способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке
Классы МПК: | B24B51/00 Устройства для автоматического управления отдельными операциями при шлифовании изделий |
Патентообладатель(и): | Нуриев Эмиль Абдураманович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-08-01 публикация патента:
09.07.1995 |
Использование: машиностроение, при оптимизации режима резания на многокруговых круглошлифовальных станках. Сущность изобретения: цикл обработки детали на шлифовальном станке включает этап врезания, этап чернового шлифования, этап чистового шлифования и этап правки круга. На этапе врезания подачу изменяют в зависимости от количества одновременно работающих инструментов. На этапе чернового шлифования подачу изменяют в зависимости от изменения мощности резания. На этапе чистового шлифования подачу изменяют в зависимости от изменения температуры шлифования. 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛОМ ШЛИФОВАНИЯ НА МНОГОИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ СТАНКЕ, включающем этап врезания, этап чернового шлифования, этап чистового шлифования и этап правки круга, заключающийся в изменении подачи инструмента в зависимости от параметров процесса шлифования, отличающийся тем, что на этапе врезания подачу изменяют в зависимости от количества одновременно работающих инструментов, на этапе чернового шлифования подачу изменяют в зависимости от изменения мощности резания, на этапе чистового шлифования подачу изменяют в зависимости от изменения температуры шлифования.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике оптимизации режима работы машины и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, в частности в машиностроении при оптимизации режима резания на металлорежущих станках, например, на многокруговых круглошлифовальных. Известен способ оптимизации режима резания на металлорежущих станках путем управления следяще-регулировочными приводами станка по результатам произведенного поиска сочетаний параметров процесса резания (сечение среза, скорость резания и подача) по экстремуму критерия оптимальности) (скорость износа инструмента) с использованием постоянных составляющих (критерия оптимальности, ограничений по параметрам процесса, величины допустимого износа), определяемых обработкой априорной информации о параметрах процесса, и текущего значения критерия оптимальности (скорость износа инструмента), вычисляемой на основе непосредственного измерения износа инструмента при его принудительном промежуточном выводе из зоны резания. Недостатками известного способа являются следующие:1. Информация об износе не текущая, а апостериорная, так как измерение износа производят при принудительном выводе инструмента из зоны обработки, т. е. по окончании данного промежутка (например, длины детали) обработки, и вычисление и регулирование последующих режимов по скорости предыдущего износа не есть оптимальные. 2. Зачастую скорость износа инструмента не может служить критерием оптимальности, так как этот критерий не влияет, в частности, при применении активного контроля, на точность размера обрабатываемой поверхности. Не может этот критерий характеризовать и производительность процесса, так как величина износа, а следовательно, и скорость износа, могут изменяться, например, в зависимости от изменения характеристики материала инструмента и детали даже без изменения режимов обработки (см. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. М. Машиностроение, 1969, с. 22-24). При прочих равных условиях, например, автоматическая смена изношенного инструмента или его заправка за минимальное (по сравнению с временем обработки) время или за промежуток времени между установками очередной детали на станке, очевидно, что от скорости износа инструмента производительность не страдает (см. то же, с. 22-23), так как объемный или весовой износ круга, например, шлифовального Qa за какой-либо промежуток времени равен объему или весу металла Qм, сошлифованному с детали за тот же промежуток времени, умноженному на удельный объем q, т. е. Qa q
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038150/964.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-2t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-3t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-4t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-5t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-6t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038150/964.gif)
Qa
