Claims (4)
30 pa процесса резани (на интервалах стационарности). На интервалах стационарности статический коэффициент передачи объекта регулировани действительно равен отноше11ию где uR - приращение регулируемого силового параметра; лЧгйм прирагдение минутной подачи . На временных интервалах нестационарности минутной подачи или регулируемого силового параметра процесс резани (на интервалах нестационарности ), обусловленных действием возмущающих технологических воздействий (изменени ми глубины резани , физико механических свойств материала заготовки , свойств и геометрии режущего инструмента, собственной нестационарностью .процесса стружкообразовани и др.) отношение (1) не вл етс статическим коэффициентом передачи объекта регулировани , а характеризует динамические свойства объекта регулировани R( t) ) ) На практике дл большинства обраб тываемых деталей, дол интервалов не стационарности в общем времени рабо ты устройства .весьма значительна,что вызвано большим числом посто нно дей ствующих возмущающих технологических воздействий. Изменение коэффициента усилени контура- на основе измерени динамиче ского коэффициента передачи (2), осуществл емое с помощью блока умно жени и блока делени , приводит к низкой точности стабилизации коэффи циента усилени контура, что может вызвать неустойчивость контура регу лировани (если истинное значение коэффициента усилени контура стане больше заданного значени ) или низкую точность регулировани силового параметра (если истинное значение коэффициента усилени контура стане меньше заданного значени ). Цель изобретени - повышение точ ности регулировани силовых парамет ров процесса резани и расширение области применени устройства. Поставленна цель достигаетс те что в устройство введены масштабиру ющий блок, усилитель и сглаживающий блок,- причем входы масштабирующего блока и усилител соединены с выходом задатчика, а выходы - соответст венно со вторым входом блока сравне ни и первым входом блока делени , второй вход которого соединен через сглаживающий блок с выходом датчика подачи. На чертеже представлена блок-схеа предлагаемого устройства. Устройство содержит объект 1 регуировани (процесс резани ), датчик 2 силового параметра, блок 3 обратой св зи, блок 4 сравнени , задатик 5, масштабирующий блок б, блок 7 множени , блок 8 делени , сглаживаюий блок 9, датчик 10 подачи, привод 11 подачи, усилитель 12, корректирующий блок 13. Устройство работает следующим образом . Истинное значение Rист регулируемого силового параметра объекта регулировани (процесса резани ) измер етс датчиком 2 силового параметра,выходной сигнал которого через блок 3 обратной св зи поступает на второй вход сравнивающего блока 4, на первый вход которого поступает сигнал, пр мо пропорциональный заданному значению В дрегулируемого силового параметра, от задатчика 5 силового параметра через масштабирующий блок 6. Результат сравнени с выхода сравнивающего блока 4 поступает на первый вход блока 7 умножени , на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 8 делени ,равный частному от делени сигнала, пр мо пропорционального среднему значению Чч минутной подачи, на сигнал, пр мо пропорциональный заданному значению силового параметра. Сигнал пр мо пропорциональный о г поступает на первый вход блока 8 делени через сглаживающий блок 9 с выхода датчика 10 подачи , св занного с выходом привода 11 подачи. Сигнал, пр мо пропорциональный поступает на второй вход блока 8 делени через усилитель 12 с выхода задатчика 5 силового параметра , выходной сигнал блока 7 умножени через корректирующий блок 13 поступает на вход привода 11 подачи. Привод 11 подачи в соответствии с величиной и знаком входного сигнала осуществл ет изменение минутной подачи , вл квдейс входным воздействием объекта 1 регулировани , стрем сь тем самым приблизить истинное значение силового параметра к заданному значению. Коэффициент усилени контура равен произведению os- ч (3) К - Ki fft К тм к где K,j - коэффициент передачи сравнивающего блока относительно второго входа; К - коэффициент передачи блока умножени относительно первого входа; Кц - коэффициент усилени замкнутого внутреннего контура , образованного последовательно соединенными блоками умножени , корректн- , рующим блоком, приводом подачи, датчиком минутной подачи, сглаживающим блоком и блоком делени ; - коэффициент передачи объекта регулировани ; К, - коэффициент передачи бло обратной св зи. Коэффициенты К , К, % посто и на завис т от технологических па метров, так как определ ютс тольк