RU2254977C1 - In-feed grinding process control method - Google Patents
In-feed grinding process control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254977C1 RU2254977C1 RU2004101429/02A RU2004101429A RU2254977C1 RU 2254977 C1 RU2254977 C1 RU 2254977C1 RU 2004101429/02 A RU2004101429/02 A RU 2004101429/02A RU 2004101429 A RU2004101429 A RU 2004101429A RU 2254977 C1 RU2254977 C1 RU 2254977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- value
- sound pressure
- grinding
- feed
- allowance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования на всех металлообрабатывающих предприятиях, практикующих шлифование заготовок с применением автоматических устройств управления подачей шлифовального круга.The invention relates to mechanical engineering and is intended for use in all metal-working enterprises practicing grinding of billets using automatic grinding wheel feed control devices.
Известен способ управления рабочим циклом поперечной подачи при врезном шлифовании (см. авт. свид. СССР №1296385, кл. В 24 В 51/00, 1987), содержащий этапы черновой и чистовой обработки, на первом из которых мощность шлифования поддерживают постоянной, а на втором снижают по экспоненциальному закону, переключаемые в функции текущего припуска.A known method of controlling the working cycle of the transverse feed during mortise grinding (see ed. Certificate of the USSR No. 1296385, class B 24 V 51/00, 1987), containing the stages of roughing and finishing, in the first of which the grinding power is kept constant, and on the second, they are reduced exponentially, switched in the functions of the current stock.
Недостатком этого способа является то, что в процессе шлифования не учитываются режущая способность шлифовального круга и большие вариации мощности шлифования в зависимости от условий шлифования, что приводит к нестабильности обработки и снижению ее производительности.The disadvantage of this method is that the grinding ability of the grinding wheel and large variations in grinding power depending on the grinding conditions are not taken into account during the grinding process, which leads to processing instability and a decrease in its productivity.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению является способ переключения подачи шлифовальной бабки при достижении заданного значения шероховатости поверхности (см. авт. свид. СССР №1734991, кл. В 24 В 51/00, 1978), которое осуществляется лишь на этапе выхаживания, а также способ управления рабочим циклом поперечной подачи по жесткости технологической системы (см. авт. свид. СССР №601146, кл. В 24 В 51/00, В 24 В 1/00, 1978) на этапе чистового шлифования.The closest method of the same purpose to the claimed invention is a method of switching the feed of the grinding head when the specified surface roughness is reached (see ed. Certificate of the USSR No. 1734991, class 24 V 51/00, 1978), which is carried out only at the nursing stage , as well as a way to control the cross feed working cycle by the rigidity of the technological system (see ed. certificate of the USSR No. 601146, class 24 V 51/00, 24
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ управления процессом врезного шлифования (см. авт. свид. СССР №1144858, кл. В 24 В 51/00, 1985), в котором, с целью повышения производительности путем более полного использования режущей способности шлифовального круга в течение всего периода его стойкости, на этапе врезания управление ведут по силе резания, измеряя скорость съема припуска, а при достижении скоростью съема припуска заданного значения - по скорости съема в функции припуска.The closest method of the same purpose to the claimed invention by the totality of features is a method of controlling the mortise grinding process (see ed. Certificate of the USSR No. 1144858, class 24 V 51/00, 1985), in which, in order to increase productivity by more full use of the cutting ability of the grinding wheel during the entire period of its durability, at the insertion stage, the control is carried out according to the cutting force, measuring the stock removal rate, and when the stock removal rate reaches a preset value, according to the stock removal speed ka.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе происходит ослабление жесткости центров или усложнение конструкции механизма привода поперечной подачи станка вследствие необходимости измерения радиальной Ру составляющей силы резания.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted as a prototype, the known method reduces the stiffness of the centers or complicates the design of the drive mechanism of the transverse feed of the machine due to the need to measure the radial P of the cutting force component.
Сущность изобретения заключается в следующем. С целью повышения производительности и точности обработки за счет более полного использования режущей способности шлифовального круга в течение всего периода его стойкости, на этапе врезания и черновой подачи управление ведут по величине звукового давления акустического сигнала, соответствующей максимально допустимой по технологическим условиям скорости съема припуска, а при при достижении скоростью съема припуска заданного значения - по скорости съема в функции припуска.The invention consists in the following. In order to increase productivity and machining accuracy due to a fuller use of the cutting ability of the grinding wheel during the entire period of its durability, at the stage of cutting and roughing, the control is carried out by the value of the sound pressure of the acoustic signal corresponding to the maximum allowable removal rate under technological conditions, and when when the stock removal rate reaches the set value - according to the stock removal rate in the stock function.