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-7t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-8t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-9t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-10t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038131/698.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038037/183.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
Nшл CN"
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
C""
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038943/2038943-11t.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038175/931.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038023/934.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038038/916.gif)
а) принятую оценочную функцию критерий оптимальности;
б) существенные для данного процесса ограничения;
в) данные о прочих параметрах процесса, необходимые для решения задачи, например, размеры рабочих и холостых ходов исполнительных органов машины, размеры и качество заготовок или сырья для производства продукции и т.д. т. е. все те дополнительные данные, входящие так или иначе в состав оценочной функции и ограничений. 2. По исходной информации вычисляют, например, на ЭВМ, значения коэффициентов оценочной функции и ограничений. 3. С учетом полученных коэффициентов и информации о критерии оптимальности и ограничениях, например, информации о показателях степеней, составляющих математическую модель зависимостей, составляют программу поиска оптимальных значений искомых переменных режима работы машины. 4. Производят автоматический поиск оптимальных режимов для всего периода (цикла) работы машины или раздельно для отдельных этапов цикла. 5. По результатам произведеннего поиска управляют соответствующими приводами режима работы машины, например, в станке, приводами подач (поперечной и круговой) и поддерживают значения режимов близкими к вычисленным. 6. При необходимости режимы корректируют по результатам оценки текущей информации, а также по апостериорной информации. 7. При изменениях заданных параметров обрабатываемых деталей, а также по результатам анализа качества обработки, корректируют заданные значения априорной информации, используемой для выбора оптимальных режимов обработки. 8. Итак, в вышеуказанном порядке по алгоритму, составленному для ЭВМ на основе геометрического программирования определены оптимальные режимы для многокругового шлифования ступенчатых валов 2-го класса точности (2-х, 3-х и 5-ти шеек). Например, обработка двух шеек (du 40 и 50 мм) кругами марки Э9А4 ОСМ 2К5 характеризуется следующими режимами: врезание и обработка одной шейки Vu 25 м/мин, S 0,020 мм/об; врезание и обработка второй шейки и черновая обработка Vu 32 м/мин, S 0,008 мм/об; чистовая обработка 2-х шеек Vu 40 м/мин, S 0,002 мм/об, где S подача инструмента, а Vu круговая подача детали, а du диаметр детали. 9. Налагаем ограничение на режим по мощности обработки. На принятом станке максимальная мощность 11 кВт, которой соответствует допустимый предел тока электродвигателя (ЭД) главного привода, управляющего режимом, в т.ч. подачей шлифовального круга. При этом предел настройки тока "уставки" ЭД, состоящего из предельного тока нагрузки (9 кВт) и прочих затрат (1 кВт), соответствует 10 кВт (принятая для расчета мощность станка). Предельный ток нагрузки складывается из постоянной величины IV max на вращение круга и переменной величины IS max на подачу инструмента, в соответствии с которым максимальная подача при врезании одного круга и черновом ее этапе определена S 0,020 мм/об. По мере износа круга (например, уменьшения диаметра круга на 1/3" IS max может быть скорректирован (например, после тысячи правок и обработки 10 или 100 тысячи деталей) до уровня ISi. Обычно принято правкой кругов управлять от одного из ПАК, а режимом от другого ПАК. 10. Настраиваем ПАК типа АК ЗМ на выключение обработки по достижении диаметрального размера на меньшем диаметре ступенчатого вала размера 40-0,01 мм. При этом в соответствии с расчетами режимов на ЭВМ станок был настроен на автоматическое переключение с черновой подачи S0,008 мм/об на чистовую S 0,002 мм/об. При этом периодическую перенастройку ПАК производили (по апостериорной информации) по мере износа ее измерительных наконечников, а подачу корректировали по апостериорной информации (по мере уменьшения диаметра кругов из-за частых правок и большого количества обработанных деталей) в пределах S0,020-0,022 мм/об (только на этапе врезания и обработки одной шейки). На остальных этапах обработки значительных отклонений от расчетных режимов не фиксировали. 