Файл: Корытин, А. М. Оптимизация управления металлорежущими станками.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
которая выполнена' на резисторах R1—R4, реле РП и микро переключателях 1МП—ЗМП. Контакт реле РП включен в схему управления приводом подачи бабки пильного диска.
Производительность фрезерно-отрезного станка определяется режимами резания. Для исключения повышенного износа зубь
ев пильного диска, предохранения |
пильного диска от |
поломки |
||||||||
и выкрашивания |
зубьев |
необходимо, |
чтобы выбранной |
скорости |
||||||
резания |
соответствовала |
такая |
ж_/ |
|
||||||
величина |
подачи, |
при |
которой А |
|
||||||
В |
С |
|
||||||||
вращающий момент на шпин |
|
|
|
|||||||
деле не превышал бы допусти |
|
|
|
|||||||
мого значения. При работе |
|
|
|
|||||||
станка |
включается асинхрон |
|
|
|
||||||
ный электродвигатель АД при |
|
|
|
|||||||
вода вращения пильного диска |
|
|
|
|||||||
и |
гидропривод. |
Происходит |
|
|
|
|||||
зажим заготовки и ускоренный |
|
|
|
|||||||
подвод бабки пильного диска. |
|
|
|
|||||||
|
Перед |
врезанием |
бабка |
|
|
|
||||
переходит на рабочую подачу. |
|
|
|
|||||||
По |
мере |
в |
углубления |
пильного |
|
|
|
|||
диска |
заготовку |
|
растет |
|
|
|
||||
сила резания. |
При этом |
элек |
|
|
|
|||||
тродвигатель |
АД |
начинает |
|
|
|
|||||
работать с возрастающей мощ |
|
|
|
|||||||
ностью, |
повышается |
его cos <р |
ва |
ограничения нагрузки |
на |
|||||
и |
увеличивается |
сила |
тока, |
пильный диск |
|
|||||
протекающего |
через |
|
статоо |
|
|
|
и первичную обмотку трансформатора тока ТТ. Сигнал, про порциональный приращению активной мощности, поступает на выпрямительный мостик 1Д. Поскольку частота вращения пиль ного диска регулируется ступенчато переключением подвижных зубчатых блоков коробки скоростей, каждому значению ско рости соответствует определенная величина допускаемой актив ной мощности, потребляемой асинхронным двигателем от сети.
Фрезерно-отрезной станок обеспечивает резание металла на шести различных скоростях, в соответствии с чем шесть уставок срабатывания предохранительного устройства задаются вели чиной сопротивлений резисторов R1—R4 с помощью микропе реключателей 1МП—ЗМП. Напряжение сравнения прямо про порционально величине указанных сопротивлений и сравни вается с измерительным сигналом, поступающим с выхода вы прямительного мостика 1В. Если напряжение сравнения больше сигнала, вырабатываемого измерительным устройством, то дио ды 1В оказываются закрытыми и через обмотку реле РП ток не протекает. Если напряжение, пропорциональное приращению активной мощности, становится больше напряжения сравнения, то диоды 1В открываются, через обмотку реле РП начинает
195
протекать ток и по достижении последним величины тока сра батывания реле РП включается и своими контактами дает команду на отвод бабки пильного диска. Резание прекращается. Напряжение измерительной схемы становится меньше напря жения сравнения, диоды 1В запираются и обмотка реле РП обесточивается. Схема возвращается в исходное положение. Для продолжения резания необходимо установить дросселем мень шую.величину подачи и включить подвод бабки пильного диска.
U i |
иг |
АЛ А Ш ш т л л л л ш ш л л л л л д л ш л ш л ш л л л л л л л л л ш л л т л ш л л т л
Рис. 105. Осциллограмма ограничения нагрузки на пильный диск при резании
Работа предохранительного устройства была исследована на фрезерно-отрезном станке 8В66. При испытаниях перегрузки создавали путем повышения величины рабочей подачи бабки пильного диска и их записывали на осциллографе с помощью' тензометрической муфты. Осциллограмма срабатывания предо хранительного устройства при перегрузке инструмента показана на рис. 105 для резания со скоростью 16,7 м/мин детали из стали 20Х диаметром 200 мм. Сигналы Ui и U2 фиксируют включение измерительного реле РП (см. рис. 103) датчика и электромагнита гидрозолотника подачи. Как только момент М на пильном диске превышает максимально допустимое значение (5600 Н-м), срабатывает предохранительное устройство и ог раничивает дальнейшее повышение момента. Пульсации момен та при резании объясняются его изменением при входе и выхо де зубьев пильного диска из заготовки. Цена одного деления датчика времени равна 0,01 с. Сравнительные испытания гид ромеханического и электрического предохранительных уст ройств, выполненные Минским СКВ' протяжных станков, пока зали, что последние работают в 2—2,5 раза стабильнее я точнее.
