SU726746A1

SU726746A1 - Method and system for control of feed at gear cutting

Info

Publication number: SU726746A1
Application number: SU772521539A
Authority: SU
Inventors: С.Б. Фраймович; В.И. Щляхецкий; Ю.А. Лукашев; В.В. Гичан
Original assignee: Вильнюсский Станкостроительный Завод Им.40-Летия Октября
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1981-12-15

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при обработке цилиндрических и черв чных зубчатых колес на зубофрезерных станках, работающих по методу обкатки.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the processing of cylindrical and worm gears on gear milling machines operating according to the running-in method.

Известен способ адаптивного управлени подачей на оборот заготовки при зубофрезеровании , заключающийс в том, что в процессе обработки в зависимости от измен ющихс условий непрерывно измен ют отнощение скоростей подач и вращени заготовки таким образом, чтобы стабилизировать нагрузку резани 1.A known method of adaptive control of the feed per revolution of the workpiece during gear milling is that the process, depending on the changing conditions, continuously changes the ratio of the speeds of feeds and rotation of the workpiece in such a way as to stabilize the cutting load 1.

Известна, например, система адаптивного управлени , содержаща датчик нагрузки резани и непрерывный регул тор 2.For example, an adaptive control system is known, comprising a cutting load sensor and a continuous controller 2.

Недостатком известных способов и систем непрерывного управлени вл етс то, что они требуют об зательного наличи сложного , дорогосто щего и дефицитного регулируемого привода подач.A disadvantage of the known continuous control methods and systems is that they require the presence of a complex, expensive and scarce variable feed drive.

Известен способ управлени режимами зубофрезеровани , заключающийс в целенаправленном изменении щирины пр моугольных импульсов отнощением скоростей нодачи и вращени заготовки 3.A known method for controlling the milling modes is to purposefully change the width of the rectangular pulses by the ratio of the speed of nodal and rotation of the workpiece 3.

Известна также система управлени , содержаща путевьк переключатели, установленные на корпусе щпиндел издели , упоры , установленные на щпинделе издели , и логическую схему 4.A control system is also known, which contains track switches mounted on the body of the pin of the product, stops placed on the pin of the product, and logic circuit 4.

Недостатком этого способа и системы вл етс сложность перенастройки, т. е. перехода с одного закона регулировани на другой.The disadvantage of this method and system is the difficulty of reconfiguration, i.e. the transition from one law of regulation to another.

Цель изобретени - расширение области применени адаптивного управлени на станки с неизмен емой в процессе обработки скоростью подачи и упрощение привода подач.The purpose of the invention is to expand the field of application of adaptive control to machines with an unchangeable feed rate during processing and to simplify the feed drive.

Указанна цель достигаетс техническим решением, представл ющим собой новый способ управлени подачей при зубофрезеровании , заключающийс в целенаправленном изменении длительности пр моугольных импульсов, отнощени скоростей подач и вращени заготовки, подаваемых целое число раз. Такойспособ обуславливаетс применением системы адаптивного управлени новой конструкции.This goal is achieved by a technical solution, which is a new method of controlling the feed during gear milling, which consists in purposefully changing the duration of rectangular pulses, the ratio of feed rates and rotation of the workpiece, delivered a whole number of times. Such a method is determined by the use of an adaptive control system for a new design.

Предлагаемый способ отличаетс от известного тем, что ширину импульсов ограничивают заданным значением работы резани , совершаемой с момента начала формировани каждого импульса.The proposed method differs from the known one in that the width of the pulses is limited to a predetermined value of the cutting operation performed since the beginning of the formation of each pulse.

Работа резани , соверщаема на угловом интервале (pi, характеризует состо ние процесса на данном импульсе. При обработке с посто нной шириной импульса, т. е. с прсто нкой действующей подачей, на участках , например, врезани и выхода значение работы резани , совершаемой па фь будет меньше, чем на установившемс резании, что означает потерю эффективности. Восполнить эту потерю можно увеличением фг.The cutting work performed on the angular interval (pi, characterizes the state of the process on a given pulse. When machining with a constant pulse width, i.e. with a space with a current feed, in areas such as plunging and output, the value of the cutting work performed on f will be less than steady-state cutting, which means a loss of efficiency. You can compensate for this loss by increasing fg.

