutting force sensor, characterized in that in order to increase the stability of the feed, the feed speed is changed by the signal obtained by differentiating the signal of the cutting force sensor.

2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to increase productivity,

a feed rate control signal is obtained by summing the signal of the cutting force sensor and its derivative.

The source of information taken into account in the examination:

1. “Self-adapting machines edited by B. S. Balakshin, Mashinostroenie, M, 1967, pp. 391-392.

S

/

ig./

eight

I

Rig.2