SU744477A1 - Устройство дл идентификации параметров процесса резани - Google Patents

Description

1

Изобретение отиоситс  к области автоматики и может быть использовано в системах адаптивного управлени  металлорежущими станками.

Известны устройства дл  определени  5 динамических характеристик процесса резани  1, оценка параметров в которых основана на возбуждении упругой системы станка гармоническими колебаии ми. Недостаток этих устройств в том, что на прак- ю тике обеспечить такое возмущение ие всегда возможно при определении параметров процесса резани  в ходе нормального функциоиироваии  станка.

Наиболее близким к изобретению техни- 55 ческим решеиием  вл етс  устройство дл  идентификации параметров процесса резани  2, содержащее последовательно соедииенные задатчик силового параметра процесса резани , элемеит сравнени , пер- 2о вый усилитель, привод подачи с тахогеиератором и датчик силового параметра процесса резани , выход которого соединеи со вторым входом элемеита сравнени .

Характерными особенност ми этого уст- 25 ройства  вл етс  то, что контроль посто нной времени объекта (процесса резани ) осуществл етс  косвенным путем по одной из составл ющих мащинного времени на

объем с обрабатываемой детали критического припуска.

К недостаткам этого устройства относитс  наличие запаздывани , равное времени одного цикла обработки детали, что ие позвол ет оперативно определ ть параметры, характеризующие динамические свойства процесса резани , которые необходимы дл  осуществлени  самонастройки в пределах каждого цикла обработки детали.

Цель изобретени  - ускорение процесса определени  параметров процесса резаии  непосредственно в ходе нормального функционировани  станка с автоматической системой управлени .

Эта цель достигаетс  тем, что устройство содержит два компаратора, первый делитель , второй усилитель, задатчик форсированной иодачи и последовательно соединенные фильтр нижних частот, дифференцирующий блок, первый блок пам ти, второй делитель, умножитель и второй блок пам ти , к разрешающему входу которого через первый компаратор подключен выход элемента сравнени , а к разрещающему входу первого блока пам ти-выход второго компаратора , к соответствующим входам которого подключены выход фильтра иижних частот и через второй усилитель выход

задатчика силового параметра процесса резани , причем выходы .фильтра иижыих частот и тахогеиератора соединены со входами первого делител , выход которого св зан со вторым входом умножител , а выход задатчика форсированной нодачи - со вторым входом второго делител .

Как известно, процесс резани  в первом приближении описываетс  апериодическим звеном. Во врем  врезани  ннструмента в изделие переходной процесс описываетс  известной формулой

/i

(l-e).

P

Зф - форсированна  подача; т - врем ;

Р - силовой параметр процесса резани ; К - коэффициент передачи процесса

резани ;

Т - посто пна  времени процесса резани .

Разложив это выражение в р д и отбров члеиы высших пор дков, получим

Р - т

т

ифференциру  это выражение получим

А:

Р с -

отсюда

Т

5ф

где со - сопр гающа  частота процесса резани .

Таким образом, измерив за начало переходного процесса скорость изменени  силового параметра процесса резани  и поделив ее на величину форсированной подачи, можно нолучить значение сопр гающей частоты процесса резани , i/множив величину , обратную сопр гающей частоте процесса резани , на коэффициент передачи процесса резани  в установившемс  режиме можно определить значение посто нной времени процесса резани .

Блок-схема устройства приведена на чертеже .

Она содержит задатчик 1 силового параметра процесса резани , элемент 2 сравнени , усилитель 3, привод 4 с тахогенератором Ь, датчик 6 силового параметра процесса резани , фильтр 7 нижних частот, усилитель 8, компаратор 9, делители 10, задатчик 11 форсированной нередачи, дифференцирующий блок 12, блок 13 пам ти, делитель 14, умножитель 15, блок 16 пам ти , клемму 17 и компаратор 18.

Устройство работает следующим образом .

Отфильтрованный от частоты вращени  инструмента или издели  в фильтре 7

нижних Частот-сигнал датчика 6 силового

параметра процесса резани  поступает в дифференцирующий блок 12. Полученное значение заиомииаетс  в блоке 13 пам ти.

Сигпал, на разрещение записи в блок 13 пам ти выдает компаратор 18, который опрокидываетс  при равенстве значени  стабилизируемого параметра значению, приблизительно равному 20% от заданной величины установки, котора  определ етс  коэффициентом усилени  усилител  б (коэффициент уснленн  усилител  8 приблизительно равен 0,2). Скорость выходной величипы выбираетс 

иа уровне 20% от заданной уставом, потому что, если точку на участке переходной характеристики, в которой определ етс  скорость выходной величииы, выбрать раиьше, чем система наберет 20% от заданной установки, то посто нную времени можно определить неточно, так как начальный участок нереходной характеристики определ етс  звень ми, имеющими большее быстродействие, чем процесс резани , т. е.,

наиример, посто нными времени датчика.

На выходе делител  14 образуетс  частное от делени  значени  форсированной подачи на заномненное значение производной сигнала датчика 6 силового параметра процесса резани . При достижении заданного Зфовн  стабилизации комнаратор 9 опрокидываетс  и разрешает блоку 16 пам ти запоминать значение произведени . Коэффициент передачи процесса резани  /( определ етс  как частное от делени  сигнала датчика силового нараметра нроцесса резани  на сигнал тахогенератора, который пропорционален подаче. Учитыва , что

- КТ,

Рк

в блок 16 пам ти при достижении заданного уровн  стабилизации каждый раз при

врезании инструмента в изделие будет записыватьс  значение постепепиой времени ироцесса резани , а на выходе делнтел  10 будет присутствовать сигнал, пропорциональный коэффициенту передачи процесса

резани .

Клемма 17 но которой осуществл етс  управление от электросхемы станка (на чертеже не показано), производит сброс предыдущих запомпенных величин при подключении сбрасывающих входов блоков 13 и 16 пам ти к шине нулевого потенциала , а затем на все врем  пам ти соедин ет сбрасывающие входы блоков 13 и 16 с источником оиорного напр жени .

Таким образом, в ходе нормальной работы станка, оснащенного системой автоматического управлени , устройство позвол ет быстро определить при врезании инструмента в нзделие коэффициенты нередаточпой функции процесса резани .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 406703, кл. В 23Q 15/02, 1968.

2.Михелькевич В. И. Автоматическое управление щлифованием. М., «Машиностроение , 1975, с. 279-284, рис. 6.17 (прототип ).