АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ЦИКЛОМ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧИ ПРИ ВРЕЗНОМ ШЛИФОВАНИИ

Полезная модель относится к области автоматического управления отдельными операциями при шлифовании изделий на станках с автоматическим управлением поперечной подачей шлифовального круга.
Известны системы активного контроля, применяемые на кругло - и внутри-шлифовальных станках для управления поперечной подачей шлифовального круга при врезном шлифовании, включающие этапы чернового и чистового шлифования, а также этап выхаживания (шлифование без подачи) по размеру и выдачу команд на изменение режимов обработки и ее окончание в схему управления станка, имеющего регулируемый электропривод механизма подачи шлифовального круга. Во всех случаях многоступенчатых циклов шлифования черновое и чистовое шлифование осуществляют принудительной подачей шлифовального круга на деталь и съемом припуска при определенном усилии резания. Последний этап шлифования - выхаживание - осуществляют при остановленной подаче шлифовального круга, а съем припуска происходит за счет деформации (натяга) детали или оправки шлифовального круга (на внутришлифовальном станке), которая (деформация) произошла за время резания на предыдущих этапах (см. Соболев М.П., Этингоф М.И. «Автоматический размерный контроль на металлорежущих станках», Смоленск, Ойкумена, 2005)
Известна система управления рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании на автоматическом станке, содержащая измерительное устройство с индуктивными преобразователями (см. авторское свидетельство СССР №601146, МКИ В24В 51/00).
Недостатком известного устройства управления рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании на автоматическом станке является то, что в некоторых случаях, вследствие вариации жесткости системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), величины деформации (натяга) детали или оправки шлифовального круга не хватает для окончания шлифования при размерном выхаживании и съем припуска прекращается или сильно замедляется раньше, чем размер обрабатываемой детали достигнет заданного значения, и команда на окончание обработки не выдается.
Задачей предлагаемого технического решения является создание системы, обеспечивающей непрерывный цикл обработки без остановки шлифования при недостаточном натяге в системе СПИД при размерном выхаживании. В результате решения поставленной задачи повышается производительность и точность обработки.
Поставленная задача решается тем, что в системе управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании на станке, включающем черновую и чистовую подачи, а также размерное выхаживание, содержащей измерительное устройство с индуктивными преобразователями, связанное с электронным блоком управления, выполненным с возможностью включения после окончании этапа чистового шлифования, и по прошествии времени, установленного для размерного выхаживания, выдачи в схему управления станка команды на включение доводочной подачи шлифовального круга.
На фиг.1 изображена блок-схема системы управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании на станке.
На фиг.2 изображен рабочий цикл шлифования.
Система управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании на станке содержит измерительное устройство 1 с индуктивными преобразователями 2 и 3, электронный блок управления 4, имеющий блок питания 5, микропроцессор 6, блок реле команд 7, аналого-цифровой преобразователь 8, показывающее устройство с цифровым дисплеем 9 и реле времени выхаживания 10. Рабочий цикл обработки реализуется выдачей управляющих команд через систему управления станка 11 на регулируемый электропривод 12 подачи шлифовального круга 13.
Система управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании на станке работает следующим образом.
чер
чист
вых
Цикл обработки начинается с быстрого подвода шлифовального круга 13 и измерительного устройства 1 к обрабатываемой детали. При контакте шлифовального круга с обрабатываемой деталью (врезание) выдается команда на переключение скорости подачи круга с быстрого подвода на черновое шлифование (т.0 на фиг.2). Производится шлифование с постоянной черновой подачей и примерно постоянной скоростью съема припуска V. В процессе съема припуска с обрабатываемой детали индуктивные преобразователи 2 и 3 выдают в электронный блок управления 4 сигнал, соответствующий величине оставшегося припуска. Этот сигнал через микропроцессор 6 и аналого-цифровой преобразователь 8 поступает на показывающее устройство 9 с цифровым дисплеем и блок реле команд 7. При достижении заданного размера чистового припуска электронный блок управления 4 (фиг.2) через блок реле команд 7 выдает первую команду (т.1) в систему управления станка 11 на переключение электропривода 12 на чистовую подачу (по величине существенно меньшую, чем черновая подача). Производится шлифование с постоянной чистовой подачей и примерно постоянной скоростью съема припуска V. При достижении заданного размера припуска на выхаживание система управления выдает вторую команду в систему управления станка (т.2) на прекращение подачи шлифовального круга 13 и переход на выхаживание. Производится шлифование без подачи круга, причем скорость съема припуска V постепенно снижается по мере уменьшения деформации детали или оправки шлифовального круга. По второй команде (т.2) вместе с чистовой подачей включается реле времени выхаживания 10.
вых
Если натяга системы СПИД, набранного на черновой и чистовой подачах, не хватает для окончания шлифования на выхаживании и съем припуска прекращается или сильно замедляется (скорость съема припуска V=0) раньше, чем достигнут окончательный размер и будет выдана окончательная команда, то реле времени выхаживания 10 по прошествии времени, установленного для выхаживания, выдает в схему управления станка команду на включение доводочной подачи (т.3) небольшой величины, например, 1 мкм/с. При достижении заданного окончательного размера на доводочной подаче, электронный блок управления 4 выдает команду на окончание обработки (т.4 фиг.2). Когда шлифование заканчивается, шлифовальный круг и измерительное устройство системы управления отводятся в исходное положение.
Если натяга системы СПИД, набранного на черновой и чистовой подачах, хватает для окончания шлифования на выхаживании за время, меньшее, чем установленное время в реле времени 10, то обработка прекращается по окончательной команде системы управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании (т.4). Может возникнуть ситуация, при которой обработка не прекратится полностью, скорость съема припуска сильно уменьшится. В этом случае также сработает реле времени 10 и включит доводочную подачу и обработка закончится в заданное время.
Значение времени на выхаживание настраивается при обработке первых деталей в партии и запоминается в электронном блоке управления 4. При дальнейшей обработке настройку реле времени 10 можно регулировать вручную или автоматически.
Предлагаемая система управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании позволяет повысить производительность и точность обработки. Это достигается за счет того, что она снабжена реле времени выхаживания, выдающего команду на включение доводочной подачи в систему управления станка, если натяга в ней (системе СПИД) не хватает для окончания обработки за установленное время.
Предлагаемая система управления рабочим циклом поперечной подачи шлифовального круга при врезном шлифовании на станке позволяет повысить производительность и точность обработки, исключить остановку обработки и снизить требования к настройке величин припусков на предварительных этапах обработки.