Технический результат - повышение производительности и стабильности обработки.The technical result is an increase in productivity and processing stability.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе управления процессом врезного шлифования, включающем регулирование поперечной подачи по значению величины звукового давления акустического сигнала, создаваемого шлифовальным кругом в процессе шлифования, характеризующей текущее состояние режущей способности круга, особенность заключается в том, что на этапе врезания и черновой подачи управление ведут по величине звукового давления акустического сигнала, соответствующей максимально допустимой по технологическим условиям скорости съема, при этом величину скорости съема припуска поддерживают таким образом, чтобы измеренная величина звукового давления была равна значению уставки, а при достижении скоростью съема заданного значения - по скорости съема в функции припуска.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of controlling the process of mortise grinding, which includes adjusting the transverse feed by the value of the sound pressure of the acoustic signal generated by the grinding wheel in the grinding process, characterizing the current state of the cutting ability of the wheel, the feature is that at the stage of plunge and rough feed control is carried out by the value of the sound pressure of the acoustic signal corresponding to the max the rate of removal that is admissible under technological conditions, while the value of the allowance removal rate is maintained in such a way that the measured sound pressure value is equal to the set value, and when the removal rate reaches a predetermined value, according to the removal rate in the allowance function.
Между отличительными признаками и вышеизложенным техническим результатом существует причинно-следственная связь, заключающаяся в повышении уровня звукового давления акустического сигнала при шлифовании заготовок по мере увеличения глубины снимаемого слоя обрабатываемого материала заготовки (припуска). В то же время, как показали экспериментальные исследования, при постоянной скорости съема припуска режущая способность круга в течение периода стойкости уменьшается вследствие его износа, затупления и засаливания, что приводит к увеличению звукового давления, т.е. чем больше энергия звукового излучения, тем меньше режущая способность круга, которую можно определить через коэффициент 
где W - скорость съема материала заготовки; Рз - звуковое давление.where W is the removal rate of the workpiece material; P s - sound pressure.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed us to establish a set of essential distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию “новизна”.Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
- Для проверки соответствия заявленного изобретения условию “изобретательский уровень” заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.- To verify the compliance of the claimed invention with the condition “inventive step”, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant.
Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены, исходя из известных зависимостей, закономерностей.The described invention is not based on a change in the quantitative sign (s), the presentation of such signs in the relationship, or each of these signs on the technical result, and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies, patterns.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “изобретательский уровень”.Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата: на фиг.1 дана блок-схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - графики изменения звукового давления Рз и скорости съема W, характеризующие работу устройства по фиг.1.Information confirming the possibility of implementing the invention to obtain the above technical result: figure 1 shows a block diagram of a device for implementing the method; figure 2 - graphs of changes in sound pressure P s and removal rate W, characterizing the operation of the device of figure 1.
Устройство, изображенное на фиг.1, содержит измерительную скобу с первичным преобразователем 1, вторичный преобразователь 2, дифференцирующее устройство 3, сравнивающее устройство 4, сумматор 5, исполнительное устройство 6, привод поперечной подачи 7, задающее устройство величины звукового давления 8, датчик звукового давления (микрофон) 9, сравнивающее устройство величины звукового давления 10.The device shown in figure 1, contains a measuring bracket with a
Сумматор 5 выполнен в виде логического элемента ИЛИ и предназначен для выдачи в исполнительное устройство 6 команд на включение или выключение привода поперечной подачи 7 шлифовального круга. Команду на включение сумматор 5 выдает в тех случаях, когда соответствующие команды поступают одновременно на оба его выхода, т.е. при одновременном выполнении условий (1) и (2). Если же хотя бы на один из его входов поступает команда на выключение подачи, т.е. выполняется одно из условий (3) или (4), или оба одновременно, то сумматор 5 выдает команду на выключение подачи.The
Способ управления процессом врезного шлифования осуществляют по схеме, представленной на фиг.2. Рабочий цикл врезного шлифования (фиг.2.) включает этап врезания и чернового (предварительного) шлифования на участке снимаемого припуска 
В начале цикла обработки, когда съем припуска еще не происходит, сигнал Uh имеет значение Uh.н. (фиг.2), соответствующее начальному припуску, а сигнал UW на выходе дифференцирующего устройства 3 и сигнал Up датчика 9 звукового давления равны нулю. В этот момент соблюдаются условия (1) и (2), и шлифовальная бабка станка движется со скоростью быстрого подвода к заготовке. На фиг.2 началу цикла соответствуют совпадающие точки Aо и Во.At the beginning of the processing cycle, when the stock removal is not yet taking place, the signal U h has the value U h.n. (Fig.2), corresponding to the initial allowance, and the signal U W at the output of the differentiating