конструкци ми и параметрами соотве ствующих блоков. Коэффициент усилени замкнутого внутреннего контура равен ,Э -f/S где - коэффициент передачи кор ректирующего блока; К - коэффициент передачи при вода подачи; Kg - коэффициент передачи сгл живающего блока; - коэффициент передачи датч ка подачи; Kgy - коэффициент передачи блок делени относительно перв го входа; К,|5 - коэффициент передачи блок умножени относительно вт рого входа. Произведение коэффициентов ,К равно отношению сигнала 117/- , посту пающего на первый вход блока умноже ни , к сигналу Ug/i , поступагацему на второй вход блока делени . К к од УЧн-ДистЧ а 4га 8M l2-Ug j-КзДАКуК, - 4(й vtcT 07 где Кк - коэффициент пропорциональ ности задатчика силового параметра; К - коэффициент передачи мас штабирующего блока, - коэффициент передачи срав нивающего блока относител но первого входа; К - коэффициент усилени усил тел . После подстановки (5) в (4) полу чаем ( 54 liSl 9M 54 W-i 2 3 4/2 RTT) Все коэффициенты в правой части (6), кроме отношени R,,C.T /гад i п° сто нны и не завис т от технологических параметров, а вли ние отноше ни /RbaA на К может быть свед но к минимуму за счет соответствующих значений отдельных коэффициенто передачи, в частности за счет большого значени коэффициента усилени К„ усилител . Таким образом, коэффициент К также можно считать посто нным и не завис щим от технологических параметроз. Коэффициент передачи К-., блока умножени относительно первого входа равен сигналу Ui/j , поступающему на второй вход блока умножени и «digJile Коэффициент передачи К объекта регулировани пр мо пропорционален среднему значению ROрегулируемого силового параметра процесса резани и обратно пропорционален среднему значению У минутной подачи Ко - K(j - безразмерный коэффициент, учитывающий вли ние на К физико-механических свойствах материала заготовки , условий обработки, жесткости системы станок - приспособление - инструмент - деталь и др. После подстановки (7), (8) и(3) получаем ММН 10 , (;. 5 11 Если коэффициент передачи масштабирующего блока Податавив (10) в получаем К КкКоК кэ . . Таким образом, коэффициент усилени контура не зависит от значений Члин о минутной подачи и регулируемого силового параметра процесса резани , что повышает точность регулировани силового параметра процесса резани и обеспечивает заданные запасы устойчивости, контура регулировани . Проводились испытани макетов известного устройства и предлагаемого устройства, созданных на базе .токарНого станка 16 К 20 дл регулировани тангенциальной составл ющей Ri силы резани и момента М. резани . , При испытани х обрабатывались детали типа корпусов и поковок. Известное устройство в р де случаев (в зависимости от типа обрабатываемой детали или конкретного экземпл ра заготовки) тер ло устойчивость, что делало обработку невозможной, а в р де случаев не обеспечивало необходимой точности регулировани Р и M,j, что снижало производительность обработки. При испытании предлагаемого устро ства указанные недостатки отсутствовали . Формула изобретени Устройство дл регулировани сило вых параметров процесса резани , содержащее задатчик и последовательно соединенные блок сравнени , блок умножени , корректирующий блок,приво подачи, св занный с объектом регулировани , механически св занным с дат чиком подачи и датчиком силового параметра , выход которого через блок обратной св зи подключен к первому входу блока сравнени , блок делени , выход которого подключен ко второму входу блока умножени , о т л и ч а ю ще е с тем, что, с целью повыш ни точности устройства и расширеНИН области его применени , в него введены масштабирующий блок, усилитель и сглаживающий блок, причем входы масштабирующего блока и усилител соединены с выходом задатчика, а выходы - соответственно со вторым входом блока сравнени и первым входом блока делени , второй вход которого соединен через сглаживающий блок с выходом датчика подачи. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Станки и инструмент, 1974, 8, с.5,8. 