Система автоматического управления скоростью резания при точении
На точность обработки при точении большое влияние оказывает сила резания, в частности, её составляющая Ру . Вследствие случайных колебаний припуска, твёрдости заготовки, затупления резца и других факторов сила резания при точении непостоянна, что приводит к изменению упругих деформаций технологической системы станка и образованию погрешностей обработки.
Значительно повысить точность токарной обработки можно за счёт стабилизации силы резания. Кроме того при обработке механических деталей без люнета для устранения погрешности, вызванной упругими деформациями, необходимо регулировать силу резания по определённому закону в зависимости от способа закрепления детали в месте точения. САУ скорость резания при точении предназначена для стабилизации либо изменения по введенному закону силы резания. Система автоматического резания при точении изображена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Система автоматического управления скоростью
резания при точении
Обратываемая деталь 1 установлена в патроне 2 в заднем центре 3 токарного станка. В качестве двигателя 4 главного движения используется двигатель постоянного тока, для питания которого служит усилитель – преобразователь 5. Резец 6 установлен в тензометрическим динамометре 7 (типа УДМ-600), который связан с усилителем 8.
В качестве преобразователя силы может быть использован динамометр другого типа, например, магнитоупругий. Суппорт 9 станка получает продольную подачу от коробки передач 10 с автономным двигателем 11. В систему входит сравниваемое устройство 12.
САУ работает следующим образом. На вход сравнивающего устройства 12 подаётся сигнал UЗ, в определенном масштабе соответствующий требуемой силе резания (её составляющая РУ) .
Известно, что
РУ=СРУSУруtХруVnК
где n – показатель степени – изменения зависимости от условной обработки 0>n>-0,35
Поэтому регулирование возможно только при n≠-0,35.
Составляющая РУ силы резания воздействует на динамометр 7 и на его выходе появляется сигнал виде напряжения, пропорционального РУ. Этот сигнал через усилитель 8 поступает на другой вход сравнивающего устройства У который вырабатывает соответствующее напряжение питания двигателя 4. Скорость двигателя 4, а следовательно, и скорость резания, изменяется так, чтобы ошибка системы была минимальной. Таким образом, САУ за счёт управления по скорости резания автоматически осуществляет стабилизацию силы резания на заданном уровне.
Параметры динамики для электронного усилителя:
- постоянная времени ТЭУ=0,03с;
- коэффициент усиления КЭУ=180;
Параметры динамики для тиристорного усилителя-преобразователя:
- постоянная выхода ТТП=0с;
- коэффициент передачи КТП=60;
Параметры динамики для электронного двигателя постоянного тока:
- электромагнитная постоянная времени ТЯ=0с;
- электромеханическая постоянная двигателя ТМ=0,11с;
- коэффициент двигателя КД=2с-1;
Параметры динамики для редуктора:
- коэффициент передачи КР=0,5;
