Спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на металорізальних верстатах

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на металорізальних верстатах, який полягає в зміні режимів різання в функції вимірювальних в процесі обробки сигналів термоерс, потужності різання та пружних переміщень технологічної системи, який відрізняється тим, що з метою підвищення точності та продуктивності обробки, відокремлюють постійні та складові сигналів, при цьому по постійних складових формують керуючі програми на зміну режимів різання, а змінні перетворюють у взаємокорелюючі функції та зчитують величини цих функцій, на основі яких формують корегуючі функції на зміну режимів різання та керують приводами станка.

Текст

Реферат: Спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на металорізальних верстатах, який полягає в зміні режимів різання в функції вимірювальних в процесі обробки сигналів термоерс, потужності різання та пружних переміщень технологічної системи. З метою підвищення точності та продуктивності обробки, відокремлюють постійні та складові сигналів, при цьому по постійних складових формують керуючі програми на зміну режимів різання, а змінні перетворюють у взаємокорелюючі функції та зчитують величини цих функцій, на основі яких формують корегуючі функції на зміну режимів різання та керують приводами станка. UA 69285 U (12) UA 69285 U UA 69285 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до області автоматичного керування та може бути використана для керування процесом механічної обробки деталей на металорізальних верстатах. Відомий спосіб адаптивного керування металорізальними верстатами, який полягає в тому, що в процесі обробки вимірюється сила та потужність різання і шляхом зміни швидкості подачі здійснюється стабілізація сил та потужності різання, які виникають в процесі обробки деталей на металорізальних верстатах [1]. Відомий також спосіб адаптивного керування, при якому з метою оберігання ланок технологічної системи, найчастіше всього інструменту від поломки, вимірюють навантаження (зусилля різання, крутний момент, потужність) порівнюють її з заданими значеннями та змінюють параметри керування, наприклад подачу, так, щоб забезпечити їх стабілізацію [2]. Недоліком цих способів є те, що в процесі обробки не контролюється стан різального інструменту в сенсі його зношування. За прототип вибрано спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на верстатах, який полягає в тому, що в процесі обробки вимірюються пружні переміщення технологічної системи, термоерс пари "інструмент-деталь" та потужність різання, потім порівнюють отримані сигнали з заданими та по характеру зміни неузгодженості керують приводами верстата шляхом зміни режимів різання [3]. Недоліком даного способу є низька точність та продуктивність обробки деталей на металорізальних верстатах внаслідок того, що контроль процесу різання здійснюється тільки на основі постійних складових, що вимірюються в процесі різання, сигналів. Задачею корисної моделі є підвищення точності та продуктивності деталей на металорізальних верстатах. Поставлена задача вирішується тим, що в процесі обробки вимірюють сигнали термоерс, потужності та пружних переміщень технологічної системи, відокремлюють змінні та постійні складові цих сигналів, при цьому по постійних складових формують керуючі команди на зміну режимів різання, а змінні перетворюють у взаємно корелюючі функції та зчитують величини цих функцій, на основі яких формують корегуючі команди на зміну режимів різання та керують приводами верстата. Змінні складові сигналів несуть повну інформацію про процеси, які відбуваються в зоні різання. Виникнення та зрив наросту при різанні, різні зміни в плівках, що утворюються на поверхнях тертя, неоднорідність матеріалу, що оброблюється, безпосереднє охолодження зони різання внаслідок окремих актів проникнення середовища є однією з причин, що визначають коливання не тільки термоерс пари "інструмент-деталь", по потужності різання та інших параметрах. Перетворення змінних складових сигналів в взаємно кореляційні функції є згортання сигналів, виділених з датчиків в початковий момент, наприклад x(t) , з поточними сигналами, наприклад, y(t) , згідно з виразом: e( t )  x( t )  y( t )    x()  y(t  ) (1),  40 45 50 55 де e - згортання сигналів x та y, t - часове зміщення сигналів x та y, t - параметрична зміна згортання сигналів. Це дозволяє з високим ступенем швидкодії по декількох параметрах більш точно контролювати процес різання, оцінювати відхилення від нормального функціонування, а також по цих відхиленнях формувати корегуючі команди на керування режимами різання, наприклад, стабілізуючи величину швидкості зношування інструменту шляхом зміни режимів різання, що дає можливість найбільш повно використовувати можливості адаптивного керування процесом різання. На кресленні показана блок-схема пристрою, що реалізує запропонований спосіб адаптивного керування. У відповідності з запропонованим способом в процесі обробки вимірюють сигнали термоерс, потужності та пружних переміщень технологічної системи за допомогою датчиків 1, відокремлюють постійні та змінні складові сигналів, що вимірюються в блоці 2, який може бути виконано в вигляді електронного фільтра. Постійні складові подають в блок керування 3, де формують керуючі команди на зміну режимів різання, а змінні за допомогою перетворювача 4, який може бути виконано в вигляді когерентного оптичного процесору, перетворюють у взаємокорелюючі функції, які зчитуються в пристрої 5, а потім подають в блок корекції 6, яким формують корегуючі команди на зміну режимів різання. Команда корегування на зміну режимів різання потрапляє в блок керування 3, де створюються команди керування приводами верстата 7. 1 UA 69285 U 5 10 15 20 Використання запропонованого способу дозволяє з високим ступенем точності по ряду параметрів отримати більш точну інформацію про швидкість зношення різального інструменту в процесі обробки та тим самим найбільш повно використовувати інструмент за його властивостями стійкості, що в кінцевому результаті дозволяє підвищити продуктивність обробки деталей на верстатах в 1,6-1,8 разу та знизити собівартість на 30-50 %. 1. Патент США. G05B13/00 Adaptive control system for numerically controlled machine tools / Richard A. Mathias, Lyle С Adams, Edward N. Miller, №4078195. Заявл. 13.02.1976. Опубл. 07.03.1978. 2. Каминская В.В. Направление развития адаптивных систем для станков с ЧПУ // Станки и инструмент. - М.: Станкин, 1973, № 3, с. 3. 3. Соломенцев Ю.М. Основы автоматизации машиностроительного производства. М.: Высш. шк., 2000, 450 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на металорізальних верстатах, який полягає в зміні режимів різання в функції вимірювальних в процесі обробки сигналів термоерс, потужності різання та пружних переміщень технологічної системи, який відрізняється тим, що з метою підвищення точності та продуктивності обробки, відокремлюють постійні та складові сигналів, при цьому по постійних складових формують керуючі програми на зміну режимів різання, а змінні перетворюють у взаємокорелюючі функції та зчитують величини цих функцій, на основі яких формують корегуючі функції на зміну режимів різання та керують приводами станка. 25 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of adaptive control of processing parts on machine tools

Автори англійською

Shevchenko Vadym Volodymyrovych, Filipova Maryna Viacheslavivna, Revenko Iryna Volodymyrivna

Назва патенту російською

Способ адаптивного управления процессом обработки деталей на металлорежущих станках

Автори російською

Шевченко Вадим Владимирович, Филипова Марина Вячеславовна, Ревенко Ирина Владимировна

МПК / Мітки

МПК: G01N 3/58, B23B 1/00

Мітки: процесом, деталей, металорізальних, керування, адаптивного, спосіб, обробки, верстатах

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-69285-sposib-adaptivnogo-keruvannya-procesom-obrobki-detalejj-na-metalorizalnikh-verstatakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб адаптивного керування процесом обробки деталей на металорізальних верстатах</a>

Подібні патенти