После входа шлифовального круга в контакт с заготовкой начинается съем припуска, в результате чего пропорциональный припуску сигнал Uh уменьшается, а пропорциональные скорости съема припуска и звуковому давлению сигналы UW и Up возрастают. При этом кривые 4 и 5, отображающие зависимость соответственно величины звукового давления и скорости съема припуска от его текущего значения, будут представлять траектории изменения этих параметров в направлении, указанном стрелками на фиг.2.After the grinding wheel comes into contact with the workpiece, the stock removal starts, as a result of which the signal U h proportional to the stock is reduced, and the signals U W and U p proportional to the stock removal speed and sound pressure increase. In this case,
Как только сигнал Up превысит заданное значение уставки звукового давления 
Измерительная скоба с первичным преобразователем 1 воспринимает размер h обрабатываемой заготовки и выдает сигнал переменного тока на вход вторичного преобразователя 2, который вырабатывает постоянное напряжение Uh, пропорциональное текущему значению припуска (фиг.2). Этот сигнал подается одновременно на входы сумматора 5 и дифференцирующего устройства 3. Дифференцирующее устройство 3 вырабатывает сигнал UW=dUh/dt, пропорциональный скорости съема припуска, который подается на второй вход сравнивающего устройства 4, предварительно усиливаясь в k раз.The measuring bracket with the
Одновременно с этим происходит измерение текущего значения звукового давления датчиком 9. Пропорциональный величине звукового давления сигнал Up с выхода датчика 9 подается на второй вход сравнивающего устройства 10, а на первый вход данного устройства поступает сигнал уставки 
Сравнивающие устройства 4 и 10 сравнивают поступающие на их входы сигналы и в зависимости от результатов сравнения сумматор 5 выдает команду исполнительному устройству 6 на включение или выключение привода поперечной подачи 7 шлифовального круга. Команда на включение поперечной подачи каждым из этих устройств выдается при выполнении следующих условий:Comparing devices 4 and 10 compare the signals arriving at their inputs and, depending on the results of the comparison, the
где к - коэффициент усиления.where k is the gain.
В противном случае, когда соблюдаются условияOtherwise, when the conditions are met
указанные устройства выдают команды на выключение поперечной подачи шлифовального круга.these devices give commands to turn off the transverse feed of the grinding wheel.
При выключении поперечной подачи съем припуска происходит за счет натягов в упругих элементах технологической системы, но звуковое давление и скорость съема припуска будут постепенно уменьшаться. Как только сигнал Up станет меньше заданного значения U0 p, то выполнится условие (2) включения подачи. Поскольку условие (1) по-прежнему выполняется, то сумматор 5 выдаст команду исполнительному устройству 6 на включение привода поперечной подачи 7. После этого звуковое давление и скорость съема припуска начнут возрастать до тех пор, пока не выполнится условие (4) и сравнивающим устройством 10 снова не будет выдана команда исполнительному устройству 6 на выключение привода поперечной подачи 7. В дальнейшем процесс включения и выключения поперечной подачи по командам сравнивающего устройства 10 будет осуществляться аналогично описанному. В результате этого на этапе врезания и черновой обработки звуковое давление будет поддерживаться в среднем на уровне 
Между звуковым давлением и скоростью съема припуска существует пропорциональная зависимостьThere is a proportional relationship between sound pressure and stock removal speed
где 
В процессе съема припуска сигнал Uh уменьшится до некоторого значения 
Изменение звукового давления и скорости съема припуска пойдет по траектории A1A2 и B1B2. Но в отличие от предыдущего очередное включение подачи произойдет в тот момент, когда кроме условия (4) выполнится дополнительно и условие (3) для сравнивающего устройства 4, так как только в этом случае сумматор 5 передаст в исполнительное устройство 6 команду на включение привода поперечной подачи 7. После включения поперечной подачи звуковое давление и скорость съема припуска будут возрастать. Очередное выключение поперечной подачи произойдет тогда, когда выполнится условие выключения подачи (3) сравнивающим устройством 4.Changes in sound pressure and stock removal speed will follow the path A 1 A 2 and B 1 B 2 . But unlike the previous one, the next switching on of the feed will occur at the moment when, in addition to condition (4), condition (3) is also fulfilled for the comparator 4, since only in this case the
В дальнейшем процесс включения и выключения подачи в отличие от предварительного этапа обработки будет осуществляться сравнивающим устройством 4, в результате чего скорость съема припуска будет снижаться пропорционально уменьшению текущего значения припуска, - в среднем по линии B1B2, которая определяется уравнениемIn the future, the process of turning the feed on and off, in contrast to the preliminary processing step, will be carried out by the comparing device 4, as a result of which the stock removal rate will decrease in proportion to the decrease in the current stock allowance, on average along the line B 1 B 2 , which is determined by the equation
вытекающим из условий (1) и (3). При этом звуковое давление также будет снижаться пропорционально припуску.arising from conditions (1) and (3). In this case, the sound pressure will also decrease in proportion to the allowance.