30 pa cutting process (at intervals of stationarity). At stationarity intervals, the static transfer coefficient of the object of regulation is indeed equal to, where uR is the increment of the adjustable power parameter; lHgmrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrn At time intervals of nonstationarity of the minute supply or an adjustable power parameter, the cutting process (at nonstationarity intervals) caused by the action of disturbing technological influences (changes in the depth of cut, physical and mechanical properties of the material of the workpiece, properties and geometry of the cutting tool, own nonstationarity of the chip formation, etc.) relation (1) is not a static coefficient of transfer of the object of regulation, but characterizes the dynamic properties of the object of regulation Rovani R (t))) In practice, for most Grain TYVA parts proportion of intervals is not time stationarity generally Started .vesma apparatus is considerable, which is caused by a large number of permanently dei stvuyuschih perturbing technological influences. Changing the loop gain based on measuring the dynamic gain (2), carried out with the smart block and the dividing block, results in poor accuracy of the loop gain stabilizing, which can cause instability of the control loop (if the true value of the gain the contour of the mill is greater than the specified value) or low accuracy of the power parameter adjustment (if the true value of the gain of the contour of the loop is less than the specified value). The purpose of the invention is to improve the accuracy of control of the power parameters of the cutting process and expand the field of application of the device. The goal is achieved by the fact that a scaling unit, an amplifier and a smoothing unit are inserted into the device — the inputs of the scaling unit and amplifier are connected to the output of the setter, and the outputs are respectively to the second input of the division unit, the second input is connected through a smoothing block with a feed sensor output. The drawing shows the block diagram of the proposed device. The device contains a control object 1 (cutting process), a power parameter sensor 2, a feedback block 3, a comparison block 4, a preset 5, a scaling block b, a multiplication block 7, a dividing block 8, a smoothing block 9, a feed sensor 10, an actuator 11 feed, amplifier 12, the correction unit 13. The device operates as follows. The true value Rist of the adjustable power parameter of the control object (cutting process) is measured by the sensor 2 of the power parameter, the output of which is fed through the feedback unit 3 to the second input of the comparison unit 4, to the first input of which a signal is received that is directly proportional to the set value B adjusted the power parameter from the setpoint generator 5 of the power parameter through the scaling unit 6. The result of the comparison from the output of the comparing unit 4 is fed to the first input of the multiplication unit 7, to the second input which The signal comes from the output of the 8-division unit, equal to the partial from the division of the signal, directly proportional to the average value of HH of the minute feed, to the signal directly proportional to the specified value of the power parameter. The signal is directly proportional to r and is fed to the first input of dividing unit 8 through a smoothing unit 9 from the output of feed sensor 10 connected to the output of drive drive 11. The signal is directly proportional to the second input of the division unit 8 through the amplifier 12 from the output of the setpoint generator 5 of the power parameter, the output signal of the multiplication unit 7 through the correction unit 13 is fed to the input of the drive 11 of the supply. The feed actuator 11, in accordance with the magnitude and sign of the input signal, changes the minute supply, is the input effect of the control object 1, thereby striving to bring the true value of the power parameter to the specified value. The contour gain is equal to the product of os-h (3) K - Ki fft K tm K where K, j is the transfer coefficient of the comparing unit relative to the second input; K is the transfer coefficient of the multiplier relative to the first input; Hc is the gain factor of a closed internal circuit formed by series-connected multiplication blocks, a correcting block, a feed drive, a minute feed sensor, a smoothing block, and a dividing block; - transfer coefficient of the object of regulation; K, is the transmission coefficient of the feedback loop. The coefficients K, K,% are constant and not dependent on the technological parameters, as they are determined only by the structures and parameters of the corresponding blocks. The gain of the closed internal contour is, Ef / S where is the transfer coefficient of the correcting unit; K - transmission coefficient at water supply; Kg is the transmission coefficient of the