11. Для того, чтобы исключить прижоги на обработанных поверхностях и исключить брак по температурным деформациям в круги были встроены специальные термопары, преобразованные сигналы от которых или в анализатор для управления подачей на чистовом этапе и подачей СОЖ к зонам шлифования. Одновременно сигналы регистрировались на специальном контрольном приборе визуально и могли служить оператору для коррекции подачи на чистовом этапе по текущей информации. 12. Итак, расчетные режимы определены, произведены настройки режимов и ПАК и прочие подготовительные работы. Запускаем станок в работу, при этом дроссельная заслонка подачи установлена на максимальной величине S 0,020 мм/об. Начинается этап врезания по первой искре на этой подаче. После сошлифования припуска (на сторону) 0,40 мм (у одних деталей) или 0,08 мм (у других, например, с 5-ю шейками) вступали в работу другой (или другие) круг (определялась по появлению искры у другой шейки) и подача вручную или автоматически устанавливалась в пределах чернового шлифования, например, 0,008 мм/об. у деталей с 2-мя шейками (а, следовательно кругами) и 0,004 мм/об. у деталей с 5-ю шейками (и 5-ю кругами). На черновом этапе контролировали (визуально или автоматически) соответствующую этим подачам мощность шлифования (по току нагрузки IV max) и изменяли режим (а именно подачу) в незначительных пределах, чтобы ток нагрузки (а, следовательно, мощность шлифования) находился в заданных пределах. После достижения первого настроечного размера du 40,1 мм или du 40,05 мм (соответственно у деталей с 2-мя или 5-ю шейками) по команде прибора активного контроля станок автоматически переключается с черновой на чистовой режим на подачу S 0,002 мм/об. или S 0,001 мм/об. (соответственно у деталей с 2-мя или 5-ю шейками). При этом осуществляли слежение за значениями температуры в зоне шлифования (по показаниям настройки на визуальном приборе) и при необходимости корректировали (вручную или автоматически) подачу на этом этапе. В нашей серии опытов выход температуры за пределы допустимого не наблюдали (очевидно, из-за хорошей подачи СОЖ). По достижении окончательного размера du 40 + 0,01 ПАК производил отключение подачи инструмента и после некоторого периода "выхаживания" деталь снимали со станка и подвергали контролю по диаметральным размерам, погрешностям формы и прижогам поверхности. Прижогов не выявили, а погрешности формы в продольном и поперечном сечениях укладывались в пределы допуска. Необходимость в очередной правке кругов появлялась после обработки примерно десяти деталей. Выход обработанной шейки детали за пределы поля допуска устанавливался путем непосредственного измерения деталей (в одной серии опытов, например, лабораторных) или сигнал на правку подавал сам механизм правки (в заводских условиях) от сигнала ПАК при выходе шейки вала за пределы допустимого диаметрального размера. На основании анализа существующих рекомендаций, автоматических систем и устройств по оптимизации режимов резания предлагаются "Способ оптимизации режима работы машины (станка)", который рассматривается на примере оптимизации режимов шлифования. Способ можно осуществить путем настройки шлифовального станка на соответствующие, вычисленные на ЭВМ, режимы резания (вручную или автоматически) с последующей корректировкой (при необходимости) режимов по результатам оценки текущей информации и апостериорной. При этом, в массовом и крупносерийном производстве, где процесс обработки, например, деталей на станках, устойчив и нет надобности в частых корректировках вводимых в ЭВМ значений априорной информации настройку режимов, рассчитанных на ЭВМ (раз и навсегда до изменений условий обработки), можно производить вручную. Однако, автоматическая настройка режимов, устанавливаемых до начала обработки, непосредственно от ЭВМ целесообразна при обработке деталей мелкими сериями или при частых принудительных изменениях качественных параметров изделий, а также, когда ЭВМ можно связать с гаммой станков. Второй путь предусматривает быстрый пересчет и выявление оптимальных режимов на ЭВМ по изложенной выше методике при изменении исходных параметров обрабатываемых деталей (например, одного класса) и автоматической настройки станка по информации от ЭВМ на выполнение оптимальных (расчетных) режимов. Пример осуществления способа (предложения) для случая автоматической оптимизации режимов резания станка при управлении приводами станка по результатам произведенного поиска непосредственно