Предлагаемый снособ заключаетс в том, что фг измен етс так, чтобы работа резани , совершаема внутри фг, сохран лась посто нной и равной ее значению на установившемс резании. А установившеес значение работы резани на фг определ ют предварительно расчетом или экснериментально , привод его в соответствие с прин тым критерием оптимальности.The proposed method consists in that the phg is changed so that the cutting operation performed inside the phg is kept constant and equal to its value at the steady cut. And the steady state value of cutting work on phg is determined by calculation or experimentally, and it is brought into line with the accepted criterion of optimality.

Такой снособ может быть осуществлен системой управлени , содержащей путевой переключатель, установленный на корпусе шпиндельного узла издели , и исполнительное устройство, коммутирующее привод подач .Such a cut-off can be carried out by a control system comprising a track switch mounted on the body of the spindle unit of the product and an actuator switching the feed drive.

Отличие системы, позвол ющее осзществить предлагаемый способ, состоит в том, что она содержит устройство дл отсчета работы резани со сбросом, ко входу которого подключен коммутатор, а к выходу - пороговое устройство, причем коммутатор одним своим входом соединен с путевым переключателем, а другим - с первым выходом порогового устройства, второй выход которого соединен с устройством, коммутирующим привод подач.The difference in the system, which makes it possible to realize the proposed method, is that it contains a device for counting the cutting operation with a reset, to the input of which the switch is connected, and to the output — a threshold device, the switch being connected to one with its own switch with the first output of the threshold device, the second output of which is connected to the device, switching the drive feed.

На фиг. 1 изображена траектори движени полюса производственного зацеплени за четыре оборота заготовки при фрезеровании пр мозубового зубчатого колеса с отнощением скорости подачи к скорости резани , измен ющимс по закону пр моугольного импульса один раз за оборот заготовки , причем ширина импульса переменна и ограничена работой резани (А С), а также соответствующие ей графики скорости подачи к нагрузке резани (Np); на фиг. 2 - блок-схема системы адаптивного управлени . Блок-схема содержит устройство 1, коммутирующее привод подач, привод 2 подач, узел 3 резани , коммутатор 4, устройство 5 отсчета работы резани , пороговое устройство 6, путевой переключатель 7.FIG. Figure 1 shows the trajectory of the pole movement of the production gear for four turns of the workpiece when milling the spur gear with respect to the feed rate to the cutting speed, changing according to the law of a rectangular pulse once per turn of the workpiece, and the width of the pulse is variable and limited to the cutting operation (A C) , as well as the corresponding graphs of the feed rate to the cutting load (Np); in fig. 2 is a block diagram of an adaptive control system. The block diagram contains a device 1, a switching drive for feeds, a drive for 2 feeds, a cutting node 3, a switch 4, a cutting work reference device 5, a threshold device 6, a path switch 7.

В системе, осуществл ющей предлагаемый способ, устройство отсчета работы выполнено в виде датчика мощности, потребл емой двигателем главного движени , соединенного с интегратором, суммирующим сигнал датчика, при этом мощность холостого хода двигател вычитаетс . В качестве порогового устройства использован триггер Шмитта. На корпусе шпиндел издели установлен бесконтактный переключатель типа БВК-24, а на щпинделе издеЛй - один взаимодействующий с БВК-24 элемент, выполненный в виде алюминиевой пластины.In the system implementing the proposed method, the work reference device is made in the form of a power sensor consumed by a main motion engine connected to an integrator summing the sensor signal, and the engine idling power is subtracted. The Schmitt trigger was used as a threshold device. A non-contact switch type BVK-24 is installed on the body of the product spindle, and on the pin of the product - one element interacting with the BVK-24, made in the form of an aluminum plate.

Работа системы осуществл етс следующим образом.The operation of the system is as follows.