Список литературы
1. Аваков А. А. Физические основы теории стойкости режущих инстру ментов. М., Машгиз, 1960, 308 с.
2. Агейкин Д. И., Костина Е. Н., Кузнецова Н. Н. Датчики контроля к
регулирования. М., «Машиностроение», 1965, 928 с. |
электроника. Под |
ред. |
3. Автоматизация производства и промышленная |
||
А, А. Берга и В. А. Трапезникова. М., «Советская |
энциклопедия», |
1964, |
т. 3, 488 с. |
|
|
4. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтноимпульсными преобразователями. Гольц М. Е., Гудзенко А. Б., Остреров В. М. и др. Л1, «Энергия», 1971, 112 с.
5.Амбросович В. Д. Статические преобразователи мощности для теле измерительных систем. М.—Л., «Наука», 1965, 118 с.
6.Балакшин Б. С. Использование систем адаптивного управления для.
повышения точности и производительности обработки. — «Станки и инстру мент», 1972, № 4, с. 15—17.
7.Белясный О. Г., Рашкович М. П., Шапарев Н. К. Автоматический,
контроль контакта шлифовального круга с изделием. — «Станки и инстру мент», 1970, № 10, с. 18—20.
8. Бербенец И. И., Зимненко В. Г., Корытин А. М. Новые датчики для.
тиристорных автоматических регуляторов возбуждения синхронных, двига телей с ударной наагрузкой. «ЭП — Электропривод». Научно-техн. сб_ ВНИИЭМ/М., 1971, вып. 5, с. 18—21.
9. Вульфсон И. А., Зусман В. Г., Ратмиров В. А. Автоматическое регу
лирование режимов резания на фрезерных станках с программным управ лением.— «Станки и инструмент», 1965, № 9, с. 1—4.
10. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональ ной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных пред
приятий. М., «Машиностроение», 1967, 592 с.
11. Елисеев В. А., Прытков В. Г. Система экстремального управления металлорежущим станком. Труды МЭИ — «Электромеханика», вып. 56,1964,,
с. 137— 144. |
В. |
В. Направления развития адаптивных систем управ |
|||
12. Каминская |
|||||
ления для станков |
с |
ЧПУ. — «Станки и инструмент», 1973, № 3, с. 2—4. |
|||
13. Кобринский |
А. |
Е,, Серков Н. А. Использование адаптации в токар- |
|||
но;копировальных станках. — В |
|
кн.: «Адаптивные системы управления ме |
|||
таллорежущими станками». М., НИИМАШ, серия С-1, 1971, с. 96—103. |
|||||
14. Корытин А. М., Шапарев Н. К. Оптимизация управления токарной- |
|||||
обработкой.— «Станки и инструмент», 1969, № |
11, с. 21—23. |
||||
15. Корытин А. М., Шапарев Н. К. Диодные функциональные преобра |
|||||
зователи для моделирования |
экстремальных |
функций. — «Известия вузов^ |
|||
СССР. Приборостроение», 1969, |
т. |
12, № 4, с. 59—62. |
|||
16. Корытин A. 1W., |
Шапарев |
Н. К. Исследование системы экстремального |
управления электроприводом металлорежущего станка на физической мо
дели.— В кн.: «Электромашиностроение и электрооборудование», Киев, «Тех
ника», 1971, вып. 12, д 14—20.
17.Кудимов В. А. Динамика станков. М., Машгиз, 1967, 360 с.
18.Либерзон Л. М., Родов А. Б. Системы экстремального регулирова- -ния. М., «Энергия», 1965, 160 с.
19.Лищинский Л. Ю. Автоматическое управление скоростью резания
при точении.— «Станки и инструмент», 1965, № |
1(1, с. 11—14. |
20. Лищинский Л. Ю., Ермолаев Г. В. Автоматическая защита сверл от |
|
(поломок. — «Механизация и автоматизация |
производства», 1969, № 6, |
с. 5—8. |
|
21.Макаров А. Д. Износ и стойкость режущих инструментов. М., «Ма шиностроение», 1966, 264 с.
22.Маталин А. А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов. Л., «Машиностроение», 1970, 320 с.