living block; - transfer coefficient of the feed sensor; Kgy - transfer coefficient of the dividing unit relative to the first input; K, | 5 is the transmission coefficient of the multiplication unit with respect to the second input. The product of the coefficients, K, is equal to the ratio of the signal 117 / - supplied to the first input of the unit multiply, to the signal Ug / i, which is transmitted to the second input of the division unit. K to UChN-DISch a 4ga 8M l2-Ug j-KzDAKUK, - 4 (th vtcT 07 where Kk is the coefficient of proportionality of the setpoint of the power parameter; K is the transfer coefficient of the scaling unit, is the transfer coefficient of the comparison unit relative to the first input ; K - gain gain of the phone. After substituting (5) into (4) we obtain (54 liSl 9M 54 Wi 2 3 4/2 RTT) All coefficients in the right-hand side of (6), except for the ratio R ,, CT / gad i n ° are stable and do not depend on the technological parameters, and the influence of the ratio / RbaA on K can be minimized due to the corresponding values of individual The transmission coefficient, in particular, due to the large value of the gain factor K „of the amplifier. Thus, the coefficient K can also be considered constant and independent of technological parametrosis. The transmission coefficient K-. of the multiplication unit relative to the first input is equal to the signal Ui / j, arriving at the second input of the multiplication unit and "digJile" The transfer coefficient K of the control object is directly proportional to the average value of the ROregulated power parameter of the cutting process and inversely proportional to the average value of the minute value cottages Co - K (j is a dimensionless coefficient that takes into account the effect on the physicomechanical properties of the material of the workpiece, the processing conditions, the rigidity of the system machine - fixture - tool - part, etc. After substitution (7), (8) and (3) we get the MMN 10, (;. 5 11 If the transfer coefficient of the scaling unit By giving (10) in, we get K KkKoK ke. . Thus, the contour gain factor does not depend on the values of the length of the minute feed and the adjustable power parameter of the cutting process, which improves the accuracy of control of the power parameter of the cutting process and provides the specified stability margins, control loop. Tests were carried out on the prototypes of the known device and the proposed device, created on the basis of a 16 K 20 turning machine for adjusting the tangential component Ri of the cutting force and the moment of M. cutting. When testing, parts such as hulls and forgings were machined. The known device in a number of cases (depending on the type of workpiece or a particular instance of the workpiece) lost stability, which made the processing impossible, and in a number of cases did not provide the necessary precision in adjusting P and M, j, which reduced the productivity of the treatment. When testing the proposed device, these drawbacks were absent. Apparatus of the Invention A device for adjusting the power parameters of a cutting process, comprising a control unit and a series-connected comparison unit, a multiplication unit, a correction unit, supply, associated with the control object, mechanically connected with the supply sensor and a power parameter sensor, which output through the unit feedback is connected to the first input of the comparison unit, the division unit, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit, so that, in order to improve the accuracy of the device and the wider range of its application, a scaling unit, an amplifier and a smoothing unit are entered into it, the inputs of the scaling unit and the amplifier are connected to the output of the setter, and the outputs, respectively, to the second input of the comparison unit and the first input of the division unit, the second input of which is connected through a smoothing unit to feed sensor output. Sources of information taken into account in the examination 1. Machines and tools, 1974, 8, p.5,8.
2. Механизаци и автоматизаци производства, 1978, № 9, с.18. 2. Mechanization and automation of production, 1978, No. 9, p.18.
3. Станки и инструмент, 1973, № 4, с.12-14. 3. Machines and tools, 1973, No. 4, pp.12-14.
4.Авторское свидетельство СССР № 591819, КЛ.С 05 В 13/02, 1977 .(прототип).4. USSR author's certificate No. 591819, KL.S 05 V 13/02, 1977. (Prototype).