от ЭВМ показан ниже. На фиг. 4 изображено устройство с отдельными узлами (самостоятельными); на фиг. 5 кинематические связи ЭВМ с органами настройки режимов станка; на фиг.6 электрическая схема устройства. Устройство содержит (см. фиг.4) режущий инструмент, например, шлифовальные круги 1, 2, 3, взаимодействующие в процессе обработки с поверхностями 4, 5, 6 шлифуемой детали. В шлифовальные круги вделаны термодатчики, следящие за температурой в зонах контакта, сигналы с которых подаются к блоку "А". Аналогичные термодатчики содержат, например, блоки контроля 7, 8, 9 (на соответствующих шейках 4, 5, 6) попарно электрически связанных между собой через усилители 10, 11, 12 и блоки сравнения 13, 14, 15. Параллельно блокам сравнения подключены обмотки возбуждения поляризованных реле 16, 17, 18, которые электрически связывают блоки сравнения с триггерами и реле (не показаны). Последние электрически связаны с цепями управления электромагнитных золотников (не показаны), обеспечивающих в каналах СОЖ, например, 19, прохождение СОЖ с необходимыми параметрами, подаваемой из гидросистемы охлаждения станка к зоне резания через сопло, например, 20 (от соответствующих каналов, СОЖ, аналогично подается и к соплам 20", 20""). На каждой обрабатываемой шейке 4, 5, 6 детали, установлены приборы активного контроля (ПАК) 21, 22, 23, которые электрически связаны через "дизъюнктор" 24 (устройство, сочетающее в себе функции формирователя команд, т.е. имеет n входов, от каждого ПАК, независимо, какой ПАК первым подал команду на изменение режимов или остановку процесса по достижении настроечного размера, выдает сигнал на выход) с блоком управления процессом обработки (режимами) или полной остановки. Каждый ПАК электрически связан непосредственно или через "дизъюнктор" также со сравнивающими устройствами (СУ) 25, 26, 27, в которые заложены заданные величины диаметров шеек детали или перепад размеров между шейками, или отношение диаметров (в последних 2-х случаях сравнивающие устрой- ства связаны параллельно между собой в первом необязательно). Сравнивающие устройства электрически связаны с "анализатором" 28 (устройство, выполняющее так же, как и "дизъюнктор", функции формирователя команд). От сигнала любого СУ (при наличии выхода какой либо шейки за пределы допуска) срабатывает "анализатор", электрически связанный с электронным коммутатором ЭК 29, пропускающим сигналы к исполнительным органам А 30, В 31, С 32 соответствующих устройств правки 33, 34, 35, с которыми, например, кинематически связаны вышеуказанные исполнительные органы. Анализатор 28 одновременно связан, например, электрически (через преобразователь), с исполнительным органом привода продольной подачи салазок 36 (например, общие салазки алмазов). Микровинт, например, 37, правильного устройства, в частности, алмаза, 33 связан, например, кинематически через редуктор (не показан) с передаточным отношением, выполняемому по определенному (заданному) закону, или через специальное задающее (перемещения или сигналы) устройство, с пороговым устройством 38, например, через потенциометр П 39. Контакты, например, электрические реле "Р" порогового устройства срабатывают при превышении тока в обмотках ЭД 40, вал которого связан, например, кинематически, с валом 41 шлифовальных кругов, при этом срабатывает реверсивный электродвигатель РД 42, ротор которого связан, например, механически (т.е. кинематически) с дросселем 43 узла подачи. Узел подачи (У) может быть выполненным (см. фиг.5) многодроссельным. В частности с дросселями (кроме 43) 44, 45, 46. Если дроссель 43 связан механически (как отмечено выше) с реверсивным двигателем РД (узла 1), то остальные дросселя связаны кинематически соответственно дросселя 44 и 45 с исполнительным органом 47, а дроссель 46 с исполнительным органом блока "А" (узла 2). При этом каждый дроссель связан со своим одним приводом, как показано на фиг.5, или же дроссель 43 объединен с дросселем 44, как показано пунктиром на фиг.5, а дроссель 45 с 46, но тогда должны быть, например, муфты обгона, чтобы дроссель мог работать сразу от двух приводов. "Режимный" исполнительный орган 47 кинематически связан так же с блоками "Б" и "В" (узла VII). При этом, при ручной настройке режимов, роль исполнительного органа 47 может выполнять оператор или станочник, тогда автоматическая связь блока 47 с блоками узлов V и VII будет отсутствовать. При отсутствии блока 47 сигнал, например, на остановку процесса, от "ПАК" (узла IV) через дизъюнктор 24 будет подан к механизмам подач: круговой (узел VII), поперечной (узел V) и т.