23.Маталин А. А., Рысцова В. С. Точность, производительность и эко
номичность механической обработки. М.—Л., Машгиз, 1963, 352 с.
24.Методика определения экономической эффективности металлорежу щих станков и автоматических линий. Говсиевич Р. Е., Аникеев В. Н., Торенштейн Б. И. и др. М., ЭИИМС, 1971, 84 с.
25.Михелькевич В. Н., Щукин Б. Д. Системы автоматического регули рования технологических процессов шлифования. Куйбышевское книжное
изд-во, 1969, 152 с.
26.Можаев С. С., Саромотина Т. Г. Скоростное и силовое точение ста лей повышенной прочности. М., Оборонгиз, 1957, 280 с.
27.Моросанов И. С. Релейные экстремальные системы. М., «Наука», 1964, 268 с.
28.Олейников В. А., Зотов Н. С., Пришвин А. М. Основы оптимального
и экстремального управления. М., «Высшая школа», 1969, 296 с.
29.Оптимизация режимов обработки на металлорежущих станках. Гильман А. М., Брахман Л. А., Батищев Д. И. и др. М., «Машиностроение», 1972, 188 с.
30.Поляков Л. М., Шапарев Н. К. Система поддержания постоянства
(Мощности резания на лоботокарных и карусельных станках. — В кн.: «Си стемы электропривода и автоматики металлорежущих станков», ЛДНТП,
1971, ч. II, с. 32—37.
31. Ратмиров В. А., Сиротенко А. П., Гаевский Ю. С. Самонастраиваю щиеся системы управления станками. Обзор НИИМАШ, серия С-1. М., 1971, 104 с.
32. Ратмиров В. А., Чурин И. Н., Шмутер С. Л. Повышение точности и производительности станков с программным управлением. М., «Машино строение», 1970, 344 с.
33.Самоподнастраивающиеся станки. Под ред. Б. С. Балакшина. Изд. 3-е. переработанное и доп. М., «Машиностроение», 1970, 416 с.
34.Сандлер А, С. Электропривод и автоматизация металлорежущих
станков. М., «Высшая школа», 1972, 440 с.
35. Силин С. С., Трусов В. В., Яхонтов В. В. и др. Автоматическое управление процессами резания. — «Станки и инструмент», 1971, Л"» 1, с. 13—15.
36. Синопальников В. А. Зависимости процесса резания как случайные функции. — «Станки и инструмент», 1968, № 7, с. 38—39.
37. Системы 'постоянного тока на тйристорах. Найдис В. А., Лебе дев А. М., Орлова R. Т. и др. М., «Энергия», 1966, 104 с.
38.Соколовский А. П. Расчеты точности обработки на металлорежущих станках. М.—Л., Машгиз, 1952, 288 с.
39.Танатаров Р. А. Влияние некоторых технологических факторов на выбор оптимальных режимов резания. — В кн.: «Высокопроизводительное
резание в машиностроении». М., «Наука», 1966, с. 25—37,-
40.Танкунас Р. Ю. Тиристорное выходное устройство для систем конт роля прироста нагрузки в автоматизированных приводах. В кн.: «Автомати зированный электропривод». МДНТП, 1968, с. 15—18.
41.Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума. М., «Наука», 1967, 268 с.
42.Фельдштейн Э. И. Методика назначения наивыгоднейших режимов* резания. Минск, «Высшая школа», 1963, 74 с.
43.Шапарев Н. К-, Шкловский Б. И. Сигнум-реле для систем экстре
мального регулирования. |
«Известия |
вузов СССР. |
Приборостроение» |
1969, |
||||
Т. 12, № 2, с. 40—43. |
|
Технико-экономическое |
обоснование выбора |
|||||
44. Ш к л о в ск и й |
Б . |
И . |
||||||
электрических приводов |
металлорежущих станков. — В |
кн.: «Электромаши |
||||||
ностроение и электрооборудование». Киев, «Техника», |
1973, вып. 20, |
с. 17—21. |
||||||
45. Элементы |
автоматизации |
металлорежущих |
станков. |
Свириден- |
||||
ко С. X., Ахмечет |
Л. С., Волков А. |
А. и др. М., «Машиностроение», |
1964;. |
212с.
46.Centner R. М. A machine — tool adaptive control. «Electro — Techno logy», 1965, vol. 76, N 3, p. 57—65.
47.Centner R. M., Idelsohn J. M. A Milestone in Adaptive Machine Cont rol. «Control Engineering», 1964, vol. 11, N 11, p. 92—94.