При пуске станка начинаетс вращение заготовки и фрезы. При вхождении элемента (пластины), установленного на шнинделе издели в паз БВК, включаетс муфта привода подачи и одновременно начинаетс отсчет работы резани , т. е. интегрирование сигнала мощности резани . В момент.When the machine starts, the workpiece and the milling cutter begin to rotate. When an element (plate) mounted on the product thread is inserted into the BVK groove, the feed drive clutch is turned on and the counting of the cutting work begins, i.e., the integration of the cutting power signal. In the moment.

достижени интегралом заданного значени муфта привода подачи выключаетс и интегратор приводитс в нулевое состо ние. После поворота заготовки на 360 алюминиева пластина входит в паз БВК и процесс повтор етс . Таким образом на каждом обороте происходит одно включение и одно выключение подачи,when the integral reaches a predetermined value, the feed drive coupling is turned off and the integrator is brought to the zero state. After turning the workpiece through 360, the aluminum plate enters the groove of the BVK and the process repeats. In this way, one turn on and one turn off of the feed occur at each turn,

В качестве примера выполнени предлагаемого способа на зубофрезерном станке,As an example of the implementation of the proposed method on a hobbing machine,

привод подач которого содержит асинхронный электродвигатель и 15-ступенчатую коробку подач с электромагнитной муфтой, коммутирующей цепь рабочих подач, оснащенном предлагаемой системой управлеПИЯ ,проведена обработка пр мозубового колеса со следующими параметрами, мм: модуль 2, высота венца 40, число зубьев 50. В соответствии с предлагаемым способом , по сигналу от путевого переключател the feed drive of which contains an asynchronous electric motor and a 15-speed feed box with an electromagnetic clutch, switching the chain of working feeds, equipped with the proposed control system, has been processed with the following parameters, mm: module 2, rim height 40, number of teeth 50. In accordance with the proposed method, by a signal from the trip switch

один раз за каждый оборот заготовки включают электромагнитную , коммутирующую рабочую цепь привода подач и начинают отсчет работы резани , а при достижении работой резани заданного ее предельного значени , муфту выключают, а накопленное значение работы сбрасывают. Предельное значение работы резани , совершаемой между моментами включени и выключени скорости подачи, определеноonce for each revolution, the workpiece turns on the electromagnetic, switching working circuit of the feed drive and starts counting the cutting work, and when the cutting work reaches the specified limit value, the clutch is turned off and the accumulated work value is reset. The limit value of the cutting operation performed between the on and off times of the feed rate is determined

экспериментально при обработке колеса на участке установившегос резани при режимах , соответствующих прин тому оптимуму . Экономический эффект от применени системы получаетс за счет уменьшени времени резани и выхода инструмента, а также повышени точности издели в св зи со стабилизацией нагрузки резани .experimentally when machining a wheel at a station of steady cutting under modes that correspond to the received optimum. The economic effect of using the system is obtained by reducing the cutting time and tool yield, as well as improving the accuracy of the product due to the stabilization of the cutting load.

Claims

1. The method of controlling the feed during gear milling but the running method, which consists in purposefully changing the duration of rectangular impulses an integer number per revolution of the workpiece, characterized in that, in order to expand its area of application, the duration of the pulses is limited by the specified cutting work performed since the beginning of every impulse.

2. A system for implementing the method of controlling the feed during the milling operation.

by the run-in method, containing track

a switch mounted on the body of the spindle unit of the product and an actuator switching the feed drive, characterized in that it is provided with a switch connected in series with one another, a device for counting the work of cutting with a reset and a threshold device, the first output of which is connected to the device switching commutator drive, and the second - with the first input of the switch, connected by the second input to the path switch.

Sources of information taken into account in the examination

1. Report ENIMS "Development of an adaptive control system for gear milling

machine model 55312, state registration number 73031894, Moscow, 1973.

2. Technical Information "Hogging number 3, 1972.

3. USSR author's certificate number 638020, cl. In 23F 5/22, 1976.

4. USSR author's certificate number 729929, cl. In 23F 5/22, 1977 (prototype).

36O

ZbO

.f (