д. или к блоку полной остановки станка. При автоматической настройке рассчитанных на ЭВМ 48 режимов, связь автоматическая (кинематическая), как показано на фиг.5 будет присутствовать. При этом, ЭВМ может содержать программирующее устройство 49 и устройство ввода информации 50 или же информация может вводиться непосредственно в ЭВМ. Электродвигатель 40 главного привода ЭД (см. фиг.6) подключен к сети, например, переменного тока. На фиг.6 показаны допустимые пределы тока ЭД главного привода, следовательно его допустимая мощность. При слежении за мощностью электродвигателя главного привода, с заданной предельной мощностью, выбираются пределы настройки "тока уставки". При этом по мере износа шлифовального круга, например, 1, и следовательно, по мере перемещения правящего алмазного карандаша 33 от команды блока правки 51 на величину Sк, перемещается рычажок 52, например, потенциометра "П" (см. фиг.4), на величину Sy, зависимую от Sк. При этом величина поправки в "ток уставки" Sy может быть пропорциональной величине Sк, т.е. Sy C
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038615/8800.gif)
![способ управления циклом шлифования на многоинструментальном станке, патент № 2038943](/images/patents/435/2038004/729.gif)
При этом погрешности формы детали, например, в поперечном сечении будут находиться в пределах допустимых, так как режимы рассчитанных в ЭВМ с учетом "Ограничений" по погрешностям формы в поперечном сечении (см. Нуриев Э.А. и др. Построение оптимальных операций на многокруговых шлифовальных станках", Известия вузов, М. Машиностроение, 1975, N 5). В данной работе не освещены вопросы, касающиеся узла VII (см. фиг.4 и 5) представляющего узел круговой подачи изделия с блоками "Б" и "В" соответственно "черновой" и "чистовой" круговых подач. В технической литературе эти вопросы освящены достаточно полно, а некоторые возможные особенности (при необходимости), связанные с конкретной поставленной задачей, будут учтены и представляют дальнейшую самостоятельную работу. Реализация предложения не представляет технических сложностей. Внедрение предложения в производство как массовое и серийное, так и индивидуальное (при соответствующих конструктивных изменениях предложения) может дать значительный технико-экономический эффект как по производительности, так и по качеству выпускаемой продукции. Последовательность вышеуказанных технологических приемов более легкого осуществления способа. 1. На станке имеются или вновь введены следяще-регулировочные приводы, например, устройства, следящие за мощностью обработки (шлифования), в частности, путем слежения за мощностью электродвигателя главного привода; устройства, следящие за температурой в зоне контакта инструмента и детали, и т. д. Особенностью этих устройств является то, что они при изменении уровня их настройки, реагируют на это изменение и принудительно изменяют режимы обработки, снижая или повышая их величины. Каждый следяще-регулировочный привод, приданный к станку, имеет узел (блок) настройки, в которых можно производить предварительную настройку, т.е. установить границы максимального и минимального уровней, соответственно ограничивающих режимы по максимально и минимально допустимым. Следовательно, на станке мы можем заранее выбрать допустимые уровни настройки следяще-регулировочных приводов и тем самым наложить ограничения на режимы, например, подачу. Мы можем еще более конкретизировать ограничения на режимы, выбрав их, например, ближе к верхнему уровню настройки, когда хотим работать на более производительных режимах. На режимы наложены ограничения. Однако, автоматически выбрать режимы ближе к максимальной границе или к средней границе и т.д. мы не можем, так как ограничений много, основные из которых по мощности обработки (или станка), по прочности инструмента, по качеству обрабатываемого изделия. Следовательно, мы должны найти рабочий режим, который будет удовлетворять заданным, например, основным, ограничениям и в тоже время удовлетворяющий выбранному критерию оценки, т.е. или максимальной производительности, или минимальной себестоимости и т. д. процесса обработки, т.е. рабочий режим должен быть оптимальным для указанных условий. Оптимальный (рабочий) режим может быть определен известными математическими методами, например, геометрическим программированием и использованием ЭВМ, по изначальной, т.