48. Centner R. M., Idelsohn I. M. Adaptive Controller for a Metal Cut
ting Process. «IEEE Transaction on Application and Industry», 1964, vol. 83,, N 72, p. 154—161.
49.Colebrook I. N. Keep cutting speeds uniform. «American Machinist:. Metalworking Manufacturing», 1961, vol. 105, N 26, p. 57—58.
50.Jaeshke J. R., Limmerly R. D. Wo S. M. Automatic cutting tool tern-?'
perature control. «Internat. 1. Mach. Tool Design and Res,» 1967, vol. 7, N 4.
p.465—475.
51.Mesure automatique du metal enleve (brevet sovietique 179947). «La* Machine Moderne», Paris, 1968, vol. 708, N 3, p. 51.
52.Stengel R. F. Electromagnetic Field measures Dimensions, «DesignNews», 1961, vol. 16, N 23, p. 112—113.
53.Torque control imoroves cutter performance. «Metulworking produc tion». 1962, vol. 106, N 29, p. 73—74.
|
|
Оглавление |
Предисловие, |
..........................................................................................3 |
|
Введение |
.............................................................................................. |
;5 |
Глава I. Физические основы автоматизации управления режимом реза |
||
ния .................................................. |
' ............................................. |
16 |
1. Производительность ..........................................процесса резания |
16 |
2. Точность обработки и шероховатость поверхности |
.............................. |
|
19 |
||||
3. Износ режущего |
инструмента ............................................................. |
|
|
|
23 |
||
4. Температура |
резания |
....................................................................... |
|
|
|
27 |
|
5. Сила резания |
|
.................................................................................. |
и структурные |
схемысистемуправления |
|
34 |
|
С. Критерии оптимальности |
|
38 |
|||||
режимами резания |
........................................................................ |
|
|
. . ■. . |
. |
54 |
|
7. -Экономическая эффективность систем оптимизации |
|||||||
Глава II. Системы |
стабилизации режимов |
резания |
. . . . |
. |
61 |
||
1. Стабилизация |
скорости |
р е за н и я ................................................ |
|
|
61 |
68 |
|
2. Стабилизация |
мощности |
резания................................ |
|
|
87 |
||
3. Стабилизация |
температуры р е за н и я ........................................... |
|
|
|
4. Стабилизация упругих деформаций при резании................ |
: |
: |
: 90 |
|||||||||
5. Сравнительная оценка и расчет систем стабилизации |
. . . . |
92 |
||||||||||
Глава III. |
Системы |
экстремального регулирования............................... |
|
|
100 |
|||||||
1. Методы |
поиска |
экстремума |
системы........................................................... |
|
|
100 |
||||||
2. |
Однокоординатные |
поисковые |
|
|
111 |
|||||||
3. Двухкоординатные |
поисковые |
системы ......................................... |
|
|
120 |
|||||||
Глава IV. |
Элементы |
автоматики |
систем экстремального |
регулирования |
132 |
|||||||
1. Сигнум-реле |
|
|
|
|
|
|
|
132 |
||||
2. |
Датчик |
производительности |
........................................................... |
|
|
136 |
||||||
3. |
Логическое |
устройство |
. |
........................................................141 |
||||||||
Глава |
V. Регулируемые |
электроприводы металлорежущих |
станков |
144 |
||||||||
1. |
Принципы |
построения |
автоматизированных электроприводов . . |
144 |
||||||||
2. |
Типовые |
тиристорные |
электроприводы .......................................... |
|
|
151 |
||||||
Глава |
VI. |
Синтез системы экстремального регулирования проиводитель- |
170 |
|||||||||
ности |
токарного |
станка |
.................................................................... |
|
|
|
||||||
1. Структурная |
схема системы |
........................................................... |
|
|
170 |
|||||||
2. |
Моделирование |
работы |
системы ..................................................... |
|
|
177 |
||||||
Глава |
VII. |
Системы |
ограничения |
параметров ..................................... |
|
|
184 |
|||||
1. Датчики |
активной |
мощности |
в ...........................................................сверлильных станках. . . . |
184 |
||||||||
2. |
Системы |
ограничения нагрузки |
188 |
|||||||||
-3. |
Системы |
ограничения подачи в шлифовальных станках |
. |
. . . 189 |
||||||||
4. |
Системы |
ограничения нагрузки |
в фрезерно-отрезныхстанках |
. . |
194 |
|||||||
Список |
л-и тературы |
|
|
|
|
197 |