В тот момент, когда на заготовке будет получен заданный размер, сигнал Uh на выходе вторичного преобразователя будет равен заранее настроенному значению Uhk. При этом сравнивающее устройство 4 выдаст команду на быстрый отвод шлифовального круга, и обработка будет закончена. В момент окончания обработки (фиг.2) скорость съема припуска будет равна заранее заданному значению 
В процессе работы шлифовальный круг затупляется и изнашивается, в связи с чем коэффициент режущей способности шлифовального круга 
Поскольку на предварительном (черновом) этапе шлифования устройство поддерживает звуковое давление на заданном предельно допустимом по технологическим условиям уровне (линия 1-1 на фиг.2), то скорость съема припуска на этом этапе, снижаясь по мере затупления и износа шлифовального круга, в любой момент времени периода его стойкости имеет максимально возможное, определяемое текущим значением режущей способности шлифовального круга значение.Since at the preliminary (draft) grinding stage, the device maintains sound pressure at a predetermined maximum technological level (line 1-1 in figure 2), the allowance removal rate at this stage, decreasing as the grinding wheel becomes dull and worn, in any the time period of its durability period has the maximum possible value determined by the current value of the cutting ability of the grinding wheel.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют при использовании заявляемого изобретения (способа) следующей совокупности условий:Thus, the above information is evidence when using the claimed invention (method) of the following combination of conditions:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно на металлообрабатывающих предприятиях, применяющих обработку абразивными кругами, особенно в условиях автоматизированного производства;- a tool embodying the claimed method in its implementation, is intended for use in industry, namely in metal processing enterprises using abrasive wheels, especially in automated production conditions;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.- for the claimed method in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям "промышленная применимость".Therefore, the claimed invention meets the conditions of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101429/02A RU2254977C1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | In-feed grinding process control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004101429/02A RU2254977C1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | In-feed grinding process control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2254977C1 true RU2254977C1 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35836553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004101429/02A RU2254977C1 (en) | 2004-01-16 | 2004-01-16 | In-feed grinding process control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2254977C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454310C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of controlling cross-feed motion in grinding and device to this end |
-
2004
- 2004-01-16 RU RU2004101429/02A patent/RU2254977C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454310C1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of controlling cross-feed motion in grinding and device to this end |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4417489A (en) | Method and apparatus for machining a workpiece by varying the tool geometry | |
| US9229442B2 (en) | In-process compensation of machining operation and machine arrangement | |
| US4170726A (en) | Method of working outer periphery of articles with laser light | |
| CN104625197A (en) | Real-time numerical control tool path adaptation using force feedback | |
| CN106407683B (en) | Crush grinding process parameter optimizing method based on grinding removal rate model | |
| US20200290207A1 (en) | Real-time identification of burr size and location for robotic deburring process | |
| CN107042329A (en) | For the milling method of chill product | |
| Gallego | Intelligent centerless grinding: global solution for process instabilities and optimal cycle design | |
| JPH0556523B2 (en) | ||
| RU2254977C1 (en) | In-feed grinding process control method | |
| Babu et al. | Optimization of cutting parameters for CNC turned parts using Taguchi's technique | |
| US9278421B2 (en) | Method for grinding workpieces, in particular for centering grinding of workpieces such as optical lenses | |
| Gallego et al. | Precision, stability and productivity increase in throughfeed centerless grinding | |
| RU2155127C1 (en) | Method for switching speed of fast motion of grinding wheel to working feed | |
| RU2184025C1 (en) | Method for dressing coaxially mounted end grinding discs | |
| Camposeco-Negrete et al. | Optimization of cutting parameters in turning of AISI 1018 steel with constant material removal rate using robust design for minimizing cutting power | |
| JPH08257905A (en) | Automatic sizing device | |
| RU2392107C1 (en) | Procedure for control over infeed grinding process | |
| JP2940073B2 (en) | Grinding machine control method | |
| CN101602155A (en) | The superfine processing method of track face of bearing sleeve ring | |
| Drachev et al. | Improving the accuracy and quality of mechanical machining with automatic control of the self-centering steady rest | |
| RU2034692C1 (en) | Method of controlling process of circular feed-in grinding at cyclic operations | |
| JP2940435B2 (en) | Adjustment method of retraction amount in grinding | |
| GB2126137A (en) | Grinding workpieces on internal grinding machine | |
| CN109420923A (en) | A kind of undercarriage bearing hole method for fine finishing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060117 |