е. априорной, информации в виде указанных выше критерия оптимальности и ограничений, налагаемых на режимы. Таким образом, теоретический рабочий (оптимальный) режим найден. Путем настройки соответствующих приводов станка, например, регулятора подач, осуществляют подборку величины рабочего (оптимального) режима на котором будет осуществляться обработка, например, шлифование. Так как взятые для расчета оптимального режима теоретические условия в виде априорной информации не соблюдаются в процессе обработки из-за того, что припуски, твердость заготовки, материал инструмента, температура СОЖ и т. д. имеют отклонения от допуска, то рабочий режим не оказывается оптимальным, надо его корректировать, например, в промежутках между циклами правки по апостериорной (последующей) информации, так как по мере уменьшения диаметра режущего инструмента, как известно, уменьшается потребляемая мощность обработки (при прочих равных условиях). Следовательно, чтобы рабочий режим самопроизвольно не возрос, необходимо корректировать уровень настройки мощности электродвигателя, за которым осуществляют слежение (см. вышеуказанное) и тем самым осуществить коррекцию мощности обработки (шлифования), следовательно вернуть режим в пределы оптимального. Так как мощность обработки, как известно, например, при шлифовании, существенным образом (при прочих равных условиях) зависит от диаметра круга, то по мере очередной правки круга по положению алмазного карандаша легко внести поправку (коррекцию) в контролируемую мощность электродвигателя, например, путем перемещения потенциометра тока уставки электродвигателя, кинематически связав рычажок потенциометра с алмазным карандашом правильного устройства, что и сделано, а также описано в тексте предложения. Износ инструмента (шлифовального круга) закономерное явление, которое однако требует принудительного изменения уровня настройки мощности обработки (или электродвигателя, через который следят за мощностью обработки), так как между ними существует функциональная (математическая) зависимость, известная или определенная экспериментально. Износ происходит медленно, допустимый уровень которого нарушается к моменту очередной правки. Естественно, корректировка уровня настройки мощности обработки в промежутках между очередными правками, т.е. вне цикла обработки по результатам оценки величины износа (по положению карандаша), т. е. последующей (апостериорной) информации, вполне достаточное вследствие возврата рабочего режима в оптимальные границы. В процессе выполнения цикла обработки также много факторов, например, случайных, колебания припуска и твердости и т.д. отличающихся (как отметили выше) от теоретических заданных уровней (пределов), которые способствуют получению некачественных изделий при работе на теоретически найденных оптимальных (рабочих) режимах т.е. режимы становятся не оптимальными при изменении заданных условий. Следовательно, необходима дополнительная корректировка рабочих режимов в процессе обработки по результатам оценки текущей информации с целью поддержания режимов в оптимальных границах независимо от изменения случайных факторов. Если связать блок, следящий за уровнем настройки в настроечном узле, например, реле порогового устройства потенциометра тока уставки электродвигателя главного привода с контактами электроцепи, например, реверсивного электродвигателя, кинематически связанного с регулятором подач, то коррекция режима с целью возврата (установки) его в оптимальные границы по результатам оценки текущей информации, т.е. по результатам оценки изменений величины тока уставки, соответствующей заданной мощности обработки, изменяющейся при изменениях твердости, ширины и глубины обработки и т.д. будет обеспечена, притом автоматически. Вышеуказанного достаточно для осуществления способа, например, при одноинструментальной (однокруговой) обработке. При многоинструментальной (многокруговой) обработке появляется надобность в введении в устройство осуществления способа дополнительных следяще-регулировочных приводов, правда не связанных конкретно с регулировкой режимов. Эти блоки (см. узлы VI и III в тексте описания предложения) являются спецификой многоинструментальной (многокруговой) обработки, так как появляется неравномерный износ кругов и перепад температур на обрабатываемых шейках, препятствующие получению качественных изделий. Поэтому необходимо править круги на соответствующие (различные) диаметральные размеры и подавать в зоны обработки соответствующие (различные) количества СОЖ (см. фиг.4).
Класс B24B51/00 Устройства для автоматического управления отдельными операциями при шлифовании изделий